C + +修饰符类型

喜欢ヅ旅行 2023-10-12 22:39 9阅读 0赞

## C++ 修饰符类型 ##

C++ 允许在 **char、int 和 double** 数据类型前放置修饰符。

修饰符是用于改变变量类型的行为的关键字，它更能满足各种情境的需求。

下面列出了数据类型修饰符：

*  signed：表示变量可以存储负数。对于整型变量来说，signed 可以省略，因为整型变量默认为有符号类型。
 *  unsigned：表示变量不能存储负数。对于整型变量来说，unsigned 可以将变量范围扩大一倍。
 *  short：表示变量的范围比 int 更小。short int 可以缩写为 short。
 *  long：表示变量的范围比 int 更大。long int 可以缩写为 long。
 *  long long：表示变量的范围比 long 更大。C++11 中新增的数据类型修饰符。
 *  float：表示单精度浮点数。
 *  double：表示双精度浮点数。
 *  bool：表示布尔类型，只有 true 和 false 两个值。
 *  char：表示字符类型。
 *  wchar\_t：表示宽字符类型，可以存储 Unicode 字符。

修饰符 **signed、unsigned、long 和 short** 可应用于整型，**signed** 和 **unsigned** 可应用于字符型，**long** 可应用于双精度型。

这些修饰符也可以组合使用，修饰符 **signed** 和 **unsigned** 也可以作为 **long** 或 **short** 修饰符的前缀。例如：**unsigned long int**。

C++ 允许使用速记符号来声明**无符号短整数**或**无符号长整数**。您可以不写 int，只写单词 **unsigned、short** 或 **long**，**int** 是隐含的。例如，下面的两个语句都声明了无符号整型变量。

signed int num1 = -10; // 定义有符号整型变量 num1，初始值为 -10
    unsigned int num2 = 20; // 定义无符号整型变量 num2，初始值为 20
    
    short int num1 = 10; // 定义短整型变量 num1，初始值为 10
    long int num2 = 100000; // 定义长整型变量 num2，初始值为 100000
    
    long long int num1 = 10000000000; // 定义长长整型变量 num1，初始值为 10000000000
    
    float num1 = 3.14f; // 定义单精度浮点数变量 num1，初始值为 3.14
    double num2 = 2.71828; // 定义双精度浮点数变量 num2，初始值为 2.71828
    
    bool flag = true; // 定义布尔类型变量 flag，初始值为 true
    
    char ch1 = 'a'; // 定义字符类型变量 ch1，初始值为 'a'
    wchar_t ch2 = L'你'; // 定义宽字符类型变量 ch2，初始值为 '你'

为了理解 C++ 解释有符号整数和无符号整数修饰符之间的差别，我们来运行一下下面这个短程序：

### 实例 ###

\#include <iostream> using namespace std; /\* \* 这个程序演示了有符号整数和无符号整数之间的差别 \*/ int main() \{ short int i; // 有符号短整数 short unsigned int j; // 无符号短整数 j = 50000; i = j; cout << i << " " << j; return 0; \}

当上面的程序运行时，会输出下列结果：

-15536 50000

上述结果中，无符号短整数 50,000 的位模式被解释为有符号短整数 -15,536。

### C++ 中的类型限定符 ###

类型限定符提供了变量的额外信息，用于在定义变量或函数时改变它们的默认行为的关键字。

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <th>限定符</th> 
   <th>含义</th> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>const</td> 
   <td><strong>const</strong> 定义常量，表示该变量的值不能被修改。。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>volatile</td> 
   <td>修饰符 <strong>volatile</strong> 告诉该变量的值可能会被程序以外的因素改变，如硬件或其他线程。。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>restrict</td> 
   <td>由 <strong>restrict</strong> 修饰的指针是唯一一种访问它所指向的对象的方式。只有 C99 增加了新的类型限定符 restrict。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>mutable</td> 
   <td>表示类中的成员变量可以在 const 成员函数中被修改。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>static</td> 
   <td>用于定义静态变量，表示该变量的作用域仅限于当前文件或当前函数内，不会被其他文件或函数访问。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>register</td> 
   <td>用于定义寄存器变量，表示该变量被频繁使用，可以存储在CPU的寄存器中，以提高程序的运行效率。</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

#### const 实例 ####

const int NUM = 10; // 定义常量 NUM，其值不可修改
    const int* ptr = &NUM; // 定义指向常量的指针，指针所指的值不可修改
    int const* ptr2 = &NUM; // 和上面一行等价

#### volatile 实例 ####

volatile int num = 20; // 定义变量 num，其值可能会在未知的时间被改变

#### mutable 实例 ####

class Example {
    public:
        int get_value() const {
            return value_; // const 关键字表示该成员函数不会修改对象中的数据成员
        }
        void set_value(int value) const {
            value_ = value; // mutable 关键字允许在 const 成员函数中修改成员变量
        }
    private:
        mutable int value_;
    };

