2.3 C++数据类型
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掌握并合理定义数据类型是学好一门编程语言的基础。因此，在学习用C++语言编写程序前，首先要学习的就是C++语言中的数据类型。不同的数据类型占用不同的内存空间，合理定义数据类型可以优化程序的运行。
C++为程序员提供了种类丰富的内置数据类型和用户自定义的数据类型。表2-2为7种C++内置数据类型。
表2-2 C++内置数据类型
☆大牛提醒☆
宽字符型的定义格式为“typedef short int wchar_t;”，因此wchar_t实际上的空间和short int一样。
2.3.1 整型数据类型
C++语言中的整型数据类型按符号划分，可以分为有符号（signed）和无符号（unsigned）两类；按长度划分，可以分为普通整型（int）、短整型（short）和长整型（long）三类，如表2-3所示。
表2-3 整数类型
为了得到某个类型或某个变量的存储大小，用户可以使用sizeof(type)表达式查看对象或类型的存储字节大小。
【实例2.2】编写程序，获取整型数据类型的存储大小、字节数等信息，并在屏幕上输出（源代码\ch02\2.2.txt）。
#include <iostream> //头文件引用
using namespace std; //命名空间
int main() //主函数
{
cout << "short: \t\t" << "所占字节数：" << sizeof(short);
cout << "\t最大值：" << (numeric_limits<short>::max)();
cout << "\t最小值：" << (numeric_limits<short>::min)() << endl;
cout << "int: \t\t" << "所占字节数：" << sizeof(int);
cout << "\t最大值：" << (numeric_limits<int>::max)();
cout << "\t最小值：" << (numeric_limits<int>::min)() << endl;
cout << "unsigned: \t" << "所占字节数：" << sizeof(unsigned);
cout << "\t最大值：" << (numeric_limits<unsigned>::max)();
cout << "\t最小值：" << (numeric_limits<unsigned>::min)() << endl;
cout << "long: \t\t" << "所占字节数：" << sizeof(long);
cout << "\t最大值：" << (numeric_limits<long>::max)();
cout << "\t最小值：" << (numeric_limits<long>::min)() << endl;
cout << "unsigned long: \t" << "所占字节数：" << sizeof(unsigned long);
cout << "\t最大值：" << (numeric_limits<unsigned long>::max)();
cout << "\t最小值：" << (numeric_limits<unsigned long>::min)() << endl;
}
程序运行结果如图2-6所示。
图2-6 例2.2的程序运行结果
2.3.2 浮点型数据类型
浮点数的小数点位置是不固定的，可以浮动。C++语言中提供了3种不同的浮点型数据类型，包括单精度型、双精度型和长双精度型，如表2-4所示。
表2-4 浮点型数据类型
当精度要求不严格时，例如员工的工资需要保留两位小数，就可以使用float类型；double类型提供了更高的精度，对于绝大多数用户来说已经够用；long double类型支持极高精度，但很少被使用。
【实例2.3】编写程序，输出浮点类型占用的存储空间及其范围值（源代码\ch02\2.3.txt）。
#include <iostream> //头文件引用
using namespace std; //命名空间
int main() //主函数
{
cout << "float: \t\t" << "所占字节数：" << sizeof(float);
cout << "\t最大值：" << (numeric_limits<float>::max)();
cout << "\t最小值：" << (numeric_limits<float>::min)() << endl;
cout << "double: \t" << "所占字节数：" << sizeof(double);
cout << "\t最大值：" << (numeric_limits<double>::max)();
cout << "\t最小值：" << (numeric_limits<double>::min)() << endl;
cout << "long double: \t" << "所占字节数：" << sizeof(long double);
cout << "\t最大值：" << (numeric_limits<long double>::max)();
cout << "\t最小值：" << (numeric_limits<long double>::min)() << endl;
}
程序运行结果如图2-7所示。
图2-7 例2.3的程序运行结果
2.3.3 字符型数据类型
在C++语言中，字符型数据类型使用“' '”来表示，如'A'、'5'、'm'、'$'、';'等，其存储方式是按照ASCII编码方式，且每个字符占一个字节，如表2-5所示。
表2-5 字符型数据类型
【实例2.4】编写程序，输出字符型数据类型所占字节数（源代码\ch02\2.4.txt）。
#include <iostream> //头文件引用
using namespace std; //命名空间
int main() //主函数
{
cout << "char: \t\t" << "所占字节数：" << sizeof(char)<< endl;
