《C++程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言》課件第3章

第3章類型與聲明

3.1類型3.2C++中的基本數(shù)據(jù)類型3.3void類型3.4枚舉類型3.5類型的聲明與定義3.6類型轉(zhuǎn)換小結(jié)練習(xí)題3.1類型

類型是C++?語(yǔ)言的核心概念之一。掌握一種語(yǔ)言的關(guān)鍵在于準(zhǔn)確、深刻地理解語(yǔ)言的類型(Type/Class)。本章通過(guò)介紹C++幾種典型的類型，來(lái)建立類型和聲明這兩個(gè)基本概念。

在程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言中，一個(gè)數(shù)據(jù)類型(DataType)被定義為：

(1)一個(gè)值的集合，即類型的值域。每一種類型的量只能在其值域內(nèi)取值。

(2)一個(gè)作用于值集上的操作集，即每一種類型都有其相應(yīng)的操作集，并且該操作集封閉于值集。

C++是一種強(qiáng)類型語(yǔ)言，因此在用C++語(yǔ)言書寫的任何一個(gè)程序中，所出現(xiàn)的每一個(gè)標(biāo)識(shí)符(Identifier)，如變量(Variable)、常量(Constant)、函數(shù)(Function)、字面值(Literal)、

運(yùn)算符/操作符(Operator)以及以上元素的合法組合，如表達(dá)式(Expression)等，都具有特定的類型。

在一個(gè)程序中，每種類型都有著相互不同的類型名。

一個(gè)類型具有如下的作用：

(1)決定變量/對(duì)象/常量的合法取值范圍(一個(gè)類型表征了一個(gè)值集(ASetofValues))；

(2)決定合法的(一般是用運(yùn)算符或函數(shù)表示的)操作的范圍(一個(gè)類型表征了一個(gè)操作集(ASetofOperations))；

(3)決定變量的存儲(chǔ)空間的大小；

(4)區(qū)分名字相同、類型不同的符號(hào)(如變量、函數(shù)、運(yùn)算符等)；

(5)決定將一種類型的值能否及如何轉(zhuǎn)換成另一種類型的值；

(6)為編譯程序提供依據(jù)，令其檢查出程序中的一部分錯(cuò)誤。

考慮如下的C++代碼：

//符號(hào)的定義(聲明)：

floatx;

inty=7;

floatf(int);

//符號(hào)的使用：

x=y+f(2);

上述代碼片斷中，int、float為類型名，x、y為變量名，f為函數(shù)名，7和2為字面值常量，y+f(2)為表達(dá)式，+、=、()為操作符。

上述元素(變量、函數(shù)名、字面值、操作符、表達(dá)式)都具有特定的類型。

C++語(yǔ)言內(nèi)置了一組基本類型，它們對(duì)應(yīng)著機(jī)器的基本存儲(chǔ)單元和使用這些單元保存數(shù)據(jù)的常用方式。C++語(yǔ)言內(nèi)置的基本類型如下：

bool，布爾類型；

char，字符類型；

int，整數(shù)類型；

float，浮點(diǎn)類型；

void，空類型。

除此之外，C++允許用戶自定義枚舉(enum)類型。

另外，C++還允許用戶利用已有的類型構(gòu)造出：

指針類型，如int*；

數(shù)組類型，如float[]；

引用類型，如double&；

結(jié)構(gòu)和類(用戶自定義)類型，如structA和classB。

在C++中，布爾、字符和整數(shù)類型統(tǒng)稱為整數(shù)類型(IntegralType)，因?yàn)樗鼈兊臋C(jī)內(nèi)表示一致，都為整數(shù)。整型和浮點(diǎn)型統(tǒng)稱為算術(shù)類型(ArithmeticType)，因?yàn)樵擃愋偷牧恳话阌糜谒阈g(shù)運(yùn)算。枚舉、結(jié)構(gòu)和類統(tǒng)稱為用戶自定義類型(User-DefinedType)，因?yàn)檫@些類型須由用戶自行定義，之后才能在程序中使用。

