📄 教学--第四章 数据类型.htm
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<HTML><HEAD><TITLE>教学--第四章 数据类型</TITLE>
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<H2><BR>第四章 数据类型</H2>
<P><A href="http://d2school.com/bcyl/bhcpp/newls/ls04.htm#4.1">4.1
这是个有类型的世界</A></P>
<P><A href="http://d2school.com/bcyl/bhcpp/newls/ls04.htm#4.2">4.2
数据类型基本概念</A></P>
<P> <A
href="http://d2school.com/bcyl/bhcpp/newls/ls04.htm#4.2.1">4.2.1
理解数据类型</A></P>
<P> <A
href="http://d2school.com/bcyl/bhcpp/newls/ls04.htm#4.2.2">4.2.2
理解整型和实型</A></P>
<P> <A
href="http://d2school.com/bcyl/bhcpp/newls/ls04.htm#4.2.3">4.2.3
理解数值的范围</A></P>
<P> <A
href="http://d2school.com/bcyl/bhcpp/newls/ls04.htm#4.2.4">4.2.4
理解有符号数和无符号数</A></P>
<P><A href="http://d2school.com/bcyl/bhcpp/newls/ls04.htm#4.3">4.3
字符集和保留字</A></P>
<P> <A
href="http://d2school.com/bcyl/bhcpp/newls/ls04.htm#4.3.1">4.3.1
字符集</A></P>
<P> <A
href="http://d2school.com/bcyl/bhcpp/newls/ls04.htm#4.3.2">4.3.2
保留字</A></P>
<P><A href="http://d2school.com/bcyl/bhcpp/newls/ls04.htm#4.4">4.4
基本数据类型</A></P>
<P> <A
href="http://d2school.com/bcyl/bhcpp/newls/ls04.htm#4.4.1">4.4.1
字符型和各种整型、实型</A></P>
<P> <A
href="http://d2school.com/bcyl/bhcpp/newls/ls04.htm#4.4.2">4.4.2
布尔型(bool)和无类型(void)</A></P>
<P> <A
href="http://d2school.com/bcyl/bhcpp/newls/ls04.htm#4.4.3">4.4.3
为数据类型起别名：typedef</A></P>
<P><A href="http://d2school.com/bcyl/bhcpp/newls/ls04.htm#4.5">4.5 sizeof
的使用</A></P>
<P> <A
href="http://d2school.com/bcyl/bhcpp/newls/ls04.htm#4.5.1">4.5.1 sizeof
例程</A><BR></P>
<H3><A name=4.1>4.1</A> 这是个有类型的世界</H3>
<P>问大家一个问题：</P>
<P>现实生活，有哪些信息可以用计算机可以管理呢？</P>
<P>职工、学员、客户、工资、原材料、产品、商品……现实中实现用计算机管理的信息已是无数。</P>
<P>职工又有什么信息呢？</P>
<P>职工有姓名、性别、出生年月、家庭住址、电话，婚否、工龄、工种、工资、等等。</P>
<P> </P>
<P>这两个问题你可能回答得不错，现在，考验你前几章有没有认真学习的时刻到了，请看下面这个问题：</P>
<P>所有的这些信息，在计算机里都是以什么样的数据形式来表达呢？请自觉闭上眼睛，想一想。再看以下的各种回答。</P>
<P> </P>
<P>“二进数”，正确。</P>
<P>“已数字化的数据”，也算正确。</P>
<P>“0和1”，正确。</P>
<P>“机器语言”，正确，你还记得第一章的内容啊，不错。</P>
<P> </P>
<P>本章需要继续的一个问题就由此开始。所有的信息都用机器语言——那些0和1——表达，那你我编写程序岂不很难？</P>
<P>这是第一章的问题，你还记得在第一章关于本问题回答吗？那就是：机器语言不好记，那就用高级语言。高级语言高级在哪里呢？第一章也有答案：就高级在它尽量向“高级动物”的思维习惯做了一些接近。当然，只能说尽量，它必须仍然保持符合机器的绝大部分特点，否则，大家就不要学<B>计算机</B>语言了。</P>
<P>数据类型，就是计算机语言向人类语言靠近时，走出的第一步，很重要的一步。（机器语言或汇编语里，没有数据类型一说。）</P>
