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C++教程 - How to C++系列专栏第N篇

更新记录

2023年9月17日

发布第一篇文章

前言

变量是什么？该怎么称呼它？变量还有类型？啥意思？不同类型的变量不同之处在哪里？位和字节？

变量

概念

前面我们略微讲解了关于C++中变量的一些特点特性，今天，我们来再认识一下这个将成为你无比熟悉的朋友

#include <iostream>

int main(void)
{
    int hello;
    hello = 5;
    
    return 0;
}

在这段代码中，我们声明了一个整型变量，那么，变量是什么？

使用名称hello来表示该整数的值(这里为5)。实际上，程序将找到一块能够存储整数的内存，并把这个内存单元标记为hello，然后5复制到该内存单元中

之后就可在程序中使用“hello”来访问该内存单元。这些语句没有告诉我们，这个值将存储在内存的什么位置，但程序确实记录了这种信息。实际上，可以使用&运算符来检索hello的内存地址，之后介绍另一种标识数据的方法指针（我们马上就要接触到它）时，将介绍这个运算符

简单的可以看做：在生活中，我们买了一瓶花生油，然后我们把油放入油桶，并给这个油桶打了个花生油的标签，后续呢，当我们的家人或者自己要使用的时候，我们一说花生油，就知道它是什么在哪里

花生油的这个标签呢，就可以类比变量，油就是我们存在变量里的东西，油桶就是内存

命名

可是这个标签怎么打呢？实际上，最好的打法是：是啥写啥

没错，这种方法最简单也最好理解，比如我们要表示用于存储去和结果的变量，那么就可以命名为sum，不会有人理解不了甚至来找你问这是什么，但是你要写的特别啰嗦复杂乱七八糟（我最痛恨这种人[代码洁癖犯了]），然后还写个s，这谁能懂

也不要写个a1，c1，v1，这种，可读性《爆表》

写没有争议的变量名，应该是每个程序员应有的素质，按规范写，当然有些简写是可以写的，比如数据库的"database"可以简写成"db"，增加的"Addition"可以简写成"Add"，这种简写是没有争议的，不像sum简写成s或者瞎按的fghjk，如果有人跟你吵简写问题，写成Add的你肯定比写s的你嗓门可以更大些，并且这种情况确实就是对方的问题了

变量的命名请务必写成英文正常写法，如果不会可以拿翻译软件翻，写拼音的不光有代码洁癖的看不下去，任何人都看不下去啊喂

总之，写成拼音或者中文就是你的问题了，但你写的是正常的英文写法那对方要来找你就是对方的问题了

大家还最好遵守以下守则

在名称中只能使用字母字符、数字和下划线(_)。名称的第一个字符不能是数字
区分大写字符与小写字符
不能将C++关键字用作名称。以两个下划线或下划线和大写字母打头的名称被保留给实现(编译器及其使用的资源)使用。以一个下划线开头的名称被保留给实现，用作全局标识符
C++对于名称的长度没有限制，名称中所有的字符都有意义

倒数第二点与前面几点有些不同，因为使用像_time_stop或_Donut这样的名称不会导致编译器错误，而会导致行为的不确定性。换句话说，不知道结果将是什么。不出现编译器错误的原因是，这样的名称不是非法的，但要留给实现/编译器用
全局名称指的是名称被声明的位置，后面我们会讲到

如果要用两个或者更多的单词组成一个名称，通常的做法是用下划线字符将单词分开，比如sum _the_inputs，或者从第二个单词开始将每个单词的第一个字母大写，如yourEyes(C程序员倾向于按C语言的方式使用下划线，而Pascal程序员喜欢采用大写方式)这两种形式都很容易将单词区分开，如carDrip和cardRip或boat_sport和boats_port

变量命名方案和函数命名方案一样，也有很多话题可供讨论。确实，该主题会引发一些最尖锐的反对意见。同样，和函数名称一样，只要变量名合法，C++编译器就不会介意，但是一致、精确的个人命名约定是很有帮助的。

与函数命名一样，大写在变量命名中也是一个关键问题，但很多程序员可能会在变量名中加入其他的信息，即描述变量类型或内容的前缀。例如，可以将整型变量"myWeight"命名"nMyWeight"，其中前缀n用来表示整数值，在阅读代码或变量定义不是十分清楚的情况下，前缀很有用。另外，这个变量也可以叫做"intMyWeight"，这会更精确，而且容易理解。常以这种方式使用的其他前缀有："str"或"sz"(表示以空字符结束的字符串)、b(表示布尔值)、p(表示指针)和c(表示单个字符)