C++所支持的數(shù)據(jù)類型如圖3.1所示。圖3.1C++語(yǔ)言支持的數(shù)據(jù)類型在C++語(yǔ)言中，對(duì)整型和浮點(diǎn)類型又提供了若干子類型。如在C++中整型又可分為一般的整型，如int；長(zhǎng)整型，如longint；無(wú)符號(hào)整型，如unsignedint等。浮點(diǎn)類型亦分為單精度浮點(diǎn)型，如float；雙精度浮點(diǎn)型，如double。之所以將類型又細(xì)分為若干子類，其目的是在存儲(chǔ)空間的大小、表示精度和取值范圍等方面給C++程序員提供一種選擇的機(jī)會(huì)。事實(shí)上，當(dāng)我們構(gòu)造一個(gè)程序時(shí)，首先就是利用該語(yǔ)言所提供的各種基本類型或用戶自定義類型(基本類型的量使用的頻度最高)將問(wèn)題域中的概念在程序中描述出來(lái)，進(jìn)而再利用這些類型量對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的操作，最終求得問(wèn)題域中的解。因此，當(dāng)我們把問(wèn)題域中的概念描述得非常精確時(shí)，其結(jié)果勢(shì)必精確；反之，其結(jié)果將大大偏離我們的期望。從類型的角度出發(fā)構(gòu)建程序的過(guò)程，其實(shí)就是構(gòu)造與完善程序中類型系統(tǒng)的過(guò)程。因此，深刻地理解與掌握類型的概念及C++中的類型機(jī)制，對(duì)我們編寫優(yōu)秀的C++程序?qū)⑵鸬街陵P(guān)重要的作用。

3.2C++中的基本數(shù)據(jù)類型

C++語(yǔ)言提供了以下類別的基本類型：bool(布爾類型)、char(字符類型)、int(整數(shù)類型)、float(浮點(diǎn)類型)和void(空類型)。

3.2.1布爾類型

C++中布爾類型的類型名為bool，其值集為{true,false}。

一個(gè)布爾類型的量可以進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算。在進(jìn)行算術(shù)和邏輯運(yùn)算時(shí)，布爾類型的字面值true和false將分別被轉(zhuǎn)換成(機(jī)器中)整數(shù)類型的值1和0，程序中的非零值代表true，0為false。在程序中，布爾類型主要有以下用途：

(1)定義那些表達(dá)邏輯運(yùn)算(LogicalOperation)結(jié)果的變量，如：

voidf(inta，intb)

{

boolb1=a==b;

//測(cè)試a是否等于b，若相等，

則b1=true

//…

}

(2)作為函數(shù)(用于測(cè)試某些條件——一種謂詞(aPredicate))的返回類型，如：/*用于測(cè)試文件是否能被正確打開，若打開，則函數(shù)的返回值為true；

否則為false*/

boolis_open(File*);

//用于測(cè)試a是否大于b，若是，則函數(shù)的返回值為

true，否則為false

boolgreater(inta，intb)

{

returna>b;

}如上所述，C++規(guī)定：布爾類型的量在參加算術(shù)或邏輯運(yùn)算時(shí)，其值自動(dòng)轉(zhuǎn)換成整型量參加運(yùn)算，true轉(zhuǎn)換成1，false轉(zhuǎn)換為0。例：值得注意的是，在C++中，指針類型亦可隱式地轉(zhuǎn)換為布爾類型，非空指針轉(zhuǎn)換為true，空指針轉(zhuǎn)換為false。3.2.2字符類型

C++中字符類型共有三類，它們是：

char(unsignedchar)，無(wú)符號(hào)的字符類型；

signedchar，有符號(hào)字符類型，表示字符的最高位為符號(hào)位；

wchar_t，寬字符類型，用以支持Unicode字符集。

char類型和signedchar類型的值集為ASCII字符集(ISO646標(biāo)準(zhǔn))，共有256個(gè)字符。

wchar_t類型的值集為Unicode字符集(ISO10646標(biāo)準(zhǔn))，共有65536個(gè)字符。

char類型量的存儲(chǔ)空間一般是一個(gè)字節(jié)(1byte，8bits)。字符類型的量可以進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算。此時(shí)，字符類型的每個(gè)值被轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的一個(gè)整數(shù)，即對(duì)應(yīng)字符集的碼值(char類型為0～255，signedchar類型為－128～127)。

