本节书摘来自异步社区出版社《好学的C++程序设计》一书中的第2章，第2.1节，作者： 张祖浩 , 沈天晴，更多章节内容可以访问云栖社区“异步社区”公众号查看。

2.1 数据分类入驻存储空间听候处理

好学的C++程序设计

2.1.1 基本数据分哪些类

我们平时所常用的基本数据类型有char（字符型）、int（整数型）、float（带小数点的数，称为实数型）、double（双精度带小数点的数，简称双精度型）。

其中，char型数据在计算机中实际就是以8位二进制码（ASCII码）所表示的一个整数。故从本质上说，char型也可看成是整数型。常用的字符见附录中ASCII码。字符可以对整型变量赋值。反过来，整数也可对字符类型变量赋值。二者是相通的。字符进行算术运算时，以其ASCII码值参与运算。

表2-1中，按数据有无正负，可修饰为signed（有正负）或unsigned（无正负，即全正）；按数据的长度大小又可修饰为short（短）或long（长）。这些修饰词与基本数据类型组合后，综合而形成如表2-1所示的常用的各种基本数据类型。

照理，对每种数据类型都需作出定义后才可使用，但现在表中所示各种类型含义都已清楚而明确，因此就不必作出定义了。类型定义又称为类型声明。

表2-1中的各项具体数据对不同的C++系统有可能会有所区别。

2.1.2 什么是数据变量的存储空间、长度和取值范围

表2-1中谈到存储空间、长度和取值范围，现作具体说明如下。

变量存储空间及其大小、地址、类型、内容
一般而言，随着程序的运行，数据之值会有所变化，故称之为数据变量，简称变量。常量可以看做是变量的特殊情况。

用以存储变量值的内存空间叫做变量存储空间，简称存储空间。成串的存储空间连成一片，称为存储区。

存储空间是由连续的内存单元组成的，1个内存单元可存储1字节（即8位二进制数）。存储空间大小可用内存单元数（即字节数）来表示。拿int型变量来说，表2-1表明，int型存储空间占4个字节，即占4个内存单元，如图2.1所示。

从图2.1所示来看，存储空间所占的每个内存单元都有其地址，是连续编的，例如图中1326～1329。存储空间的第一个内存单元地址（即首字节地址，图中是1326）就定义为该存储空间的地址。如果存储空间中存储了某变量，则此地址也作为该变量的地址。

变量有类型，其存储空间也应该有类型。我们把变量的类型定义为其存储空间的类型。也就是说，变量存储空间的类型就是所存储变量的类型。比如，int型存储空间是存储int型变量的；char型存储空间是存储char型变量的……存储空间的类型与所存储变量的类型是一致的。

如果变量之值存入了存储空间，则存储空间内容就是该变量之值。否则，存储空间内容是一个随机值，说不定是多大多小。

存储空间中变量值怎么安置
数据变量值在存储空间中是怎样安置的呢？对整数而言，存储安置的规则是：变量值的高位字节存于高地址的内存单元中；低位字节存于低地址的内存单元中。

拿图2.1中情况来说，图中int型变量值、存储空间及其各字节情况如下：

比如，设一个int型变量的二进制值为：11011011011011010010011010100011，

以十六进制表示就是：DB6D26A3共占4个字节，4个字节中的数据分别为：DB、6D、26、A3。它们分别存储在4个内存单元中。按“高位字节存于高地址，低位字节存于低地址”的规则，安置如图2.2所示。

以上的安置规则对于所有整型变量都是适用的。对实型变量的安置较复杂，本书就不谈了。

存储空间的大小及检测
存储空间的大小用存储空间所占内存单元数（字节数）来表示。从表2-1中看出，存储空间的大小是视类型而定的。对不同的计算机系统，各类型数据的存储空间字节数有可能有差别，我们可以用存储空间字节数运算符sizeof来进行检测。用的形式是：

sizeof(类型名或表达式)

sizeof的值就是括弧中的数据类型存储空间的字节数。例子如下。

【例2-1】检测表2-1中各类型变量存储空间的字节数。程序如下：

#include<iostream>
using　namespace　std;
int　main()
{
　　cout<<"char类型存储空间的字节数是："<<sizeof(char)<<　'\n';
　　cout<<"int类型存储空间的字节数是："<<sizeof(int)<<'\n';
　　cout<<"float类型存储空间的字节数是："<<sizeof(float)<<'\n';
　　cout<<"double类型存储空间的字节数是："<<sizeof(double)<<'\n';
　　return　0;
}

