常用数据类型

本节介绍 C++ 中的常用数据类型。它们包括：

内置字面值：空指针（nullptr）
内置变量类型：
- 算术类型：整型（整数、字符型、布尔型）与浮点数。
- 空类型（void）
标准库支持的变量类型：例如字符串（std::string）。
标准库支持的模板类型：例如向量（std::vector）。

关于指针与引用，请参考引用与指针一节的内容。

整型：布尔、字符、整数

C++ 规定了多种类型的最小尺寸（同时允许编译器赋予更大的尺寸），详见下表：

布尔型：只允许 true 与 false 两种取值。
下例中的长整型或长长整型的后缀也可以使用小写字母 l 代替大写 L，但不推荐。

C++ 整型尺寸
关键字	类型	最小尺寸	前后缀
bool	布尔型	/
字符型
char	字符	8 位	u8 前缀（仅字面）
wchar_t	宽字符	16 位	L 前缀
char16_t	Unicode 16 字符	16 位	u 前缀
char32_t	Unicode 32 字符	32 位	U 前缀
整数
short	短整型	16 位
int	整型	16 位（>= short）
long	长整型	32 位（>= int）	L 后缀
long long C++ 11	长长整型	64 位（>= long）	LL 后缀

无符号整型

除了布尔与扩展字符之外的整型，可以划分为带符号（正、负或0）与无符号（不小于0）两种。

整数类型（short, int, long 与 long long）均是带符号的，在前加 unsigned 可以得到对应的无符号类型。
- 无符号整数 unsigned int 可以直接简写为 unsigned
- 无符号整数后缀 u/U 可以与长整型后缀 L 或 LL 结合，例如 uL 表示无符号长整型。
字符型（char）分为 char, signed char 与 unsigned char 三种，但实际上只会表现为后两种。
- char 类型会表现为带符号或无符号这两种中的一种，具体由编译器决定。

C++ 的整型类型选择

数值非负时，选用 unsigned 类型
如果整数超出了 int 范围，换用 long long 类型
不要混用无符号与带符号类型进行算术计算
- 不要用 char 参与算术计算，因为 char 是无符号的还是带符号的取决于编译器

位数取值范围*

各位数对应的取值范围：

位数取值范围
位数	取值范围	最小尺寸类型
16 位	-32768 ~ 32767（带符号）	short
	0 ~ 65535（无符号）	unsigned short
32 位	±2.147x10^9（带符号）	long
	0 ~ 4.294x10^9（无符号）	unsigned long
64 位	±9.223x10^18（带符号）	long long C++ 11
	0~1.844x10^19（无符号）	unsigned long long

通过 <limits> 库的 numeric_limits<T> 模板及其成员，我们可以查看（在当前设备环境下的）数值类型的值占用位数、取值上限与取值下限：

std::numeric_limits<T>::digits：类型 T 的值占用位数（带符号类型将减去符号位）
std::numeric_limits<T>::lowest()：类型 T 的取值下限
std::numeric_limits<T>::max()：类型 T 的取值上限

警告

请注意，以下取值范围只适用于编译该代码时的设备环境。以下结果仅表示，在此时的编译环境下 int 类型是 32 位的。

#include <iostream>
#include <limits>
using std::cout;
using std::endl;

int main() {
    cout << "Following results can be environment-dependent:" << endl;
    // 输出使用无符号类型的位数，因为带符号类型的值位数要少一位（符号位）
    cout << "int (" << std::numeric_limits<unsigned>::digits << " bits):\t\t"
         << std::numeric_limits<int>::lowest() << ", "
         << std::numeric_limits<int>::max() << endl;
    cout << "short (" << std::numeric_limits<unsigned short>::digits << " bits):\t"
         << std::numeric_limits<short>::lowest() << ", "
         << std::numeric_limits<short>::max() << endl;
    cout << "long long (" << std::numeric_limits<unsigned long long>::digits << " bits):\t"
         << std::numeric_limits<long long>::lowest() << ", "
         << std::numeric_limits<long long>::max() << endl;
    return 0;
}
/*
    输出：
    Following results can be environment-dependent:
    int (32 bits):          -2147483648, 2147483647
    short (16 bits):        -32768, 32767
    long long (64 bits):    -9223372036854775808, 9223372036854775807
*/

整型字面值

结合 C++ 整型尺寸表中的前、后缀内容，我们给出一些整型字面值的例子：

u8"abc"     // UTF-8 字符型字符串 "abc"
u'x'        // Unicode 16 字符 'x'
-12L        // 长整型数 -12
13579ULL    // 无符号长长整型数 13579

此外，八进制（前缀 0）或者十六进制（前缀 0x）的数也可以用前缀标识：

20      // 普通十进制数
012     // 八进制数，前缀 0
0x2f    // 十六进制数，前缀 0x

浮点数

我们通常使用双精度浮点数（double）而不是 float，因为 float 精度通常不足而双精度的计算效率并不明显低（甚至有时候更快）。

浮点数同样有无符号类型，例如 unsigned double

C++ 浮点数尺寸
关键字	类型	最小尺寸	前后缀
float	单精度浮点数	6 位有效数字	后缀 f/F
double	双精度浮点数	10 位有效数字
long double	扩展精度浮点数	10 位有效数字	后缀 L

浮点数字面值

浮点数字面值允许科学记数法，使用字母 e 或 E
如同整数一样，浮点数允许无符号后缀 u/U

结合 C++ 浮点数尺寸表中的内容，例子：

2e3f          // 单精度浮点数 1.2 x 10^3
1415926L      // 扩展精度浮点数 3.1415926
718uL         // 无符号扩展精度浮点数 2.718