重学C++：类型系统基础

2021-10-18 约 1184 字预计阅读 3 分钟

常见的坑

int, short, long, long long都是带符号的，在前面添加unsigned就能得到无符号类型。
字符型被分为3种：char, signed char, unsigned char，前两种并不等价。虽然有三种类型，但是实际上只有两种表现形式：有符号的和无符号的。
有符号类型在与无符号类型运算时会隐式转换为无符号类型。
虽然变量初始化时候使用了=号，但是初始化和变量赋值并不相同。

变量默认初始化：

变量类型	位置在函数内部	位置在函数外部
内置类型	undefined	0
自定义类型	由类决定	由类决定

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#include <iostream>

int default_initialize(int a) {
    // 输出必定是0
    std::cout << a << std::endl;
    int b;
    return b;
}

int main() {
    int a;
    // 输出是随机值
    std::cout << default_initialize(a) << std::endl; 
}

如果在函数体内部试图初始化一个extern标记的变量会引发错误。
在嵌套作用域中，内层作用域中的定义可以覆盖外层作用域中声明的变量。

可以显式使用域操作符::来指明使用哪层的变量。

必须要理解的点

字面量的意思就是从这个表示形式就能推断其对应类型的量，不同表示形式的字面量和不同类型是多对一的关系。
变量的组成部分：类型和值。说白了就是一个定性一个定量。

类型决定变量在内存里面的存储方式，包括大小和布局方式，以及能参与的运算。

值在实际代码运行过程中则被各种函数使用参与运算。
变量声明和定义：

声明的意思就是：我要用这个变量。

定义的意思就是：我要对这个操作的变量做出定义，规定其具体的细节。

声明定义

规定变量的类型和名字 ✅ ✅

申请空间 ✅

初始化 ✅

执行多次 ✅

用extern标记未初始化的变量来表明只对变量作声明：
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extern int i; //只声明不定义 int i; //声明并且定义 extern int i = 10; //声明并且定义
Q：为什么会有声明和定义这两个概念？

A：因为C++支持分离式编译机制，这允许程序被分割成若干个文件，每个文件可以被独立编译。如果要在多个文件中使用同一个变量，就必须要将声明和定义分离。变量的定义必须且只能出现在一个文件中，其他用到这个变量的文件必须对其进行声明，且绝对不能进行重复定义。
名字的作用域：

同一个名字在不同的作用域中可以指向不同的实体。

名字的有效区域始于声明语句，以声明语句所在的作用域末端结束。

	声明	定义
规定变量的类型和名字	✅	✅
申请空间		✅
初始化		✅
执行多次	✅

建议

明确数值不可能为负时使用unsigned类型。
使用int执行整数运算，范围不够时使用long long。
使用double执行浮点数运算。
算术表达式中不要使用bool和char。
避免写出依赖实现环境的代码，否则代码不可移植。
避免有符号类型和无符号类型之间的隐式类型转换。

C++11中引入了列表初始化，例如：

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// 传统的初始化方式
int units_sold = 0;
int units_sold(0);
// 现代的初始化方式
int units_sold{0};
int units_sold = {0};

列表初始化在用于内置类型变量时，如果初始值存在丢失信息的风险，编译器会报错。

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long double pi = 3.1415926536;
int a{pi}, b = {pi};   // 错误：没有执行类型转换，因为可能丢失信息
int a(pi), b = pi;     // 正确：执行了隐式类型转化，丢失了信息

对每个内置类型的变量都执行显式默认初始化以防止undefined行为。
在变量第一次使用的地方进行定义操作。

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必须要理解的点

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