標準數據類型

C++語言提供了豐富的數據類型，如整數類型、實數類型（浮點數）、字符類型等。每種數據類型均有其取值范圍，Dev-C++（4.9.9.2）是Windows平臺下的32位編譯器，基本數據類型的取值范圍如表1.1所示（方括弧內的部分是可以省寫的，例如，signed int與int等價）。

現在的計算機普遍使用二進制（即0和1兩個數碼）來存儲數據。二進制位（bit）是計算機存儲信息的最小單位，代表1個二進制數位，其值為0或1，可以表示兩個狀態/數值。

8個連續的二進制位為一個字節，可以存放1個西文字符的編碼（ASCII碼）。1個漢字占兩個字節。

表1.1列出的整數類型的取值范圍均包含有負數，如果程序中需要用到的某數據類型的取值范圍僅為正數，并且永遠不可能取負數時，則可以使用無符號的數據類型，其取值范圍如表1.2所示。

使用無符號類型的整數類型，正整數的最大數據范圍擴大了一倍啊。這對于某些數據規模較大的題目來說，如果不涉及負數的運算，使用無符號類型的整數類型，倒是很方便的。

sizeof函數可用于獲取各數據類型的字節長度，例如獲取long型字節長度可這樣寫：

    cout <<sizeof(long);

了解所使用的編譯器支持的各數據類型的字節長度很有必要，可以這樣寫：

    cout<<"int的字節長度為"<<sizeof(int)<<endl;
    cout<<"short的字節長度為"<<sizeof(short)<<endl;
    cout<<"long的字節長度為"<<sizeof(long)<<endl;
    cout<<"long long的字節長度為"<<sizeof(long long)<<endl;
    cout<<"bool的字節長度為"<<sizeof(bool)<<endl;
    cout<<"char的字節長度為"<<sizeof(char)<<endl;
    cout<<"float的字節長度為"<<sizeof(float)<<endl;
    cout<<"double的字節長度為"<<sizeof(double)<<endl;
    cout<<"long double的字節長度為"<<sizeof(long double)<<endl;

【例題描述】 兩整數相加

輸入兩個整數，計算兩整數相加的和。

1 /*
2  這是一個加法程序
3 */
4 #include <iostream>
5 using namespace std;
6 
7 int main()
8 {
9  int a,b,c;                  //定義變量a,b,c
10  cout <<"請輸入a,b的值:";              //顯示提示信息
11  cin >> a >>b;                   //從鍵盤輸入a和b的值
12  c=a+b;                                  //計算a和b的和，并把結果放在c中
13  cout <<a<<"+"<<b<<"="<<c<<endl;//顯示結果
14  system("pause");
15  return 0;
16 }

第1～3行中的/*…… */是C++語言里的注釋語句，用于注釋多行的語句。

//也是C++語言里的注釋語句，用于注釋當前這一行的語句。

所謂注釋語句只是方便閱讀程序的人理解程序所寫的語句，對編譯和運行不起任何作用，當編譯程序時，將自動忽略注釋語句，所以注釋語句的多少不影響程序運行的快慢。為便于理解，一般注釋語句可用中文表示，當然也可以用英語或漢語拼音作注釋。適當地添加注釋語句是編程的一個好習慣。

int a,b,c;定義了a，b，c三個整型變量，所有的變量必須先定義后使用。

第11行是輸入語句。cin代表標準輸入流設備即鍵盤，輸入操作由運算符“>>”來表達，它表示通過標準輸入設備輸入右邊的數據。cin>>a>>b這條語句是表示從鍵盤輸入兩個整數，cin一次可輸入多個變量的值，注意輸入時數與數之間要以空格間隔。

第12行是表達式語句，即計算a+b的值，并將結果存儲在c中。

第13行最后的endl用于換行，相當于前面用過的'＼n'。endl與'＼n'有細微的差別，endl除了輸出換行外，還刷新了流，在Cena評測系統（一個可自動評測代碼是否正確的軟件）中，有時使用endl會隨機地導致程序無法通過。