#### static 实例 ####

void example_function() {
        static int count = 0; // static 关键字使变量 count 存储在程序生命周期内都存在
        count++;
    }

#### register 实例 ####

void example_function(register int num) {
        // register 关键字建议编译器将变量 num 存储在寄存器中
        // 以提高程序执行速度
        // 但是实际上是否会存储在寄存器中由编译器决定

##  ##

## 笔记 ##

C++提供了关键字explicit，可以阻止不应该允许的经过转换构造函数进行的隐式转换的发生。声明为explicit的构造函数不能在隐式转换中使用。

C++中， 一个参数的构造函数(或者除了第一个参数外其余参数都有默认值的多参构造函数)， 承担了两个角色。 1 是个构造器 ，2 是个默认且隐含的类型转换操作符。

所以， 有时候在我们写下如 AAA = XXX， 这样的代码， 且恰好XXX的类型正好是AAA单参数构造器的参数类型， 这时候编译器就自动调用这个构造器， 创建一个AAA的对象。

这样看起来好象很酷， 很方便。 但在某些情况下（见下面权威的例子）， 却违背了我们（程序员）的本意。 这时候就要在这个构造器前面加上explicit修饰， 指定这个构造器只能被明确的调用/使用， 不能作为类型转换操作符被隐含的使用。

explicit构造函数的作用

解析：

explicit构造函数是用来防止隐式转换的。请看下面的代码：

class Test1
    {
    public:
        Test1(int n)
        {
            num=n;
        }//普通构造函数
    private:
        int num;
    };
    class Test2
    {
    public:
        explicit Test2(int n)
        {
            num=n;
        }//explicit(显式)构造函数
    private:
        int num;
    };
    int main()
    {
        Test1 t1=12;//隐式调用其构造函数,成功
        Test2 t2=12;//编译错误,不能隐式调用其构造函数
        Test2 t2(12);//显式调用成功
        return 0;
    }

Test1的构造函数带一个int型的参数，代码23行会隐式转换成调用Test1的这个构造函数。而Test2的构造函数被声明为explicit（显式），这表示不能通过隐式转换来调用这个构造函数，因此代码24行会出现编译错误。

普通构造函数能够被隐式调用。而explicit构造函数只能被显式调用。

**volatile 往往会用于多线程的修饰，比如：**

volatile boolean isNext = false;
    
    Thread A（） {
        // 第一个工作
        // isNext = true;
    }
    
    Thread B （）{
        if (isNext) {
            // 第二个工作
        }
    }

这里volatile 就是从来标记isNext， 以确保线程B每次都重新从内存中读取isNext的值，第二个工作一定在第一个工作之后进行。

但是要注意，这里无法保证顺序性，应该编译器编译的时候会重新打乱两个语句的先后顺序，因此做第一个工作和赋值给isNext不一定会按照你代码顺序正常执行

16 位整数（短整数）的情况下，十进制 **50000** 就是二进制 **11000011 01010000** 但在有符号的情况下，二进制最左边的 **1**，代表这整个数字是负数但是电脑是以补码形式来表示数字的，要获得原本的数字，首先要把整个二进制数 **- 11100001101010000 - 1 = ‭1100001101001111‬** 然后，在把答案取反码 **not ‭1100001101001111‬ = ‭0011110010110000**‬ 把最终答案变成十进制，就是 **15536** 所以，一开始的二进制数 **11000011 01010000**，在有符号的情况下代表的就是 **-15536**。

来自网友牢记圣光的笔记：

//上边的例子的二进制数为下边的运行结果，看到二进制就很好理解了！
    
    #include <iostream>
    #include <cstdlib>
    
    using namespace std;
    
    int main()
    {
        short int i;           // 有符号短整数
        short unsigned int j;  // 无符号短整数
    
        j = 50000;
        i = j;
        cout <<"i:" <<i<<'\n'<< "j:" << j<<endl;
        char s[40];
        _itoa_s(i, s, 2);
        printf("变量i的二进制数为：%s\n", s);
        _itoa_s(j, s, 2);
        printf("变量j的二进制数为：%s\n", s);
        return 0;
    }

结果为：

i:-15536
    j:50000
    变量i的二进制数为：11111111111111111100001101010000
    变量j的二进制数为：1100001101010000

**验证 const**

#include<iostream>   
    using namespace std;
    
    int main()
    {
        const float PI = 3.14;
        PI = 3; //尝试修改 PI 的值，将会出现错误提示。
        float radius = 10.0;
        float area = PI * radius * radius;
        float circumference = 2 * PI * radius;
        cout << "area is "<<area <<", circumference is "<< circumference<<endl;
        return 0;
    }

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