C++ 数据类型¶

在使用编程语言进行开发时，需要通过变量来存储和操作数据。变量本质上是 内存中一块存储空间的名字 ，当创建变量时，系统会根据变量的 数据类型 为其分配相应大小的内存，并决定该内存中可以存储的数据形式。

由于程序中可能需要处理不同类型的数据（如字符、整数、浮点数、布尔值等），C++ 提供了丰富的数据类型来满足不同需求。

一、C++ 基本内置类型¶

C++ 提供了一组基本的内置数据类型，如下所示：

类型	关键字
布尔型	`bool`
字符型	`char`
整型	`int`
浮点型	`float`
双浮点型	`double`
无类型	`void`
宽字符型	`wchar_t`

关于 `wchar_t`¶

wchar_t 用于表示宽字符，常用于存储 Unicode 字符。在早期实现中，它通常定义为：

typedef short int wchar_t;

但 在现代 C++ 中，wchar_t 是一种独立的内置类型 ，其大小（2 或 4 字节）取决于平台和编译器。

二、类型修饰符¶

某些基本类型可以使用 类型修饰符 进行修饰：

修饰符	说明	示例
`signed`	有符号类型（默认）	`signed int x = -10;`
`unsigned`	无符号类型	`unsigned int y = 10;`
`short`	短整型	`short int z = 100;`
`long`	长整型	`long int a = 100000;`
`const`	常量，值不可修改	`const int b = 5;`
`volatile`	变量可能被意外修改	`volatile int c = 10;`
`mutable`	const 对象中仍可修改	`mutable int counter;`

⚠️ 注意：

默认情况下，int、short、long 都是 signed

long 和 int 的大小 与平台和编译器有关

三、常见数据类型大小与范围（典型 64 位系统）¶

不同系统和编译器可能存在差异，下表为常见情况（1 字节 = 8 位）：

类型	大小（字节）	取值范围
`bool`	1	`true` / `false`
`char`	1	-128 ~ 127 或 0 ~ 255
`short`	2	-32768 ~ 32767
`int`	4	-2³¹ ~ 2³¹-1
`long`	8	-2⁶³ ~ 2⁶³-1
`long long`	8	-9.22e18 ~ 9.22e18
`float`	4	~6–7 位有效数字
`double`	8	~15 位有效数字
`long double`	8 / 12 / 16	依平台而定

四、查看数据类型大小示例¶

可使用 sizeof 运算符与 numeric_limits 查看类型信息：

#include <iostream>
#include <limits>

using namespace std;

int main()
{
    cout << "int size: " << sizeof(int) << endl;
    cout << "int max: " << numeric_limits<int>::max() << endl;
    cout << "int min: " << numeric_limits<int>::min() << endl;
    return 0;
}

sizeof(T)：返回类型占用的字节数
numeric_limits<T>：返回类型的数值范围

五、派生数据类型¶

类型	描述	示例
数组	相同类型的集合	`int a[5];`
指针	存储地址	`int* p;`
引用	变量别名	`int& r = x;`
函数	函数类型	`int f(int);`
结构体	多成员数据	`struct Point {int x,y;};`
类	面向对象类型	`class MyClass {};`
联合体	共用内存	`union Data {int i; float f;};`
枚举	常量集合	`enum Color {RED, GREEN};`

六、类型别名¶

`typedef`¶

typedef int MyInt;
MyInt a = 10;

`using`（推荐，C++11）¶

using MyInt = int;

七、枚举类型（enum）¶

枚举用于定义**有限个取值的常量集合**：

enum Color { red, green, blue };
Color c = blue;

默认从 0 开始递增，也可指定初值：

enum Color { red, green = 5, blue }; // blue == 6

八、类型转换（C++ 四种强制转换）¶

`static_cast`¶

编译期转换
不做运行时检查

int i = 10;
float f = static_cast<float>(i);

`dynamic_cast`¶

运行时类型检查
仅用于**多态类型**
向下转型安全

Derived* d = dynamic_cast<Derived*>(basePtr);

失败时：

指针：返回 nullptr
引用：抛出 std::bad_cast

`const_cast`¶

用于去除 const 限定

const int x = 10;
int& y = const_cast<int&>(x);

⚠️ 修改原本的 const 对象 → 未定义行为

`reinterpret_cast`¶

纯比特级重新解释
最危险，慎用

int i = 10;
float& f = reinterpret_cast<float&>(i);

九、总结建议¶

优先使用 明确大小和含义的类型
避免滥用 reinterpret_cast
枚举、using、auto 能显著提高代码可读性
类型大小 永远不要硬编码假设