C++ 数据类型 - L3 基础概念

📚 什么是数据类型？

数据类型的定义

数据类型决定了变量可以存储什么样的数据，以及占用多少内存空间。就像不同大小的盒子，用来装不同类型的物品。

✅ 决定存储空间大小
✅ 决定可存储的数据范围
✅ 决定可进行的操作
✅ 影响程序的性能

C++ 基本数据类型

int

4 字节

-21亿 ~ 21亿

double

8 字节

小数

char

1 字节

单个字符

bool

1 字节

true/false

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    // 整数类型
    int age = 18;
    
    // 浮点数类型
    double pi = 3.14159;
    
    // 字符类型
    char grade = 'A';
    
    // 布尔类型
    bool isPass = true;
    
    return 0;
}

⚙️ 数据类型基本操作

🎮 互动实验：sizeof运算符

选择数据类型，查看其占用的内存大小

选择类型：

选择类型后点击"查看大小"...

数据类型详解

类型	大小	范围	示例
`int`	4字节	-2,147,483,648 ~ 2,147,483,647	`int x = 100;`
`short`	2字节	-32,768 ~ 32,767	`short s = 1000;`
`long`	4或8字节	更大的整数范围	`long l = 100000;`
`float`	4字节	6-7位有效数字	`float f = 3.14f;`
`double`	8字节	15-16位有效数字	`double d = 3.14159;`
`char`	1字节	-128 ~ 127	`char c = 'A';`
`bool`	1字节	true 或 false	`bool b = true;`

🛠️ 数据类型常用方法

使用sizeof获取类型大小

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    cout << "int 大小：" << sizeof(int) << " 字节" << endl;
    cout << "double 大小：" << sizeof(double) << " 字节" << endl;
    cout << "char 大小：" << sizeof(char) << " 字节" << endl;
    cout << "bool 大小：" << sizeof(bool) << " 字节" << endl;
    cout << "float 大小：" << sizeof(float) << " 字节" << endl;
    cout << "long 大小：" << sizeof(long) << " 字节" << endl;
    
    return 0;
}

💡 关键知识点：
• sizeof 是运算符，不是函数
• 返回类型占用的字节数
• 可以在编译时确定
• 也可以用于变量：sizeof(x)

🔄 类型转换演示

观察不同类型之间的转换效果

输入数值：

输入数值后点击"执行转换"...

🚀 数据类型高级特性

隐式类型转换

编译器自动进行的类型转换，通常从低精度向高精度转换。

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    // int 转 double（自动）
    int a = 10;
    double b = a;  // b = 10.0
    
    // char 转 int（自动）
    char c = 'A';
    int d = c;  // d = 65（ASCII码）
    
    // 混合运算时的转换
    int x = 5;
    double y = 2.5;
    double result = x + y;  // x先转为double，result = 7.5
    
    cout << "b = " << b << endl;
    cout << "d = " << d << endl;
    cout << "result = " << result << endl;
    
    return 0;
}

显式类型转换（强制转换）

程序员手动指定的类型转换，可能导致数据丢失。

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    // C风格强制转换
    double pi = 3.14159;
    int whole = (int)pi;  // whole = 3，小数部分丢失
    
    // C++风格的static_cast（更安全）
    double x = 9.99;
    int y = static_cast<int>(x);  // y = 9
    
    // 注意：可能丢失精度
    int big = 1000;
    char small = (char)big;  // 可能溢出！
    
    cout << "whole = " << whole << endl;
    cout << "y = " << y << endl;
    cout << "small = " << (int)small << endl;
    
    return 0;
}

⚠️ 注意事项：
• 高精度 → 低精度会丢失数据
• 优先使用 static_cast
• 转换前检查数据范围
• 避免不必要的类型转换

typedef 和 auto 关键字

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    // typedef：给类型起别名
    typedef unsigned long ulong;
    ulong bigNum = 100000;
    
    // auto：自动推断类型（C++11）
    auto x = 10;       // x 是 int
    auto y = 3.14;     // y 是 double
    auto z = "hello";  // z 是 const char*
    
    cout << "bigNum = " << bigNum << endl;
    cout << "x = " << x << endl;
    cout << "y = " << y << endl;
    
    return 0;
}

📝 实战练习

📝 小练习：类型判断

以下变量声明中，哪个是正确的？

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    int a = 3.14;      // A
    double b = 100;    // B
    char c = "A";      // C
    bool d = 1;        // D
    
    return 0;
}

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💻 编程挑战

题目：声明不同类型的变量，输出它们的大小和值。

整数：小数：字符：

填写信息后点击"生成代码"...