C++ Primer 学习记录(第二章)

文章目录

• 第二章 变量和基本类型
• • 1 int转换成unsigned
  • • 1.1 原码，反码，补码
    • 1.2 int 数据存储
    • 1.3 数据转换
  • 2 变量声明和定义的关系
  • 3 引用和指针
  • • 3.1 引用
    • 3.2 指针
    • • 3.2.1 获取对象的地址
    • 3.3 指针和引用的不同
  • 4 const限定符
  • • 4.1对const的引用
    • 4.2 指向常量的指针
    • 4.3 顶层const和底层const
    • 4.4 constexpr变量
  • 5 处理类型
  • • 5.1 auto 类型说明符
    • 5.2 decltype 类型提示符

第二章 变量和基本类型 1 int转换成unsigned 1.1 原码，反码，补码

原码：正数的原码为其二进制表示；负数的原码为其绝对值的二进制表示，并将最高位置为1，表示其符号。

反码：正数的反码与原码相同；负数的反码为其原码除符号位外，其他位按位取反。

补码：正数的补码与原码相同；负数的补码为其反码+1。

1.2 int 数据存储

在存储int型数据时，按照原始数据的补码存储。由于最高位是符号位，因此int所能表示数据的范围应为 -2^31 ~ 2^31-1 。例如：

存储int型1时，记录的为：0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001
存储int型-1时，记录的为：1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111

1.3 数据转换

int型转换为unsigned int型其实就是把int型的31位和表示符号的最高位，一起看作是unsigned int型的32位一并读取，例如：

int型1：0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001，按unsigned的32位读法仍然为1
int型-1：1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111，按unsigned的32位读法为 2^32-1 = 4294967295

正数转换为unsigned时，数值与原来相等；负数转换为unsigned时，数值会发生变化。

2 变量声明和定义的关系

声明：使得名字为程序所知，一个文件如果想使用别处定义的名字则必须包含对那个名字的声明；

定义：负责创建与名字关联的实体 (notes：定义会申请存储空间)

extern int i；//声明i
int j； //声明并定义j

在函数体内部，如果试图初始化一个由extern关键字标记的变量，将引发错误

3 引用和指针 3.1 引用

引用并非对象，它只是为一个已经存在的对象所起的另外一个名字，引用必须被初始化

定义引用时，程序将引用和它的初始值绑定在一起，对其进行的所有操作都是在与之绑定的对象上进行的

引用类型的初始值必须是一个对象

int &a = 100 （错误，引用类型的初始值必须是一个对象）

3.2 指针 3.2.1 获取对象的地址

指针存放某个对象的地址，要想获取该地址，需要使用取地址符 （&）

3.2.2 指向指针的引用

引用本身不是一个对象，因此不能定义指向引用的指针。但指针是对象，所以存在指针的引用

int *p；  int *&r = p；//r是对指针p的一个引用

3.3 指针和引用的不同

指针本身就是一个对象，允许对指针赋值和拷贝，而且在指针的生命周期内它可以先后指向几个不同的对象；指针无需在定义时赋初值，在块作用域内定义的指针如果没有被初始化，也将拥有一个不确定的值

4 const限定符

const对象一旦创建后其值不能再改变，所以const对象必须初始化

默认状态下const对象仅在文件内有效，如果想在多个文件之间共享const对象，必须在变量的定义之前加上extern关键字

4.1对const的引用

double dval = 3.14;
const int &ri = dval;

此处为了让ri绑定一个整数，编译器将上述代码变成了如下代码

const int temp = dval;//由双精度浮点数生成一个临时的整型变量
const int &ri = temp;//让ri绑定这个临时量

如果ri不是常量，就允许对ri赋值，这样就会改变ri所引用对象的值，而此时绑定的对象是一个临时量而非dval。所以改变的是temp的值而不是dval的值；

4.2 指向常量的指针

指向常量的指针没有规定所指对象必须是一个常量，仅仅要求不能通过该指针改变对象的值，而没有规定那个对象的值不能通过其他途径改变；

const指针

常量指针必须初始化，而且一旦初始化完成，则它的值(也就是存放在指针中的那个地址)就不能再改变了

4.3 顶层const和底层const

顶层const表示指针本身是个常量；底层const表示所指的对象是个常量；

int i = 0;
int *const p1 = &i;//不能改变p1的值，这是一个顶层const
const int ci = 42;
const int *p2 = &ci;//允许改变p2的值，这是一个底层const
const int *const p3 = p2;//靠右的const是顶层const，靠左的是底层const
const int &r = ci; //用于声明引用的const都是底层const

当执行对象的拷贝操作时，顶层const不受影响，而底层const 拷入和拷出的对象必须具有相同的底层const资格，或者两个对象的数据类型必须能够转换

int *p = p3;//错误：p3包含底层const的定义，而p没有

4.4 constexpr变量

C++11新标准规定，允许将变量声明为constexpr类型以便编译器来验证变量的值是否是一个常量表达式。声明为constexpr的变量一定是一个常量，而且必须用常量表达式初始化。

5 处理类型 5.1 auto 类型说明符

auto让编译器通过初始值来推算变量的类型，auto定义的变量必须有初始值；

auto也能在一条语句中声明多个变量，但该语句中所有变量的初始数据类型都必须一样

5.2 decltype 类型提示符

它的作用是选择并返回操作数的数据类型；

decltype((var))的结果永远是引用，而decltype(var)结果只有当var本身就是一个引用时，才是引用。