<P>人类的世界，是有类型的世界。</P>
<P>树木花草，归一类：植物；</P>
<P>猪狗猫羊，动物；</P>
<P>金银铜铁，金属；</P>
<P>你我他她，人类。（不要告诉我你不是人类，在这虚拟的网络的世界……）</P>
<P>上一章笔者“鼓吹”过一个观点：<B>整个世界都可以用数据和处理来表达。</B>基于此，整个世界就是一个程序；而万物是世界的数据。如果你找一个人，对他说：“你等于一只猪”，他一定暴跳如雷。为什么呢？嘻嘻，学了这一章，我们就可以从程序的角度来解释了：人和猪不是一类型，不适于做赋值操作。待以后我们学了C++的“类”，则又有更好回答：上帝创造世界是，没有为人“类”实现参数为猪“类”的拷贝构造函数，或等号重载函数。</P>
<P>（想和上帝做同行？快做个程序员。）</P>
<H3><A name=4.2>4.2</A> 数据类型基本概念</H3>
<H4><A name=4.2.1>4.2.1</A> 理解数据类型</H4>
<P>“数据类型”就是这么一个很好理解的概念。我们的重点是了解在计算机编程世界中，有哪些基本的数据类型？在人类世界里，数据类型那就多了，把人类的对万物划分类型的方法照搬入计算机世界，显然不可能。怎么办呢？方法就是：抽象。</P>
<P>计算机先哲们为我们做了这一切。其中，最重要类型，也称为C/C++语言的<B>基本数据类型</B>，只有两个：“数值”和“字符”。</P>
<P>第一是“数值类型”。这样，在职工的信息中，譬如年纪，工龄、工资就有了归属。你现在需要暂时不将目光从屏幕前移开，想一想“数值类型”是一个多好的抽象结果！无论进行任何信息管理，离开了“数”，还能管理什么？</P>
<P> </P>
<P>第二是“字符类型”。像职工姓名或家庭住址，这些由字符类型的数据组成。你可能想不到的还有，职工的电话号码
010-1234567，这也是由字符类型数据组成。0、1、2、3不是数字吗？应该属于上面的“数值”类型吧？嗯，你听我说：现实生活中，数字被广泛地应用在两种不同范畴：其一是那些典型的，需要进行计算的场合。比如鸡蛋1斤2.3元；其二则那些只用来表示符号的范畴。比如电话号码，比如车牌号。把两个电话号码进行相加或相减的操作是没有意义的。基于数字的两种完全不一样的使用范畴，所以在被抽象到计算机程序语言时，数字被分到“数值”和“字符”两种类型中。但字符类型并不只有阿拉伯数字，键盘上的<B>字</B>母<B>符</B>号，都属于<B>字符</B>类型。</P>
<P> </P>
<P>在C/C++中，“字符类型”其实也可归入数值类型。在某些情况下，它仍然会被用来参与计算。比如在计算机中，字符‘A’加1后，会得到下一个字符‘B’，这种操作符合我们的习惯。</P>
<H4><A name=4.2.2>4.2.2</A> 理解整型和实型</H4>
<P>数值类型又被分为“整型”和“实型”。整型就是不带小数位的数，而实型则是指带小数位的数，也称为“浮点数”。我们在生活中一般并不做如此区分。譬如说鸡蛋的价格罢，今儿便宜了，一斤2块整，但这不防碍明儿价涨了，我们说成：涨了，2.30元一斤。在编程时可不能这样，你必须事先考虑到鸡蛋的价格是必须带小数的，就算现在是2块整，也得将价格定为实型，否则，涨成2块3时，计算机会把那0.3元给丢了，还是变成2元整。</P>
<P>你会问为什么不直接就定一个实型就好呢？实型不就包含了整型的值吗（如2.0等于2元）？好！问得好，我不喜欢书上说什么就记什么，一个“为什么”也不去想的学习方法。由于能力的限制，大多数人如你我，都不能为这个世界发明奉献什么新技术，我们只能作为技术的“接受者”而活在这个世上。然而正因为只能作为接受者，我们就更应该在学习任何技术前，先学会从一定的高度来询问：为什么会有这个技术（这个技术为什么会出现）？我现在需要这个技术吗（必竟学习需要占用时间）？这么做并非是一种消极态度，相反，它的积极意议在于：经过这种思考，你不仅可以把有限的时间花在值的学习上，而且只有弄明白了一样技术（或技术的概念）产生的需要，我们才有可能真正理解它，从而比别人学得更深刻更本质。</P>
<P>一个问题牵出一堆废话，回答却很简单：因为在计算机里，对整数的运算要远远快于对浮点数的运算，所以，在人类的思维习惯与计算机特点之间，必须做一个折衷。</P>
<P>折衷的结果就是虽然都是数值类型，但程序员在程序时，必须事先想好，哪些数据是必须带小数计算的，那些数据定为实型，比如工资，没有哪个员工会认为老板可以将自已工资中的小数位忽略不计；而那些可以不用，或者可以不计较小数的数值，则被建议设计成整型，比如人的年纪，虽然可以，但我们很少需要有类似1.6岁这种说法。想想，假如一位女士说自已28岁，而你却立刻纠正她：“不，准确地说，您已经28.7岁了”……结局会怎样呢？为了那0.7岁，不仅你的程序会跑得慢，而且会倍受女人的白眼杀伤。</P>
<P>想想其实也很自然：工资必须设计成实型，而年龄虽然不是必须，但建议设计成整型。</P>
<H4><A name=4.2.3>4.2.3</A> 理解数值的范围</H4>
<P>然而事情并未就此结束。</P>
<P>顾及计算机的运行速度，人（程序员）做出了妥协，必须面对“整型”或“实型”的考虑。另一方面，和速度同样重要的是计算机的空间的考虑。它让程序员必须再做一步妥协。</P>
