C++中的数据类型

C++ 中的数据类型分为四大类：基本数据类型、派生数据类型、用户定义的数据类型和空类型。每类都有特定的用途和特性。

1. 基本数据类型（Built-in Data Types）

这是 C++ 中最基本的数据类型，包含整数、浮点数、字符和布尔类型。

• 整数类型（Integer Types）：

  • int：标准整数类型。
  • short int 或 short：较小的整数类型。
  • long int 或 long：较大的整数类型。
  • long long int 或 long long：更大的整数类型（C++11 引入）。
  • unsigned int：无符号整数，不能表示负数，值域范围变大。

• 浮点类型（Floating-point Types）：

  • float：单精度浮点数。
  • double：双精度浮点数，精度比 float 更高。
  • long double：扩展精度浮点数。

• 字符类型（Character Type）：

  • char：用于存储单个字符（实际上是整数类型）。

• 布尔类型（Boolean Type）：

  • bool：只包含 true 或 false 两个值。

2. 派生数据类型（Derived Data Types）

派生数据类型是从基本数据类型中构建的。

• 数组（Arrays）：存储一系列相同类型的元素。

  int arr[10];  // 定义一个存储 10 个整数的数组
  

• 指针（Pointers）：存储另一个变量的地址。

  int* ptr;  // 定义一个指向整数的指针
  

• 函数（Functions）：函数类型指定返回类型及参数类型。

  int func(int a, float b);  // 返回 int，接受 int 和 float 参数
  

• 引用（References）：是变量的别名。

  int x = 10;
  int& ref = x;  // ref 是 x 的引用
  

3. 用户定义的数据类型（User-defined Data Types）

用户可以根据需求定义自己的数据类型。

• 类（Classes）：类是 C++ 中面向对象编程的核心，定义对象的行为和属性。

  class MyClass {public:int myVar;
  };
  

• 结构体（Structures）：类似类，但成员默认为公有（public）。

  struct MyStruct {int x;float y;
  };
  

• 联合体（Unions）：用于同一内存位置存储不同的数据类型。

  union MyUnion {int i;float f;
  };
  

• 枚举（Enumerations）：定义一组常量。

  enum Color { Red, Green, Blue };
  

4. 空类型（Void Type）

• void：表示函数无返回值或无参数。

  void func();  // 无返回值的函数
  

此外，C++ 还支持 C++11 及以上标准引入的类型，如 auto 自动推断类型、nullptr 表示空指针以及 decltype 用于声明类型等。

在 C++ 中，数据类型的大小取决于编译器和硬件平台的实现。以下是常见数据类型在大多数 32 位或 64 位系统上的典型大小。请注意，这些大小是常见的，但在不同的平台上可能有所不同。

1. 基本数据类型的大小

• char: 1 字节（8 位），用于存储单个字符或小整数。

• bool: 1 字节（尽管只需要 1 位，通常用 1 字节来存储）。

• int: 通常是 4 字节（32 位），这可以在 32 位和 64 位系统上相同。

• short int / short: 2 字节（16 位）。

• long int / long: 通常是 4 字节（32 位），但在某些 64 位系统上也可能是 8 字节。

• long long int / long long: 8 字节（64 位），从 C++11 开始引入，用于表示更大的整数。

• unsigned 类型: 与对应的有符号类型相同。例如，unsigned int 通常也是 4 字节。

• 浮点类型:

  • float: 4 字节（32 位），单精度浮点数。
  • double: 8 字节（64 位），双精度浮点数。
  • long double: 通常是 8 字节（64 位），但有些系统上可能为 12 字节或 16 字节（如 x86 平台上的扩展精度格式）。

2. 派生数据类型的大小

• 数组: 数组的大小是其元素大小乘以元素个数。例如，int arr[10] 的大小是 sizeof(int) * 10。
• 指针: 在 32 位系统上，指针的大小是 4 字节；在 64 位系统上，指针的大小通常是 8 字节。
• 函数: 函数本身没有“大小”，但指向函数的指针与普通指针具有相同的大小（4 字节或 8 字节）。

3. 用户定义的数据类型的大小

• 结构体（struct）: 结构体的大小是所有成员大小的总和，加上必要的内存对齐。如果结构体中存在不同类型的数据，编译器通常会插入填充字节以确保数据正确对齐。

  struct MyStruct {char a;  // 1 byteint b;   // 4 bytes (with possible padding for alignment)
  };
  

  在这种情况下，MyStruct 的大小可能是 8 字节（char 1 字节，int 4 字节，加上 3 字节的填充）。

• 类（class）: 类的大小与结构体相似，但如果类有虚函数，则需要额外的空间来存储虚函数表指针（通常为 4 字节或 8 字节）。

• 联合体（union）: 联合体的大小是其中最大成员的大小。因为在联合体中，所有成员共用同一块内存。

• 枚举（enum）: 枚举类型通常与 int 大小相同（4 字节），但这可以根据枚举的实际值的范围来调整。

4. 空类型（void）

• void: 没有大小，因为它不存储任何数据。

示例代码：查看数据类型的大小

你可以使用 sizeof 运算符来查看每种数据类型在特定平台上的实际大小：

#include <iostream>
using namespace std;int main() {cout << "Size of char: " << sizeof(char) << " bytes\n";cout << "Size of int: " << sizeof(int) << " bytes\n";cout << "Size of short: " << sizeof(short) << " bytes\n";cout << "Size of long: " << sizeof(long) << " bytes\n";cout << "Size of long long: " << sizeof(long long) << " bytes\n";cout << "Size of float: " << sizeof(float) << " bytes\n";cout << "Size of double: " << sizeof(double) << " bytes\n";cout << "Size of long double: " << sizeof(long double) << " bytes\n";cout << "Size of bool: " << sizeof(bool) << " bytes\n";return 0;
}

典型输出示例（在 64 位系统上）：

Size of char: 1 bytes
Size of int: 4 bytes
Size of short: 2 bytes
Size of long: 8 bytes
Size of long long: 8 bytes
Size of float: 4 bytes
Size of double: 8 bytes
Size of long double: 16 bytes
Size of bool: 1 bytes

结论

• char 总是 1 字节。
• 整数类型 (int, short, long, long long) 的大小依赖平台。
• 浮点类型 (float, double, long double) 通常为 4 字节、8 字节或更大。
• 指针的大小取决于系统架构（32 位或 64 位）。