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@Caizc
Caizc committed Jan 19, 2021
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250 changes: 248 additions & 2 deletions PRG-0001-A-Programming.md
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Expand Up @@ -157,6 +157,252 @@ int func()

## 常量

## Tips
### 整数常量

整数常量可以是十进制、八进制或十六进制的常量。前缀指定基数：0x 或 0X 表示十六进制，0 表示八进制，不带前缀则默认表示十进制。

整数常量也可以带一个后缀，后缀是 U 和 L 的组合，U 表示无符号整数（unsigned），L 表示长整数（long）。后缀可以是大写，也可以是小写，U 和 L 的顺序任意。

```c++
212 // 合法的
215u // 合法的
0xFeeL // 合法的
078 // 非法的：8 不是八进制的数字
032UU // 非法的：不能重复后缀
```

### 浮点常量

浮点常量由整数部分、小数点、小数部分和指数部分组成。您可以使用小数形式或者指数形式来表示浮点常量。

当使用小数形式表示时，必须包含整数部分、小数部分，或同时包含两者。当使用指数形式表示时， 必须包含小数点、指数，或同时包含两者。带符号的指数是用 e 或 E 引入的。

```c++
3.14159 // 合法的
314159E-5L // 合法的
510E // 非法的：不完整的指数
210f // 非法的：没有小数或指数
.e55 // 非法的：缺少整数或分数
```

### 布尔常量

布尔常量共有两个，它们都是标准的 C++ 关键字：

- **true** 值代表真。
- **false** 值代表假。

**不应把 true 的值看成 1，把 false 的值看成 0。**

### 字符常量

字符常量是括在单引号中。如果常量以 L（仅当大写时）开头，则表示它是一个宽字符常量（例如 L'x'），此时它必须存储在 **wchar_t** 类型的变量中。否则，它就是一个窄字符常量（例如 'x'），此时它可以存储在 **char** 类型的简单变量中。

### 字符串常量

字符串字面值或常量是括在双引号 "" 中的。

### 定义常量

有两种简单的定义常量的方式：

- 使用 **#define** 预处理器。

```c++
#define identifier value
```
- 使用 **const** 关键字。
```c++
const type variable = value;
```

## 修饰符类型

C++ 允许在 **char、int 和 double** 数据类型前放置修饰符。

数据类型修饰符：

- signed
- unsigned
- long
- short

C++ 允许使用速记符号来声明**无符号短整数**或**无符号长整数**。可以不写 int，只写单词 **unsigned、short** 或 **unsigned、long**，int 是隐含的。

### 类型限定符

| 限定符 | 含义 |
| :------- | :----------------------------------------------------------- |
| const | **const** 类型的对象在程序执行期间不能被修改改变。 |
| volatile | 修饰符 **volatile** 告诉编译器不需要优化volatile声明的变量，让程序可以直接从内存中读取变量。对于一般的变量编译器会对变量进行优化，将内存中的变量值放在寄存器中以加快读写效率。 |
| restrict | 由 **restrict** 修饰的指针是唯一一种访问它所指向的对象的方式。只有 C99 增加了新的类型限定符 restrict。 |

## 存储类

存储类定义 C++ 程序中变量/函数的范围（可见性）和生命周期。这些说明符放置在它们所修饰的类型之前。

- static
- extern
- mutable
- thread_local (C++11)