程序运行结果输出如下：

char类型存储空间的字节数是：1
int类型存储空间的字节数是：4
float类型存储空间的字节数是：4
double类型存储空间的字节数是：8

程序中，共有4个输出语句，形式都相同。每一句都是先输出双引号中的字串，接着输出sizeof之值，即变量类型存储空间的字节数。各语句最后的'n'是换行的意思。

数据变量的长度和取值范围
一个字节是8位二进制数。一个变量存储空间的字节数乘以8就是该变量值的二进制总位数，这叫作该变量的长度。变量长度定下了，变量取值范围也定了，具体见表2-1中最右列。

程序运行中，如果某变量的运算超出其取值范围，则会产生溢出错误，这要引起注意。

2.1.3 数据常量怎样表示
代数式y=x+5中，x和y是变量，5是常量。C++中根据数据常量的不同类型采用不同的表示法，今分述如下：

整数常量的表示
（1）十进制整数的表示：这和我们平时所熟悉的形式一样，不必多谈。

（2）十六进制整数的表示：以0x或0X开头（其中0不是字母而是数字零），后跟着由0～F组合而成的整数，这是十六进制数的表示。例如0x5c就表示十六进制数5c。

实数常量的表示
实数是带小数点的数，其有效值默认是6位。表示形式有下列两种：

（1）一般形式：例如，14.8、−23.98，这和我们平时所熟悉的形式一样。

（2）科学记数法（又叫指数形式）：例如，0.75×109表示为0.75E+9，−28.6×10−9表示为−28.6E−9。若小数点前留1位，则是标准科学记数法。例如前面二数分别表示为7.5E+8和−2.86E−8就是标准的科学记数。E大写小写都行，但E前E后都必须有数字。像E-5或0.67E这样表示都是非法的。

（3）后缀F或f的实数为float型。例如34.56f和67.45F。无后缀的实数默认为double型。例如34.56和67.45就默认为double型。

字符常量的表示
（1）对于可以通过键盘输入的，可显示的字符，可用单引号界定表示。例如‘A’、‘#’和‘？’等。

（2）对于不可以通过键盘输入的，不可显示的字符，C++提供了一种叫做转义序列的表示方法，常用的见表2-2。它是用反斜杠 将一个字符的含义作了转变，故称转义。

平时‘n’、‘t’、‘0’三者含义分别是字符n、t、0。如果三者各加入一个反斜杠成为‘n’、‘t’、‘0’，则含义就转变了。转义成特定含义，见表中1～3行含义列中所示。

平时反斜杠、单引号’、双引号”三者各有其特定含义，分别用于转义、字符界定、字符串界定。若想把它们单纯作为字符用而写成‘’、‘’’、‘”’，那是不够的，因为其特定含义并未改变。必须加入反斜杠进行转义，写成‘’、‘’’、‘”’。这样写就不按其特定含义，而是转义分别作为字符、字符’、字符”使用，见表中4～6行含义列中所示。

字符串常量的表示
字符串常量是用双引号界定的不可改变的字符序列。例如下面的几个：

"boy"　"a"　"1358"

存储时，每条字符串结尾处都要加一个结尾符‘0’以表示字符串结束。结尾符‘0’是ASCII码为零的字符NULL。

字符串和结尾符一起，存储于字符存储空间串中。所占内存单元总数应该是字符个数加1。

单个字符和上述字符串们在内存中的存储情况如图2.3所示。图中‘a’是单引号界定的，是单个字符；“a”是双引号界定的，是字符串。二者在存储方面的区别在于前者只占一个内存单元，而后者则因为额外加了一个字符串结尾符，故占两个内存单元。