随着对C++的逐步了解，将发现很多有关前缀命名风格的示例(包括漂亮的m_lpctstr前缀—这是一个类成员值，其中包含了指向常量的长指针和以空字符结尾的字符串)，还有其他更奇异、更违反直觉的风格，采不采用这些风格，完全取决于你。在C++所有主观的风格中，一致性和精度是最重要的

整型

概念

整数就是没有小数部分的数字，如2、98、-5468和0

整数有很多，如果将无限大的整数看作很大，则不可能用有限的计算机内存来表示所有的整数。因此，语言只能表示所有整数的一个子集。有些语言只提供一种整型（一种类型满足所有要求），而C++则提供好几种，这样便能够根据程序的具体要求选择最合适的整型

不同C++整型使用不同的内存量来存储整数。使用的内存量越大，可以表示的整数值范围也越大。另外，有的类型（符号类型）可表示正值和负值，而有的类型（无符号类型）不能表示负值。术语宽度（width）用于描述存储整数时使用的内存量。使用的内存越多，则越宽。C++的基本整型(按宽度递增的顺序排列)分别是char、short、 int、long和C++11新增的long long，其中每种类型都有符号版本和无符号版本，因此总共有10种类型可供选择。下面更详细地介绍这些整数类型。char类型有一些特殊属性（它最常用来表示字符，而不是数字）

学Python的同学可能会疑惑，布尔类型（bool）不也是整型的子类型吗，为什么不算呢？在C++中，bool是一种独立的数据类型，它可以有整型的表达方式（0和1）但它本身不和整型或任何数据类型有关系

整型类别

计算机内存由一些叫做位（bit）的单元组成。C++的short、int、long和long long类型通过使用不同数目的位来存储值，最多能够表示4种不同的整数宽度。如果在所有的系统中，每种类型的宽度都相同，则使用起来将非常方便。例如，如果 short总是16位，int总是32位，等等。不过并非那么简单，没有一种选择能够满足所有的计算机设计要求。C++提供了一种灵活的标准，它确保了最小长度（从C语言借鉴而来）

short至少16位
int至少与short一样长
long至少32位，且至少与int一样长
long long至少64位，且至少与long一样长

位与字节

计算机内存的基本单元是位（bit）。可以将位看作一个开关，可以开，也可以关。关表示值0，开表示值1。8位的内存块可以设置出256种不同的组合，因为每一位都可以有两种设置，所以8位的总组合数为2×2×2×2×2×2×2×2，即256。因此，8位单元可以表示0-255或者-128到127。每增加一位，组合数便加倍。这意味着可以把16位单元设置成65 536个不同的值，把32位单元设置成4294672296个不同的值，把64位单元设置为18446744073709551616个不同的值。作为比较，unsigned long存储不了地球上当前的人数和银河系的星星数，而long long 能够。

字节（byte）通常指的是8位的内存单元。从这个意义上说，字节指的就是描述计算机内存量的度量单位，1KB等于1024字节，1MB等于1024KB。然而，C++对字节的定义与此不同。C++字节由至少能够容纳实现的基本字符集的相邻位组成，也就是说，可能取值的数目必须等于或超过字符数目。在美国，基本字符集通常是ASCII和EBCDIC字符集，它们都可以用8 位来容纳，所以在使用这两种字符集的系统中，C++字节通常包含8位。然而，国际编程可能需要使用更大的字符集，如Unicode，因此有些实现可能使用16位甚至32位的字节。有些人使用术语八位组（octet）表示8位字节

当前很多系统都使用最小长度，即short为16位，long为32位。这仍然为int提供了多种选择，其宽度可以是16位、24位或32位，同时又符合标准;甚至可以是64位，因为long和long long至少长64位。通常，在老式IBM PC的实现中，int的宽度为16位(与short相同)，而在Windows、macOS和很多其他微型计算机的实现中，为32位(与long相同)。有些实现允许选择如何处理int。类型的宽度随实现而异，这可能在将C++程序从一种环境移到另一种环境(包括在同一个系统中使用不同编译器)时引发问题。但只要小心一点，就可以最大限度地减少这种问题

可以像使用int一样，使用这些类型名来声明变量：

#include <iostream>

int main(void)
{
    int n_hello;
    hello = 5;

    short s_hello;
    s_hello = 5;

    long l_hello;
    l_hello = 5;

    return 0;
}

short是short int的简称，而long是long int的简称，但是大家几乎都不使用比较长的形式