### static 存储类

**static** 存储类指示编译器在程序的生命周期内保持局部变量的存在，而不需要在每次它进入和离开作用域时进行创建和销毁。因此，使用 static 修饰局部变量可以在函数调用之间保持局部变量的值。

static 修饰符也可以应用于全局变量。当 static 修饰全局变量时，会使变量的作用域限制在声明它的文件内。

当 static 用在类数据成员上时，会导致仅有一个该成员的副本被类的所有对象共享。

### extern 存储类

**extern** 存储类用于提供一个全局变量的引用，全局变量对所有的程序文件都是可见的。当使用 extern 时，对于无法初始化的变量，会把变量名指向一个之前定义过的存储位置。

extern 修饰符通常用于当有两个或多个文件共享相同的全局变量或函数的时候。

### mutable 存储类

**mutable** 说明符仅适用于类的对象，它允许对象的成员替代常量。也就是说，mutable 成员可以通过 const 成员函数修改。

### thread_local 存储类

使用 thread_local 说明符声明的变量仅可在它在其上创建的线程上访问。

变量在创建线程时创建，并在销毁线程时销毁。 每个线程都有其自己的变量副本。

thread_local 说明符可以与 static 或 extern 合并。

可以将 thread_local 仅应用于数据声明和定义，thread_local 不能用于函数声明或定义。

## 运算符

### 算术运算符

| 运算符 | 描述 | 实例 |
| :----- | :------------------------------- | :--------------- |
| + | 把两个操作数相加 | A + B 将得到 30 |
| - | 从第一个操作数中减去第二个操作数 | A - B 将得到 -10 |
| * | 把两个操作数相乘 | A * B 将得到 200 |
| / | 分子除以分母 | B / A 将得到 2 |
| % | 取模运算符，整除后的余数 | B % A 将得到 0 |
| ++ | 自增运算符，整数值增加 1 | A++ 将得到 11 |
| -- | 自减运算符，整数值减少 1 | A-- 将得到 9 |

### 关系运算符

| 运算符 | 描述 | 实例 |
| :----- | :----------------------------------------------------------- | :---------------- |
| == | 检查两个操作数的值是否相等，如果相等则条件为真。 | (A == B) 不为真。 |
| != | 检查两个操作数的值是否相等，如果不相等则条件为真。 | (A != B) 为真。 |
| > | 检查左操作数的值是否大于右操作数的值，如果是则条件为真。 | (A > B) 不为真。 |
| < | 检查左操作数的值是否小于右操作数的值，如果是则条件为真。 | (A < B) 为真。 |
| >= | 检查左操作数的值是否大于或等于右操作数的值，如果是则条件为真。 | (A >= B) 不为真。 |
| <= | 检查左操作数的值是否小于或等于右操作数的值，如果是则条件为真。 | (A <= B) 为真。 |

### 逻辑运算符

| 运算符 | 描述 | 实例 |
| :----- | :----------------------------------------------------------- | :------------------- |
| && | 称为逻辑与运算符。如果两个操作数都 true，则条件为 true。 | (A && B) 为 false。 |
| \|\| | 称为逻辑或运算符。如果两个操作数中有任意一个 true，则条件为 true。 | (A \|\| B) 为 true。 |
| ! | 称为逻辑非运算符。用来逆转操作数的逻辑状态，如果条件为 true 则逻辑非运算符将使其为 false。 | !(A && B) 为 true。 |

### 位运算符

| 运算符 | 描述 | 实例 |
| :----- | :----------------------------------------------------------- | :----------------------------------------------------------- |
| & | 如果同时存在于两个操作数中，二进制 AND 运算符复制一位到结果中。 | (A & B) 将得到 12，即为 0000 1100 |
| \| | 如果存在于任一操作数中，二进制 OR 运算符复制一位到结果中。 | (A \| B) 将得到 61，即为 0011 1101 |
| ^ | 如果存在于其中一个操作数中但不同时存在于两个操作数中，二进制异或运算符复制一位到结果中。 | (A ^ B) 将得到 49，即为 0011 0001 |
| ~ | 二进制补码运算符是一元运算符，具有"翻转"位效果，即0变成1，1变成0。 | (~A ) 将得到 -61，即为 1100 0011，一个有符号二进制数的补码形式。 |
| << | 二进制左移运算符。左操作数的值向左移动右操作数指定的位数。 | A << 2 将得到 240，即为 1111 0000 |
| >> | 二进制右移运算符。左操作数的值向右移动右操作数指定的位数。 | A >> 2 将得到 15，即为 0000 1111 |

