C++的一些数据类型

学C++的时候，数据类型不仅是重要的，而且也是很基础的。

基本数据类型（Primitive Types）

整型（Integer Types）

• short：存储整数值，短整型。

short b = 23;

• int：存储整数值，默认整型。

int a = 42;

• long：存储整数值，长整型。

long c = 9876543210L;

• long long：存储整数值（C++11），超长整型。

long long d = 1234567890123456L;

• unsigned 修饰符，无符号整型。

unsigned int e = 42;

浮点型（Floating-Point Types）

• float：存储小数值，单精度浮点型。

float f = 3.1415926;

• double：存储小数值，双精度浮点型。

double g = 2.718281828;

• long double：存储小数值（C++11），长双精度浮点型。

long double h = 3.14159265358979323846;

字符型（Character Types）

• char：单字符（1 字节），通常用于 ASCII 字符。

char ch = 'A';

• wchar_t：宽字符（2 或 4 字节），用于 Unicode 字符（如 UTF-16）。

wchar_t wch = L'你';

• char16_t（C++11）、char32_t（C++11）Unicode 字符类型（UTF-16 和 UTF-32）。

char16_t u16ch = u'你';
char32_t u32ch = U'你';

布尔型（Boolean Type）

• bool：存储 true 或 false 值。

bool flag = true;

无类型（Void）

• void：无类型，用于声明函数没有返回值。

void printMessage() { /* 无返回值 */ }
void* ptr = nullptr; // 通用指针

派生数据类型（Derived Types）

指针（Pointer）

指向内存地址的类型。

int x = 10;
int* ptr = &x; // ptr 存储 x 的地址

引用（Reference）

变量的别名（必须初始化且不能更改绑定）。

int y = 20;
int& ref = y; // ref 是 y 的别名

数组（Array）

同一类型元素的连续集合。

int arr[5] = {1, 2, 3, 4, 5};

函数（Function）

函数类型，可指向函数的指针。

int add(int a, int b) { return a + b; }
int (*funcPtr)(int, int) = add; // 函数指针

用户自定义类型（User-Defined Types）

结构体（struct）

组合多个不同类型的数据成员。

struct Point {
    int x;
    int y;
};
Point p = {10, 20};

类（class）

封装数据和方法的类型（支持面向对象编程）。

class Rectangle {
private:
    int width, height;
public:
    Rectangle(int w, int h) : width(w), height(h) {}
    int area() { return width * height; }
};

枚举（enum）

命名整型常量集合。

• 普通枚举：

enum Color { Red, Green, Blue };
Color c = Red;

• 强类型枚举（C++11）：

enum class Direction { Up, Down, Left, Right };
Direction d = Direction::Up;

联合体（union）

共享内存空间的类型（同一时间只能存储一个成员）。

union Data {
    int i;
    float f;
};
Data data;
data.i = 42;

类型别名（typedef 或 using）

为现有类型定义新名称。

typedef int Integer; // C 风格
using String = std::string; // C++11 风格

其他重要类型

标准库类型

• std::string字符串类型（需包含 ）。

std::string s = "Hello, C++";

• std::vector动态数组（需包含 ）。

std::vector<int> vec = {1, 2, 3};

模板类型（Template Types）

泛型编程的基础。

template <typename T>
T max(T a, T b) {
    return (a > b) ? a : b;
}

类型修饰符（Type Modifiers）

• const定义常量（值不可修改）。

const int MAX = 100;

• volatile防止编译器优化（用于硬件访问或多线程）。

volatile int sensorValue;

• mutable允许在 const 成员函数中修改成员变量。

class Test {
    mutable int counter;
public:
    void increment() const { counter++; }
};

类型转换（Type Conversion）

隐式转换（Implicit）

编译器自动完成的转换。

int i = 3.14; // 隐式转换为 int（i = 3）

显式转换（Explicit）

• C 风格转换：

double d = 3.14;
int a = (int)d; // C 风格

• C++ 风格转换：

int b = static_cast<int>(d); // 静态转换（推荐）
dynamic_cast<Derived*>(basePtr); // 动态转换（多态类型）
const_cast<int&>(constVar); // 移除 const 修饰符
reinterpret_cast<int*>(p); // 低级别指针转换

C++11/17/20 新增类型特性

• auto（C++11）自动类型推导。

auto x = 42; // x 推导为 int

• decltype（C++11）获取表达式的类型。

decltype(x) y = 10; // y 的类型与 x 相同（int）

• nullptr（C++11）空指针常量（替代 NULL）。

int* ptr = nullptr;

• char8_t（C++20）用于 UTF-8 字符。

char8_t utf8_char = u8'a';

总结

类型	典型大小	描述
bool	1 字节	true 或 false
char	1 字节	signed char：-128 到 127 unsigned char：0 到 255
short	2 字节	-32768 到 32767
int	4 字节	-2^31 到 2^31-1
long	4/8 字节	大小与平台相关（32位系统为 4 字节，64位系统为 8 字节）
long long	8 字节	-2^63 到 2^63-1
float	4 字节	约 ±3.4e±38（6-7 位有效数字）
double	8 字节	约 ±1.7e±308（15 位有效数字）
long double	8/16 字节	与平台相关，精度更高
char8_t（C++20）	1 字节	UTF-8 字符
wchar_t（C++11）	2/4 字节	与平台相关，Unicode 字符
char16_t（C++11）	2 字节	UTF-16 字符
char32_t（C++11）	4 字节	UTF-32 字符
void	无类型	无类型
nullptr（C++11）	4/8字节	空指针常量（与平台相关）
const	类型修饰符	用于声明常量
volatile	类型修饰符	用于声明易变的变量
mutable	类型修饰符	用于声明类中的可变成员
auto（C++11）	类型推导关键字	用于自动推导变量的类型
decltype（C++11）	关键字	用于获取表达式的类型
函数指针	4/8 字节	指向函数的指针（与平台相关）
结构体	取决于成员	组合多个不同类型的数据成员，大小取决于成员变量和内存对齐
类（C++）	取决于成员	封装数据和方法的类型，大小取决于成员变量和内存对齐
枚举（C++）	取决于底层类型	命名整型常量集合，默认底层类型为 int
联合体（C++）	等于最大成员的大小	共享内存空间的类型
类型别名（C++）	与原类型相同	为现有类型定义新名称