由于平时双引号是作为字符串界定符使用的。若在字符串内有双引号作为字符串成员，则为避免误会就必须加反斜杠，以对其特定含义进行转义。例如对于下面的字符串：

Please　enter　"Yes"or"No".  　　   //A

应表示为：

"Please　enter　\"Yes\"or\"No\"."    //B

由于平时反斜杠是作为转义的意思使用的。如果在字符串内有反斜杠作为字符串成员，则必须加反斜杠，以对其特定含义进行转义。例如对于表示文件路径的字符串：

D:\ex\G02.DOC     　　　　　　　　   //C

应表示为：

"D:\\ex\\G02.DOC"    　　　　　　　   //D

以上说的是在程序中，若要表示A行或C行的字符串，则必须分别用B行或D行的形式表示之。但是，如果是从键盘输入A行或C行的字符串，则所有字符一律平等，均照原样按键就行，不必加转义的反斜杠。

在程序中，中文常以字符串形式出现。例如“请输入同学姓名。”，一个中文字的代码占用两个内存单元，中文标点符号亦然。字符串结尾符则和上述一样，也是‘0’或0，只占一个内存单元。因此字符串“请输入同学姓名。”连同字符串结尾符在内，总共占17个内存单元，也就是17个字节。这可用语句cout<

字符串常量的值
字符串常量的存储是由系统配给相应的字符存储空间串，将字符们连同结尾符依次存入各个存储空间中。把该字符串的首字符地址作为该字符串常量的值。

2.1.4 数据变量首次出场必须声明属何类型

程序中，凡某数据变量首次出场，都应该作一个声明，表明该变量属何类型。系统就根据该变量类型，配给相应存储空间，用以存储该变量之值。然后才能对该变量进行操作使用。

变量声明的一般形式如下：

数据类型　变量名1，变量名2，…，变量名n;
例如，下列两条语句声明了int 型变量n和total；float 型变量vol、r和hig。

int　n,total;
float　vol,r,hig;

句末的分号表示语句的结束。在同一条语句中声明多个变量时，相互间要用逗号隔开。

在声明变量的同时，也可以用“=”给变量设置初值（又叫做初始化）。例如：

int　a=5;　
double　b=3.45;　
char　c=‘g’;

a初值为5，b初值为3.45，c初值为‘g’。声明语句中，用“=”进行初始化。

若不在声明的同时进行初始化，而在声明过后另赋初值也行。例如：

double　b;　
char　c;　
b=3.45;
c=‘g’;

每一条语句都用分号结束。前两条语句是变量声明语句。后两条语句都是赋值语句，赋值语句中“=”是赋值运算符，作赋值用。

注意，在程序内，“=”在声明语句中作初始化用，在赋值语句中作赋值运算符用。在程序之外的数学等式中“=”是作等号用。不同场合有不同含义，注意不要混淆。

2.1.5 怎样对数据变量进行访问

对变量进行访问就是对变量存储空间内容进行“读”或“写”
我们知道，数据是程序处理的对象。要对数据进行处理，就必然要对数据进行访问。所谓对数据进行访问，实际就是对数据变量存储空间进行赋值或取值。

赋值就是去原值存新值。赋值就好比是将原值覆盖掉，写上新值。取值不是像取苹果或取钱那样取一个少一个的。取值实际上是读值。存储空间中的值是万读不变的。

所以，简言之，所谓对变量进行访问，实际就是对变量存储空间内容进行“读”或“写”。

“直呼其名”访问、直呼别名访问、循址访问
“直呼其名”访问就是用变量名，对变量进行访问。这是访问变量的一种基本方式。例如，在第1章例1-1中有一语句“dif=a-b;”。此句赋值运算符“=”的右侧a-b的意思是从变量a和变量b的存储空间中读出二者之值，求出二者之差a-b。然后，通过赋值运算符“=”将二者之差a-b赋给左侧的变量dif。这样，dif存储空间中的值就是a-b了。这就是用各变量之名对各变量进行读值或写值。是“直呼其名”的访问。这种访问较简单，不多谈。

变量还可以另取一个别名，可用别名进行访问。这和“直呼其名”一样，不过是“直呼其别名”而已。

我们知道，变量存储空间是有地址的。因此，要对变量进行访问还可以采用循址访问的方式进行访问。变量地址又叫指针，即用指针进行访问。

下面将对别名和指针分别进行介绍。

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