字符字面值的類型為char，它是用單引號(hào)括起來(lái)的單個(gè)字符，或者是用單引號(hào)括起來(lái)、前加轉(zhuǎn)義符?\?的單個(gè)字符，如?'\t'，'\n'?等，或?yàn)?'\ddd'(ddd為3位八進(jìn)制數(shù)，如?'\263'?表示字符?|?)及?'\xhh'?(hh為兩位十六進(jìn)制數(shù)，如\xfb表示字符√)。C++的轉(zhuǎn)義字符常用來(lái)表示一些不可打印的特殊字符，表3.1列出了C++中常用的一些轉(zhuǎn)義字符。表中的雙引號(hào)、單引號(hào)和反斜線本來(lái)是可打印字符，但由于它們?cè)贑++語(yǔ)言中具有特定的含意，所以當(dāng)把它們作為字符使用時(shí)，須用轉(zhuǎn)義字符的形式表示。另外，用轉(zhuǎn)義字符形式可表示任意的可輸出字符、專用字符、圖形字符和控制字符等。

由于歷史的原因，C++中保留了C中的有符號(hào)字符類型，但建議一般情況下不要采用這種字符類型，因?yàn)槿羰褂貌划?dāng)，它們?cè)诔绦蛑袑?huì)有十分奇異的表現(xiàn)。如?‘\263’?若為signedchar類型，當(dāng)按整型輸出時(shí)，其值為－77。寬字符wchar_t類型的字面值由一對(duì)單引號(hào)括起來(lái)的雙字符后加L構(gòu)成，如?'cd'?L。若char(unsignedchar)或signedchar存儲(chǔ)空間的大小為一個(gè)字節(jié)，則wchar_t類型就為兩個(gè)字節(jié)。下面的代碼片斷說(shuō)明了字符類型量的一般使用方法。

char?c;

unsignedchartab=‘\t’;

boolb;

c=‘A’;

b=c==‘A’;

//true

b=c==tab;

//false

b=(c+1)==‘B’;

//true

b=c>'a'; //false3.2.3整數(shù)類型

C++的整數(shù)類型(整型)共分為三類，即：

int(signedint)、unsignedint，一般的有符號(hào)/無(wú)符號(hào)整型；

short(signedshort)、unsignedshort，有符號(hào)/無(wú)符號(hào)短整型；

long(signedlong)、unsignedlong，有符號(hào)/無(wú)符號(hào)長(zhǎng)整型。

整數(shù)類型的值集為整數(shù)集合的子集。

整數(shù)類型值的存儲(chǔ)空間大小與具體的平臺(tái)(Platform，通常指特定的機(jī)器和操作系統(tǒng))相關(guān)，典型的存儲(chǔ)空間分配量是short：2字節(jié)；int：4字節(jié)；long：8字節(jié)。整數(shù)類型的量可以進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算。

整數(shù)類型字面值是由+/－號(hào)和數(shù)字組成的串。其字面值共分三類：十進(jìn)制，僅由+/－號(hào)、數(shù)字0～9構(gòu)成；八進(jìn)制，僅由+/－號(hào)、前導(dǎo)符0、數(shù)字0～7構(gòu)成；十六進(jìn)制，僅由+/－號(hào)、前導(dǎo)符0x/0X及數(shù)字0～9、字符a～f/A～F構(gòu)成。字面值前加0為八進(jìn)制數(shù)，前加0x/0X為十六進(jìn)制數(shù)；后加U為無(wú)符號(hào)整數(shù)字面值，后加L(l)為長(zhǎng)整型字面值。一個(gè)整型量的字面值默認(rèn)為十進(jìn)制。例如：

十進(jìn)制整型數(shù) 0283

八進(jìn)制整型數(shù) 00020123(分別對(duì)應(yīng)于上述三個(gè)十進(jìn)制數(shù))十六進(jìn)制整型數(shù) 0x00x20x53(分別對(duì)應(yīng)于上述三個(gè)十進(jìn)制數(shù))

