C++ 讲稿 4.处理数据

By 精英王子

CC-BY-NC-SA(署名-非商业性使用-以相同方式共享) 3.0

注：解说在图片下方

原始幻灯片(持续更新)：https://docs.google.com/presentation/d/1kcyy3IevzXQI5Ce0n60ERZmPfbPywErbCSkdazBkGXg/edit

解说写在讲者备注中

可以说数据就是编程的核心，任何一个程序无非都是接收一些数据，通过加工，再输出一些数据。

这里的数据可以是文字、数字、图像、声音等等。

在第二节Hello World中我们已经见到了如何定义变量，如何利用变量进行简单的运算，这节课我们会详细了解如何使用变量。

变量用于储存数据。

这是一条定义变量的语句，就好像为变量申请到了储存的空间，供以后储存数据使用。

double是数据类型，数据类型必须是之前已经定义过的，double在这里表示浮点数，稍后我们会介绍更多的数据类型。

a是变量的名字，这是由你决定的，当然，给变量命名也有一些规则，稍后介绍。在之后的代码中，你就可以用a这个名字来表示这个变量了。

最后是一个分号，在C++中不光是定义变量的语句，所有语句都要以分号来结尾。

double a,b; 像这样可以同时定义两个变量，它们的类型都是double,名字分别是a和b.

这和下面两句，分别定义a和b是完全等价的。

还记得以两个斜杠开头的那一行么，那是注释，编译器会无视它。

double a=1.23;还可以像这样，在定义变量的同时，给他一个初始的值。

(在这个例子中,其他情况存在例外)这和下面两行是等价的。

等号在这里是“赋值号”,用来把右边的值复制到左面的变量中。

在给变量命名的时候，我们需要遵守一些规则。

这里的不推荐是C++标准规定的，以下划线开头的变量可能被编译器保留用于特殊用途。

C++的关键字就是在C++中有特殊意义的词，它们是语法的一部分，不用用来做变量名，但是可以是变量名的一部分(如print).

要尽量选择有意义的单词，以便于阅读代码。

C++的每个变量都有一个类型，变量的类型决定了它能储存何种数据、进行何种运算，一个变量的类型一旦确定就不能更改。

C++中表示整数的数据类型有4种，他们的区别只是长度。short表示稍短一点的整数，int表示最适合CPU计算的长度的整数，long是稍长一点(其实在Windows XP/7上他们和int一样长)，long long则更长。

幻灯片上列出的是他们在GCC、Windows XP/7上的具体长度，其他操作系统、编译器可能不同。C++没有明确规定某个数据类型的长度，这样保证了它能够运行在任何平台上，如手机、计算器等等。

在这些数据类型名称的前面加上unsigned,即表示无符号。比如int是区分正负的，可以储存负数，而unsigned int则是不区分符号的，只能储存正数。

因为少了一位用来表示符号的位，所以无符号类型要比有符号类型能表示的数的范围大一倍。

通过上节课的知识，我们可以算出各个数据类型可以表示的数字的范围，例如short是16bit,可以表示65536个数，因为short是区分符号的，所以可以表示-32768到32767. 而unsigned short则可以表示0-65535.

这里的short、int、long、unsigned都是C++的关键字，你不能用它们作为变量名。

就像一个轮子一样，如果超出了它能够储存的最大值，就会从头开始。

这种现象叫溢出，在C++中，溢出是不会有警告的，需要自己注意。

浮点数有三种，同样，区别仅仅是长度。同样，不同平台具体的长度可能不同，以上是GCC在Windows XP/7的长度。

浮点数永远区分正负，没有对应的无符号版本，同样float和double都是C++的关键字。

bool是这样的一种数据类型，它表示是(true)或者否(false)，表现上就好像一个比特一样，但它实际上会占用一个字节的空间。

在C++中true代表是，false代表否。同时，其他类型的数据(如整数)也可以向bool类型转换，在C++中0表示否，其他非0的数都表示是。

bool、true、false都是C++的关键字。

字符类型刚好是一个字节，可以储存一个字符。

在C++里面，字符要用单引号括起来，字符是指一个字母或者一个符号，而不是多个字母或符号。

或者你可以直接写字符对应的ACSII码，两种方法是等价的。

char同样是C++的关键字。

string表示一个字符串，可以是英文、符号、中文，甚至是空的。

值得注意的是，string并不是C++的关键字，也不是C++语法的一部分，它来自标准库，所以我们需要在程序开头加上#include表示这个程序需要使用来自标准库的string.

以反斜杠开头的叫转义字符，可以用它们来表示一些无法直接输入的字符，比如换行、双引号等等，如果确实需要表示反斜杠本身，要使用两个反斜杠。

%表示求模，即a%b表示a整除b后的余数。

b=10.0/3.0; 之前我们知道=是赋值号，用来把右面的值复制到左边的变量中。

但在这里，右边并不是一个值，而是一个算式，所以会先计算这个算式的值。之前我们还讲到，类型决定了它能够进行何种运算。

10.0在这里并不是变量，而是一个值(字面值),但它也有类型，它是浮点数，通过在整数10后面加上小数点，可以让它变成浮点数，进行浮点数的计算，得到带小数的结果3.3333.

如果改成10/3，那么10和3都是整数，他们会进行整数的计算，计算结果会省略小数，即3.

虽然b可以储存小数，但这个除法计算是在赋值给b之前发生的，赋值给b的值已经是整数3了。

前面的课程提到，标准库中提供了众多实现基础功能的函数，今天我们介绍其中的几个数学函数。

如幻灯片，值得注意的是C++标准库中三角函数有关的函数均使用弧度制。

上面有一段代码演示了如何使用函数，首先是一个函数名，然后是括号，括号里面是以逗号隔开的参数列表。

参数就是你传递给函数的数据，比如我们要算4个平方根，就要将4作为参数传递给sqrt函数，具体有几个参数，取决于具体的函数。

比如pow接受两个参数，它会计算第一个参数的第二个参数次幂。

调用函数后，函数会返回计算结果，你可以将计算结果直接赋值给变量，就像直接书写一个值一样。

这些数学函数来自标准库的cmath部分，需要加入对应的包含语句。

如果我们要计算一个一元二次方程的根怎么办？我们需要判断一元二次方程的判别式(b^2-4ac)与0的大小关系。

下节课我们将讨论如何利用条件语句进行逻辑判断，让程序不再是一条直线，而是可以分支的。