cout << "signed char: \t" << "所占字节数：" << sizeof(signed char)<< endl;
cout << "unsigned char: \t" << "所占字节数：" << sizeof(unsigned char)<< endl;
}
程序运行结果如图2-8所示。
图2-8 例2.4的程序运行结果
字符型数据既可以使用字符形式输出（即采用%c格式控制符），也可以使用整数形式输出。例如：
char c ='A';
printf("%c,%u ",c,c);
以上这段代码的输出结果是：A，65。此处的65是字符'A'的ASCII码。
【实例2.5】编写程序，实现字符和整数的相互转换输出（源代码\ch02\2.5.txt）。
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
char cch='A'; //定义字符变量并赋值
int ich='A'; //定义整型变量并赋值
cout<<"cch="<<cch<<endl; //输出单个字符
cout<<"ich="<<ich<<endl; //输出字符对应的ASCII码
}
程序运行结果如图2-9所示。在本实例中先定义了一个char型变量cch，其后给cch赋值为'A'，将字符变量cch输出，再定义一个int型变量ich，给它赋值也是'A'，然后将该变量输出。
图2-9 例2.5的程序运行结果
从结果来看，定义了字符型数据cch和整型数据ich，给它们赋值都为字符'A'，输出结果却不同，整型变量ich的输出为65。这是因为字符型数据在计算机内部是转换为整型数据来操作的，如上述代码中的字母A，系统会自动将其转换为对应的ASCII码值65。
知识扩展：C++语言中还保留着屏幕输出函数printf()，使用该函数可以将任意数值类型的数据输出到屏幕中。因此将上述实例的代码修改为如下代码，也同样可以实现字符和整数的相互转换输出。代码如下：
#include <iostream> //头文件引用
using namespace std; //命名空间
int main() //主函数
{
char cch='A'; /*字符变量cch初始化*/
int ich='A'; /*整型变量ich初始化*/
printf("cch=%c\n",cch); /*以字符型输出cch*/
printf("ich=%u\n",ich); /*输出字符对应的ASCII码*/
}
程序运行结果如图2-10所示。
图2-10 字符和整数的相互转换输出
2.3.4 布尔型数据类型
在逻辑判断中，结果通常只有真和假两个值。C++语言中提供了布尔类型（bool）来描述真和假。布尔类型共有两个取值，分别为true和false，true表示真，false表示假。
在程序中，布尔类型被作为整数类型对待，true表示1，false表示0。将布尔类型赋值给整型是合法的；反之，将整型赋值给布尔类型也是合法的。例如：
【实例2.6】编写程序，定义布尔型数据类型，并输出布尔型数值（源代码\ch02\2.6.txt）。
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
bool bflag=true; //定义布尔型变量并赋值
int iflag=true; //定义整型变量并赋值
cout<<"bflag="<<bflag<<endl; //输出布尔型变量的值
cout<<"iflag="<<iflag<<endl; //输出整型变量的值
}
程序运行结果如图2-11所示。在本实例中先定义了一个bool类型的变量bflag并赋值为true，又定义了一个int型的变量iflag并赋值为true，最后将iflag和bflag输出。
图2-11 例2.6的程序运行结果
☆大牛提醒☆
从运行结果可以看到，布尔型变量bflag和整型变量iflag的输出值并不是true，而都是整数值1，这是使用布尔类型数据时需要注意的。
2.3.5 自定义数据类型
使用typedef可以自定义数据类型，语句由3个部分组成，分别是关键字typedef、类型名称、类型标识符。具体的语法格式如下：
typedef 类型名称 类型标识符;
以上格式中typedef为系统关键字；“类型名称”为已知数据类型名称，包括基本数据类型和用户自定义数据类型；“类型标识符”为新的类型名称。例如：
typedef double LENGTH;
typedef unsigned int COUNT;
定义新的类型名称后，可以像基本数据类型那样定义变量。例如：
typedef unsigned int COUNT;
unsigned int b;
COUNT c;
typedef的主要应用有如下几种形式。
（1）为基本数据类型定义新的类型名。
（2）为自定义数据类型（结构体、公用体和枚举类型）定义简洁的类型名称。
（3）为数组定义简洁的类型名称。
（4）为指针定义简洁的名称。
【实例2.7】编程程序，自定义数据类型，然后输出自定义数据类型所占字节数（源代码\ ch02\2.7.txt）。
#include <iostream>
using namespace std;
typedef unsigned int UINT;
int main()
{
unsigned int a;
a=123;
UINT b;
b=456;
cout<<"a="<<a<<endl;
cout<<"sizeof a="<<sizeof(a)<<endl;
cout<<"b="<<b<<endl;
cout<<"sizeof b="<<sizeof(b)<<endl;
}
程序运行结果如图2-12所示。在本实例中，使用type def定义了一个UINT类型，该类型等同于int型。在主程序中，定义了一个int型变量a并赋值为125；定义了一个UNIT型变量b并赋值为456。将a的值和a的存储字节大小输出，将b的值和b的存储字节大小输出。
图2-12 例2.7的程序运行结果
从运行结果来看，a和b属于同一种数据类型（unsigned int型），因为UINT标识符已经定义为unsigned int类型。