下面的代碼片斷說(shuō)明了各類整型量的一般使用方法。

inti，j，k;

longn=123456789L;

unsignedshorts;

i=0x53; //i的值為十進(jìn)制83

j=i－010; //j的值為83-8=75

n=n－i+j;

s=1; //s的值為0000000000000001(二進(jìn)制)

s=s<<3; //左移三位后s為0000000000001000

k=s; //k的值為8

如上所述，在C++?中提供了各種類別的整型，但在應(yīng)用中一定要注意恰當(dāng)?shù)剡x取與使用它們。無(wú)符號(hào)整型較理想的情況是用于表示位數(shù)組(BitArray，如一組由0、1表示的開關(guān)量)，試圖用無(wú)符號(hào)整型表示具有更大值域的整型量(較有符號(hào)整型量而言)往往是得不償失的。另外，在實(shí)際的程序代碼中，常常采用八進(jìn)制/十六進(jìn)制字面值表示與機(jī)器相關(guān)的位模式(BitPattern，如某一內(nèi)存地址值等)，若用它們表示一般的整數(shù)值，則不僅易導(dǎo)致程序錯(cuò)誤，而且使得代碼的可讀性大大降低。3.2.4浮點(diǎn)類型

C++中浮點(diǎn)類型共分為三個(gè)子類，它們是：

float，單精度浮點(diǎn)型；

double，雙精度浮點(diǎn)型；

longdouble，長(zhǎng)雙精度浮點(diǎn)型。

浮點(diǎn)數(shù)類型的值集為實(shí)數(shù)集合的子集。

浮點(diǎn)數(shù)類型的變量/值的存儲(chǔ)空間與平臺(tái)相關(guān)。單精度、雙精度和長(zhǎng)雙精度浮點(diǎn)型的值域和精度由具體的實(shí)現(xiàn)確定，但每一種具體的實(shí)現(xiàn)都要保證：?jiǎn)尉雀↑c(diǎn)型的值域＜雙精度浮點(diǎn)型的值域≤長(zhǎng)雙精度浮點(diǎn)型的值域

單精度浮點(diǎn)型的精度＜雙精度浮點(diǎn)型的精度≤長(zhǎng)雙精度浮點(diǎn)型的精度

例如，在VC6.0環(huán)境下三種類別的浮點(diǎn)型量的值域與精度如表3.2所示。

C++為程序員進(jìn)行精確的數(shù)字計(jì)算提供了上述三種類別的浮點(diǎn)類型。在編程時(shí)應(yīng)根據(jù)應(yīng)用要求，在值域與精度上注意正確、適當(dāng)?shù)剡x取合適的浮點(diǎn)類型。對(duì)于一般的數(shù)字計(jì)算而言，double類型足矣。

浮點(diǎn)類型的量可以進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算。

浮點(diǎn)數(shù)字面值是由+/－、小數(shù)點(diǎn)、數(shù)字和e(表示指數(shù))組成的串，后加f或F為float類型，后加l或L為longdouble類型，后面什么也不加默認(rèn)(Default)為double類型。下面就是一些浮點(diǎn)型字面值：

1.34，.78，1.2e10，5.78E－14，2.7f，2.0L，3.4e－3L計(jì)算機(jī)發(fā)明的初衷就是用于計(jì)算，力圖將人們從繁重的計(jì)算中解脫出來(lái)。今天，計(jì)算仍是計(jì)算機(jī)應(yīng)用的一個(gè)重要領(lǐng)域，所以應(yīng)用中仍然存在著大量的計(jì)算問(wèn)題。在采用浮點(diǎn)型量進(jìn)行計(jì)算時(shí)必須注意以下三個(gè)問(wèn)題：

(1)精度與誤差的問(wèn)題。計(jì)算時(shí)，為了保證計(jì)算的精度與誤差滿足需求，首先必須恰當(dāng)?shù)剡x取C++?提供的浮點(diǎn)類型。另外，根據(jù)浮點(diǎn)數(shù)的存儲(chǔ)原理，應(yīng)用中應(yīng)牢記：浮點(diǎn)型量其值愈大，機(jī)內(nèi)表示的精度會(huì)愈低；反之，值愈小，精度會(huì)愈高。故在進(jìn)行一批浮點(diǎn)量的求和運(yùn)算時(shí)(如在銀行系統(tǒng)中求用戶利息的總和)，我們應(yīng)將浮點(diǎn)數(shù)自小向大求和，而不是進(jìn)行反序操作，以免精度的損失與誤差的增大。

(2)判相等問(wèn)題。浮點(diǎn)數(shù)在機(jī)內(nèi)是近似表示的，故永遠(yuǎn)不要對(duì)浮點(diǎn)型量進(jìn)行判相等操作！因?yàn)閮蓚€(gè)“相等的”浮點(diǎn)型量永遠(yuǎn)也不可能相等，所以判相等將導(dǎo)致程序的死循環(huán)。正確的做法是：判兩者的差是否滿足誤差要求。假定我們欲判斷a和b是否相等，可采取如下的方式：

boolis_equal(floata，floatb)