<P>小时候你一定有过这样的经历：你说100，另一个小伙伴就说101。你说1000，他就说1001，你说10000，他就说：那我10001。总之他就是要比你大1。这种游戏不会有分出胜负的结局，只会让你郁闷为什么就不能有个最大数让你说了以后，那家伙就再了无法往上加1了！现在你学编程，儿时的“妄想”终于在计算机的世界中实现了。在计算机世界中，你可以说一个数，当别人再住这个数加1时，真不幸，计算机会告诉他说：加1是加1了，可是结果变成0，甚至是负数。</P>
<P>这就是计算机的空间问题：任何一个量，都有一个大的上限，和小的下限，出了这个范围（比上限还大，比下限还小），就会称为<B>溢出</B>。这是一种物理的现实，也是一种人为的规定。为什么要这样规定？原因是计算机的存储器，特别是其中很重要的内存（见上章），其可存储的数据多少总是有限度。（而且，同样大小数，2进制的表达形式比10进制长得多），如果允许编程像生活中一样任何一个数都可以很大很大，也就是这个量表达起来将很长很长，那么存储器的空间就会很快用完！（无穷大就不用说了，因为不可能有无穷大的存储器）。</P>
<P>就是这样，数值类型在被划分为整型和实型后，将根据所<B>占用的空间</B>而被继续划分为几种不同类型。而我们，在考虑工资必须设计成带小数的实型后，必须再面对一个设计上的考虑，工资这个量在程序里要占多大空间？依据其实很简单，就看你的单位最高月薪是多少，凭此找到一个合适的类型。比如月薪不超过1万元，那我们选择一个刚刚可以包含10000的数据类型。</P>
<P>两种基础类型：数值类型和字符类型，前者说了很多，现在我们也来对字符类型做一些附加说明。字符类型要比数值类型简单得多：它不能带小数，所以没有整型实型之说。它占用1个字节，已经是计算机能单独处理的最小空间单位，所以也不存在继续分为不同空间长度的问题。因此，我们将以它为例，详细说明有关数据类型的一些基本而重要的概念。</P>
<P>第1、由于计算机和编程都是老外的发明，而老外生活中常用的的字符并不多——主要是阿拉伯数字、英文字母、标点符号等——所以字符的宽度被定为1个<B>字节</B>（如果忘了什么叫字节，请看上章）。</P>
<P>1字节 =
8位，所以它能表示的最大数当然是8位都是1（既然2进制的数只能是0或1,如果是我们常见的10进制，那就8位都为9，这样说，你该懂了？）。</P>1字节的二进制数中，最大的数：11111111。
<P>这个数的大小是多少呢？让我们来把它转换为十进制数。</P>
<P>无论是什么进制，都是左边是高位，右边是低位。第一章中我们说过，10进制数的最低位（个）位的权值是10<SUP>0</SUP>，第二位是10<SUP>1</SUP>，第三位是10<SUP>2</SUP>……，用小学课本上的说法就是：个位上的数表示几个1，十位上的数表示向个10，百位上的数表示几个100……</P>
<P>二进制数则是：第1位数表示几个1
（2<SUP>0</SUP>），第2位数表示几个2（2<SUP>1</SUP>），第3位数表示几个4（2<SUP>2</SUP>），第4位数表示向个8(2<SUP>3</SUP>)……</P>
<P><B>在C/C++中，很多计数的习惯都是从0开始</B>，所以，在你看明白上面那行内容后，让我们立刻改口换成下面的说法，以后我们只用这种说法：</P>
<P>二进制数：第<B>0</B>位数表示几个1
（2<SUP>0</SUP>），第<B>1</B>位数表示几个2（2<SUP>1</SUP>），第<B>3</B>位数表示几个4（2<SUP>2</SUP>），第<B>4</B>位数表示向个8(2<SUP>3</SUP>)……</P>
<P>按照这种说法，我们可以发现，从右向左数，第n位数的权值 = 2的n次方。</P>
<P><B>二进制各位权值的计算方法： 第n位权值 = 2<SUP>n</SUP></B></P>
<P> </P>
<P>下表详细地表示 2进制数：11111111 是如何逐位计算，累加得到10进制的值：</P>
<TABLE cellSpacing=0 cellPadding=0 width="100%" border=0>
<TBODY>
<TR>
<TD
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width="15%">第几位</TD>
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align=middle width="9%">5</TD>
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align=middle width="9%">4</TD>
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align=middle width="9%">3</TD>
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