我發現一個小技巧，就是在調試程序過程中，如果暫時不想運行某段代碼，其實無須將它刪除，只需將這段代碼注釋掉就可以了。

可是我又發現一個問題，就是我不小心在輸入數據時多輸入或者少輸入了數字，甚至輸入的根本就是錯誤字符，可是程序仍然會得出結果，雖然這結果是錯誤的。

從鍵盤輸入數據時，需嚴格按輸入語句要求的格式輸入，例如上例中，當a=1，b=2時，cin>>a>>b語句的正確輸入格式應該是輸入半角字符12后回車，其中1和2之間以一個或多個空格分隔，但不能是其他符號。諸如從鍵盤輸入“a=1,b=2”，或者“1，2”之類的格式均是錯誤的。

需要注意的是，如果輸入數字的時候錯誤地輸入了其他字符，在C語言里會將該字符自動轉換為該字符相對應ASCII碼，但C++語言會直接忽略該字符，而直接代之以內存中當前位置的原始儲存值。

此外，輸入輸出語句應嚴格按照格式編寫，例如不能寫成cin>>a,b,c;或者cout<<a+b=c之類的。即輸入輸出的字符串、各變量之間應使用“>>”或“<<”分隔。

C++程序對用到的所有數據都必須指定其數據類型。程序中常需要對一些變量預先設置初值。C++語言允許在定義變量的同時使變量初始化。例如：

    int a=5;     //指定a為整型變量，初值為5
    float f=3.45；   //指定f為實型變量，初值為3.45
    char c= 'a ';     //指定c為字符變量，初值為'a '

其中諸如int a=5這樣的語句，相當于下面兩條語句：

    int a;
    a=5;

也可以使被定義的變量的一部分賦初值。如：

    int a,b,c=5;      //定義了整型變量a，b，c，其中c的初值為5，注意a，b，c之間用逗號分隔。

如果對幾個變量均賦予初值5，應該寫成：

    int a=5,b=5,c=5;

不能寫成int a=b=c=5;

數據類型一經確定，即不再更改，所以變量類型的定義應視程序的實際需要而定，選取數據類型過大會降低運算速度、浪費內存空間，過小會發生數據溢出。

C++程序用到的算術運算符如表1.3所示。

C++語言沒有提供數學中的中括號和大括號運算符，而統一以圓括號代替，例如數學算式：{［3-（2-9）］-［（6-10）-（5-17）］}，寫成C++的表達式為（（3-（2-9））-（（6-10）-（5-17））），計算時由內到外計算圓括號里的值。

順便提一下，諸如x2+y2這樣的式子，寫成C++的表達式為x*x+y*y。

諸如a*b+a*c這樣的表達式，注意千萬不要寫成ab+ac這樣的數學算式了，初學者常犯這樣的隱蔽錯誤。

現在自己嘗試著編程解決一些復雜的算式。例如輸入三個整數a，b，c，輸出a3+b3+c3的值。

哈哈，這個簡單，看我的關鍵代碼如下：

int a,b,c; cin>>a>>b>>c; cout<<a*a*a+b*b*b+c*c*c<<"＼n";

可是為什么當a=1000，b=1000，c=1000時，結果居然是-1294967296呢？

每種類型的數據都有各自的取值范圍，請勿必確保所定義的數據不超過該類型數據的取值范圍，否則會造成數據的溢出并產生結果錯誤。請注意，數據的溢出在編譯和運行時并不報錯，完全要靠編程者的細心和經驗來保證結果的正確性。

下面的程序顯示了整型數據溢出的錯誤。

1 //整型數據的溢出
2 #include <iostream>
3 using namespace std;
4
5 int main()
6 {
7  int a=2147483647;
8  a=a+1;
9  cout<<"a ="<<a<<endl;
10  system("pause");
11  return 0;
12 }

運行結果為：

    a=-2147483648

我明白了，變量a在自身加1以后，其值已經超過int型數據的取值范圍，而發生錯誤。這就好像汽車的里程表一樣，當達到最大值以后，又從最小值開始計數。

【上機實踐】 梯形面積

如圖1.18所示，圣魔法學院的主教學樓平面圖是一個梯形，已知梯形的上底和下底的長度分別為15公里和30公里，梯形中陰影部分為高級魔法師才能去的場所，其面積是160平方公里，求梯形面積是多少。

三角形的面積公式是（底×高）/2，由此可以算出梯形的高，再將高代入梯形面積公式（上底+下底）×高/2即可。