{

if(abs(a-b)<=1.0e-6)returntrue;

elsefalse;

}

(3)整數(shù)與浮點(diǎn)數(shù)、各類浮點(diǎn)數(shù)之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換時(shí)的問(wèn)題。C++允許各種基本類型的量進(jìn)行混合運(yùn)算(如算術(shù)和賦值運(yùn)算)，并在運(yùn)算時(shí)系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)進(jìn)行隱式類型轉(zhuǎn)換。因此在進(jìn)行整數(shù)與浮點(diǎn)數(shù)、各類浮點(diǎn)數(shù)之間的混合運(yùn)算時(shí)，要注意精度與值的損失問(wèn)題。例：

longn=123456789L;

floatf，a，b;

doubled;

longdoubled2;

f=1234567.89f;

d2=f/1.23e5L; //1234567.89/123000.0

d=n+1000000L; //d的小數(shù)部分未必為0

f=f+0.0000001; //精度的限制可能使f的值不變

a=1.0e49; //值與精度損失

b=3.1415926535897896; //3.1415926535897896為double類型，精度損失3.2.5C++數(shù)據(jù)類型存儲(chǔ)量的大小

類型的作用之一是決定應(yīng)當(dāng)為變量分配的存儲(chǔ)空間，而存儲(chǔ)空間對(duì)于某些類型(如整數(shù)類型、浮點(diǎn)數(shù)類型等)來(lái)說(shuō)又決定了它的值集。

C++是一種與平臺(tái)相關(guān)的語(yǔ)言，每種數(shù)據(jù)類型存儲(chǔ)量的大小與具體的實(shí)現(xiàn)相關(guān)。

不論在具體平臺(tái)上各類型實(shí)際分配量是多少，C++都把分配給一個(gè)char類型值的存儲(chǔ)空間量作為存儲(chǔ)空間分配的基本單位量，其它類型值的存儲(chǔ)空間分配量都是這個(gè)基本單位量的整數(shù)倍。為了程序的可移植性，C++提供了sizeof運(yùn)算符(sizeof(類型名))來(lái)求得某一特定類型在給定平臺(tái)上存儲(chǔ)空間的大小(所占內(nèi)存字節(jié)數(shù))。例如在VC6.0環(huán)境下：

sizeof(int)=4

sizeof(float)=4

sizeof(double)=8

我們?cè)趯懗绦驎r(shí)，要注重程序的可移植性(Portability)，避免與特定平臺(tái)的存儲(chǔ)空間分配規(guī)則密切相關(guān)。

一種有效的做法是：用操作符sizeof來(lái)獲得特定類型的存儲(chǔ)空間分配量，而不是用整數(shù)類型字面值直接表示。例：雖然具體的存儲(chǔ)空間分配量與平臺(tái)相關(guān)，但C++?標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，C++中各種基本類型的大小應(yīng)始終滿足如下關(guān)系：

1

sizeof(char)≤sizeof(short)≤sizeof(int)≤sizeof(long)

1≤sizeof(bool)≤sizeof(long)

sizeof(char)≤sizeof(wchar_t)≤sizeof(long)

sizeof(float)≤sizeof(double)≤sizeof(longdouble)

sizeof(N)

sizeof(signedN)

sizeof(unsignedN)

其中，N為整型或字符類型名。

3.3void類型

空類型名為void。void類型的值集為(空集)。

C++中的void類型一般只用于兩個(gè)目的：一是用來(lái)表示不返回值的函數(shù)/過(guò)程，其返回類型為void類型，稱為假/偽返回類型(PseudoReturnType)；二是構(gòu)造出不限制所指對(duì)象類型的指針類型(void*)，用來(lái)指向類型不限或類型不可預(yù)知的對(duì)象。注意：沒有void類型的對(duì)象。例：

voidx;

//錯(cuò)誤!?沒有void類型的變量

voidf();

//函數(shù)f不返回值

void*pv;//pv用于指向類型不限或不可預(yù)知的對(duì)象

采用void類型，我們可寫出彈性較大、抽象程度較高的函數(shù)或程序。void類型的高級(jí)應(yīng)用我們將在后續(xù)章節(jié)中敘述與展示。

