🚀 C++ 变量类型详解：从基础到进阶

💡 本文将带你全面掌握 C++ 中的变量类型，从基本数据类型到高级自定义类型，助你夯实编程基础！

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🧱 基本数据类型

1. 整型家族

类型	字节数（常见）	范围	示例
int	4B	-2,147,483,648 到 2,147,483,647	int age = 25;
short	2B	-32,768 到 32,767	short year = 2023;
long	4B/8B	系统相关	long population = 7_800_000_000L;
long long	8B	-9e18 到 9e18	long long bigNumber = 1'000'000'000'000LL;
unsigned int	4B	0 到 ~4e9	unsigned count = 100U;

📌 小贴士: 使用后缀修饰符（如 L/LL/U）可明确常量类型

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    cout << "Size of int: " << sizeof(int) << " bytes" << endl;
    return 0;
}

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2. 浮点型世界

类型	字节数	精度	示例
float	4B	~7位有效数字	float pi = 3.14f;
double	8B	~15位有效数字	double gravity = 9.81;
long double	12B/16B	更高精度	long double epsilon = 1e-20L;

💡 注意: 浮点数比较需谨慎！推荐使用 std::abs(a - b) < EPSILON 方式判断相等性

#include <cmath>
bool is_equal(float a, float b) {
    const float EPSILON = 1e-6;
    return std::abs(a - b) < EPSILON;
}

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3. 字符与布尔类型

类型	特点	示例
char	单字节字符	char grade = 'A';
wchar_t	宽字符（2/4B）	wchar_t symbol = L'Ω';
bool	逻辑值	bool is_valid = true;

✨ 新特性（C++20+）: - char8_t: UTF-8 字符（需 /std:c++20 编译选项） - char16_t/char32_t: UTF-16/32 支持

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🎛️ 复合数据类型

1. 数组与字符串

// 固定大小数组
int numbers[5] = {1, 2, 3, 4, 5};

// 字符串（C风格）
char greeting[] = "Hello, World!";

⚠️ 警告: C风格字符串易出错，推荐使用 std::string（后续章节讲解）

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2. 指针与引用

int x = 10;
int* ptr = &x;   // 指针
int& ref = x;    // 引用

🔍 对比: - 指针: 可修改指向对象 - 引用: 一旦绑定不可更改

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📦 用户自定义类型

1. 结构体（Struct）

struct Student {
    std::string name;
    int age;
    float gpa;
};

Student s1 = {"Alice", 20, 3.8};

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2. 枚举类型（Enum）

enum Color {
    RED,
    GREEN,
    BLUE
};

Color my_color = GREEN;

🔧 建议: 使用 enum class 避免命名冲突（C++11+）

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🔄 特殊类型与关键字

1. void 类型

• 表示无类型
• 常见于函数返回值声明
• void* 可指向任意类型数据

void printInfo() {
    std::cout << "No return value!" << std::endl;
}

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2. 类型别名（Type Aliases）

typedef unsigned int uint;
using size_type = std::size_t;

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🛠️ 变量定义与初始化

1. 定义方式

// 单个变量
int x;       // 声明
x = 10;      // 赋值

// 立即初始化
int y = 20;

// C++11统一初始化
int z{30};   // 推荐使用

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2. 初始化陷阱

❌ 错误示例:

int a;     // 未初始化！值不确定
std::cout << a; // 危险操作！

✅ 正确做法:

int b{0};   // 值初始化

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⚠️ 注意事项

1. 内存对齐

• 不同平台对内存对齐要求不同
• 使用 alignof(T) 查询对齐要求
• 使用 #pragma pack 可调整对齐方式

2. 类型转换

• 显式转换（强制类型转换）：

  int i = 3.14;    // 截断为3
  float f = (float)i;
  

• 隐式转换可能导致精度丢失！

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❓ 常见问题解答

Q1: 如何查看变量类型大小？

A: 使用 sizeof(类型) 或 sizeof(变量)

std::cout << "Size of double: " << sizeof(double) << " bytes" << std::endl;

Q2: 如何处理大整数运算？

A: 使用 long long 或第三方库（如 Boost.Multiprecision）

Q3: 如何选择合适的类型？

A: 根据需求权衡： - 存储空间 - 数值范围 - 运算精度 - 平台兼容性

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