3.4枚舉類型

枚舉(Enumeration)類型是用戶以枚舉(即一一列舉)值集的方式定義的一種類型。

枚舉值集表中的每個(gè)元素都是一個(gè)已命名的整數(shù)常量(NamedIntegerConstant)，該整數(shù)常量就是枚舉類型的一個(gè)字面值，亦稱枚舉符(Enumerator)。

例如,下面定義了兩個(gè)枚舉類型keyword與summer_month：

//枚舉符若不指明對(duì)應(yīng)的整數(shù)值，則從0開始遞增，即ASM=0，AUTO=1，BREAK=2

enumkeyword{ASM，AUTO，BREAK}；值得注意的是：

(1)定義的每一種枚舉類型都是不同的類型，如上述定義的e1、e2和e3分別為三個(gè)不同的類型。

(2)同一程序中不同枚舉類型的枚舉表中不能含有同樣的枚舉符，下述定義就是不相容的：

enumcolor{white，black};

enumflag{red，white，green};//兩種枚舉類型中有相

同的枚舉符white枚舉類型的主要用途是以易于理解、易于控制的方式表示程序中需要區(qū)分的狀態(tài)。程序中采用枚舉量而非直接采用一些整數(shù)字面值(如0，1等)表示一些條件判斷開關(guān)量，不僅減少了程序發(fā)生錯(cuò)誤的可能性，而且給代碼維護(hù)人員和編譯器提供了了解程序員意圖的線索。

例如，假定我們有一段處理程序員求職的程序代碼，下述實(shí)現(xiàn)方式就是既不容易理解、也不容易控制的狀態(tài)表示：

3.5類型的聲明與定義

C++規(guī)定：一個(gè)名字(或稱標(biāo)識(shí)符)能夠在一個(gè)C++程序中使用之前，必須先聲明這個(gè)名字。這就是說(shuō)，必須指明這個(gè)名字的類型等信息，以通知編譯程序這個(gè)名字所指的是哪一種類型的實(shí)體。

C++中，聲明分為定義聲明和非定義聲明兩種。

定義聲明為所定義的名字進(jìn)行的動(dòng)作是：

確定類型；

分配存儲(chǔ)空間；

綁定(Binding，由編譯程序?qū)⒁粋€(gè)名字與和它對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)空間關(guān)聯(lián)在一起的動(dòng)作)；

按照語(yǔ)言既定的缺省值(DefaultValue)或者聲明中給出的初始化值(如果有的話)設(shè)置對(duì)應(yīng)變量的初值(InitialValue)。

以上這些動(dòng)作統(tǒng)稱為對(duì)應(yīng)類型的一次實(shí)例(Instance)生成。定義聲明也可以用來(lái)定義新的類型或者新的類型名。

非定義聲明是為那些還沒有定義聲明(或者在其它地方已定義聲明)卻需要在這里使用的名字進(jìn)行“先承認(rèn)再核實(shí)”(提交編譯器核實(shí))的聲明。

在C++中，用戶定義的所有名字都必須有對(duì)應(yīng)的定義聲明。例：

//定義聲明

//定義新的類型：

structDate{intd，m，y;};

enumBeer{Tsingtao，Hans，Baoji};

//定義新的類型名：

typedefvoid*ent;

//定義變量、常量和函數(shù)

charch，*chp;

inti，count=1;

constdoublePI=3.1415926;

intDay(Date*p){returnp->d;}

//非定義聲明

//需超前引用

doublesqrt(double);

structUser;

//外部變量

externinterror_number;

//外部函數(shù)

externdoublegetBeerPrice(Beer);3.5.1聲明的語(yǔ)法規(guī)則

C++中的一個(gè)聲明由四部分組成：可選的“描述符”、類型名、標(biāo)識(shí)符(變量/對(duì)象/函數(shù)/模塊名(表列))和一個(gè)可選的初始化表達(dá)式。除了函數(shù)和名字空間(Namespace)外，聲明都應(yīng)以分號(hào)結(jié)束。

聲明結(jié)構(gòu)中的可選描述符，如virtual、extern、static、typedef等用以說(shuō)明被聲明對(duì)象(標(biāo)識(shí)符)的某些非類型的屬性(virtual、static和typedef的含義見后續(xù)章節(jié)內(nèi)容)。

聲明結(jié)構(gòu)中還可使用若干個(gè)聲明運(yùn)算符，這些聲明運(yùn)算符可放置在類型名后或標(biāo)識(shí)符前。聲明運(yùn)算符用于進(jìn)一步表征所聲明對(duì)象的類別，C++中常用的聲明運(yùn)算符見表3.3。一個(gè)聲明中，類型名及標(biāo)識(shí)符是兩個(gè)必需的部分。聲明語(yǔ)句的正確使用如下例所示：

inti=0;//定義聲明一個(gè)整型變量并初始化

int&xi=i;//定義聲明一個(gè)整型變量i的引用

float*pf;//定義聲明一個(gè)指向浮點(diǎn)類型對(duì)象的指針變量

int*constpi;//定義聲明一個(gè)指向整型對(duì)象的常量指針

char*color[]={“red”，“green”，“blue”};//定義聲明一個(gè)字

符指針數(shù)組并初始化

intgt(inta，intb){returna>b?a:b;} //定義聲明一個(gè)整型

函數(shù)

constc=13;//錯(cuò)誤！聲明中沒有類型名

C++規(guī)定：一條定義聲明語(yǔ)句可同時(shí)聲明多個(gè)變量/對(duì)象，它們以逗號(hào)相隔，但注意聲明運(yùn)算符只作用于一個(gè)變量/對(duì)象名。例如：

int*pi，y; //等價(jià)于int*pi;inty;

intv[20]，*pv; //等價(jià)于intv[20];int*pv;

在一條聲明語(yǔ)句中同時(shí)聲明多個(gè)變量/對(duì)象，易導(dǎo)致程序錯(cuò)誤而且使其代碼的可讀性大大降低，除非在一條聲明語(yǔ)句中同時(shí)聲明多個(gè)同類別的變量/對(duì)象時(shí)才不妨一試這種結(jié)構(gòu)。另外，在定義聲明一個(gè)變量/對(duì)象時(shí)，應(yīng)注意立即對(duì)其進(jìn)行初始化。局部變量/對(duì)象若不進(jìn)行初始化，則其值為一“隨機(jī)數(shù)”(不可預(yù)知的值)。采用未初始化的變量/對(duì)象常常是導(dǎo)致程序發(fā)生錯(cuò)誤的罪魁禍?zhǔn)住?.5.2C++中的標(biāo)識(shí)符

C++中的標(biāo)識(shí)符必須符合如下命名規(guī)則：

一個(gè)標(biāo)識(shí)符必須是一個(gè)字母/下劃線(_)/數(shù)字的串，其首字符必須是字母，下劃線在C++中被認(rèn)為是一個(gè)字母；

C++

標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)標(biāo)識(shí)符的長(zhǎng)度不限，但具體的機(jī)器對(duì)標(biāo)識(shí)符的長(zhǎng)度有限制；

C++?中的關(guān)鍵字(如類型名、語(yǔ)句名等，C++的關(guān)鍵字見表3.4)不能用作用戶標(biāo)識(shí)符，標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)函數(shù)名、類名亦不能用作用戶標(biāo)識(shí)符；

從語(yǔ)法角度講，用戶標(biāo)識(shí)符可以下劃線開頭，但一般的C++實(shí)現(xiàn)中，把以下劃線開頭的標(biāo)識(shí)符保留為系統(tǒng)專用，故在程序中不宜起以下劃線開頭的標(biāo)識(shí)符名。

除了遵循C++所規(guī)定的語(yǔ)法規(guī)則外，在命名標(biāo)識(shí)符時(shí)建議遵循如下規(guī)則，它將使程序的可讀性和可維護(hù)性大大提高。這些規(guī)則包括：

程序中避免起形式上只有細(xì)微差別的標(biāo)識(shí)符名，如l0(數(shù)字0)與lo(字母o)；

讓標(biāo)識(shí)符名反映其含義，使讀者能見名知義；

在一個(gè)應(yīng)用程序中，注意標(biāo)識(shí)符命名風(fēng)格的一致性；

對(duì)于符號(hào)常量名或宏名，全部采用大寫，多個(gè)單詞之間用下劃線分隔；

對(duì)于作用域較大的標(biāo)識(shí)符而言，其名字最好起得長(zhǎng)一些，而小范圍的標(biāo)識(shí)符為了方便應(yīng)盡可能短一些；

利用C++提供的自由的變量聲明機(jī)制，變量用時(shí)方聲明并立即初始化，并盡可能地縮小其作用域，以免程序中標(biāo)識(shí)符重名或程序發(fā)生錯(cuò)誤。

其他規(guī)則不一一敘述。

標(biāo)識(shí)符的命名是一種藝術(shù)，更體現(xiàn)了編程者的風(fēng)格與品位！

ANSI/ISOC++草案標(biāo)準(zhǔn)提供了運(yùn)算符關(guān)鍵字，見表3.4中第三類C++運(yùn)算符關(guān)鍵字，它們可以代替一些C++運(yùn)算符。這些運(yùn)算符關(guān)鍵字可在不支持?!、&、^、~、|?等字符的鍵盤編程時(shí)使用。使用上述運(yùn)算符關(guān)鍵字必須包含頭文件<ciso646>。3.5.3標(biāo)識(shí)符的作用域

C++為提高資源的利用率，允許在不同的、確定的區(qū)域使用相同的名字。顧名思義，一個(gè)名字的作用域(Scope)即為該名字起作用的區(qū)域。

名字的作用域與函數(shù)和塊(Block)的結(jié)構(gòu)相關(guān)。C++用一對(duì)花括號(hào){}來(lái)標(biāo)識(shí)函數(shù)體的邊界和塊邊界。塊允許嵌套(Nesting)。

在函數(shù)內(nèi)、函數(shù)的參數(shù)表內(nèi)及塊內(nèi)定義的名字稱為局部(Local)量，即它們的作用域分別局限于函數(shù)或定義的塊內(nèi)。在函數(shù)之外定義的名字稱為全局(Global)量。變量的生命期/有效期(LifeCycle)由它的作用域來(lái)決定。

作用域規(guī)則：如果在一個(gè)函數(shù)或一個(gè)塊中定義了在其外已經(jīng)定義過(guò)的名字，則外部定義的名字在內(nèi)部被屏蔽(通常稱為名字隱藏機(jī)制)；否則，外部定義的名字“透入”內(nèi)部。

在C++中，名字具有從外部“透入”內(nèi)部的機(jī)制，但注意：名字沒有從內(nèi)部“透出”到外部的機(jī)制。

還應(yīng)注意：C++的名字隱藏機(jī)制應(yīng)盡量避免使用，因?yàn)槭褂貌划?dāng)極易導(dǎo)致程序錯(cuò)誤，并使程序的可讀性大大降低。對(duì)于全局量，若用戶定義時(shí)未初始化，則系統(tǒng)自動(dòng)初始化為0。

正如上一節(jié)所提到的，對(duì)于全局量的命名應(yīng)盡可能長(zhǎng)一些。如果將一些全局量命名為x、y之類，經(jīng)驗(yàn)證明是自找麻煩！3.5.4typedef

聲明語(yǔ)句中的前綴描述符typedef的功能是為一個(gè)已存在的類型名起一個(gè)別名。其語(yǔ)法規(guī)則為

typedef老類型名新類型名；

下面展示typedef的用法，例：

typedefchar*Pchar;//為類型char*起別名為Pchar

Pcharp1，p2; //p1和p2為char*類型

typedefunsignedcharuchar; //將unsignedchar類型起

別名為uchar

C++中所提供的產(chǎn)生新的類型名(注意：不是產(chǎn)生新的類型

!

)的機(jī)制typedef主要用于兩個(gè)目的：

(1)將繁長(zhǎng)的類型名縮寫為較短的類型名以便于使用，如上例中的第三條語(yǔ)句。

(2)將對(duì)某一類型的直接引用限制到一個(gè)地方，使程序參數(shù)化，以利于程序的跨平臺(tái)移植。

如我們有如下定義語(yǔ)句：

typedefintint32;假定在某一特定的平臺(tái)上，sizeof(int)=4，有了上述的聲明語(yǔ)句，程序中我們直接用int32編碼，用其表示整數(shù)類型int。當(dāng)程序向另一平臺(tái)移植時(shí)，假定該平臺(tái)sizeof(int)=2，sizeof(long)=4，則為了程序正確、可靠地移植，我