### 赋值运算符

| 运算符 | 描述 | 实例 |
| :----- | :----------------------------------------------------------- | :------------------------------ |
| = | 简单的赋值运算符，把右边操作数的值赋给左边操作数 | C = A + B 将把 A + B 的值赋给 C |
| += | 加且赋值运算符，把右边操作数加上左边操作数的结果赋值给左边操作数 | C += A 相当于 C = C + A |
| -= | 减且赋值运算符，把左边操作数减去右边操作数的结果赋值给左边操作数 | C -= A 相当于 C = C - A |
| *= | 乘且赋值运算符，把右边操作数乘以左边操作数的结果赋值给左边操作数 | C *= A 相当于 C = C * A |
| /= | 除且赋值运算符，把左边操作数除以右边操作数的结果赋值给左边操作数 | C /= A 相当于 C = C / A |
| %= | 求模且赋值运算符，求两个操作数的模赋值给左边操作数 | C %= A 相当于 C = C % A |
| <<= | 左移且赋值运算符 | C <<= 2 等同于 C = C << 2 |
| >>= | 右移且赋值运算符 | C >>= 2 等同于 C = C >> 2 |
| &= | 按位与且赋值运算符 | C &= 2 等同于 C = C & 2 |
| ^= | 按位异或且赋值运算符 | C ^= 2 等同于 C = C ^ 2 |
| \|= | 按位或且赋值运算符 | C \|= 2 等同于 C = C \| 2 |

### 其他运算符

| 运算符 | 描述 |
| :------------------- | :----------------------------------------------------------- |
| sizeof | [sizeof 运算符](https://www.runoob.com/cplusplus/cpp-sizeof-operator.html)返回变量的大小。例如，sizeof(a) 将返回 4，其中 a 是整数。 |
| Condition ? X : Y | [条件运算符](https://www.runoob.com/cplusplus/cpp-conditional-operator.html)。如果 Condition 为真 ? 则值为 X : 否则值为 Y。 |
| , | [逗号运算符](https://www.runoob.com/cplusplus/cpp-comma-operator.html)会顺序执行一系列运算。整个逗号表达式的值是以逗号分隔的列表中的最后一个表达式的值。 |
| .（点）和 ->（箭头） | [成员运算符](https://www.runoob.com/cplusplus/cpp-member-operators.html)用于引用类、结构和共用体的成员。 |
| Cast | [强制转换运算符](https://www.runoob.com/cplusplus/cpp-casting-operators.html)把一种数据类型转换为另一种数据类型。例如，int(2.2000) 将返回 2。 |
| & | [指针运算符 &](https://www.runoob.com/cplusplus/cpp-pointer-operators.html) 返回变量的地址。例如 &a; 将给出变量的实际地址。 |
| * | [指针运算符 *](https://www.runoob.com/cplusplus/cpp-pointer-operators.html) 指向一个变量。例如，*var; 将指向变量 var。 |

### sizeof 运算符

**sizeof** 是一个关键字，它是一个编译时运算符，用于判断变量或数据类型的字节大小。

sizeof 运算符可用于获取类、结构、共用体和其他用户自定义数据类型的大小。其使用语法如下：

```c++
sizeof (data type)
```

### 成员运算符

.（点）运算符和 ->（箭头）运算符用于引用类、结构和共用体的成员。

点运算符应用于实际的对象。箭头运算符与一个指向对象的指针一起使用。也就是说，**访问结构的成员时使用点运算符，而通过指针访问结构的成员时，则使用箭头运算符。**

### 强制转换运算符

大多数的 C++ 编译器都支持大部分通用的强制转换运算符：

```c++
(type) expression
```

其中，type 是转换后的数据类型。

### 指针运算符（& 和 *）

指针是一个包含了另一个变量地址的变量，可以把一个包含了另一个变量地址的变量说成是“指向”另一个变量。

#### 取地址运算符 &

& 是一元运算符，返回操作数的内存地址。例如，如果 var 是一个整型变量，则 &var 是它的地址。

#### 间接寻址运算符 *

\* 是一元运算符，返回操作数所指定地址的变量的值，它是 & 运算符的补充。

### 运算符优先级

| 类别 | 运算符 | 结合性 |
| :--------- | :-------------------------------- | :------- |
| 后缀 | () [] -> . ++ - - | 从左到右 |
| 一元 | + - ! ~ ++ - - (type)* & sizeof | 从右到左 |
| 乘除 | * / % | 从左到右 |
| 加减 | + - | 从左到右 |
| 移位 | << >> | 从左到右 |
| 关系 | < <= > >= | 从左到右 |
| 相等 | == != | 从左到右 |
| 位与 AND | & | 从左到右 |
| 位异或 XOR | ^ | 从左到右 |
| 位或 OR | \| | 从左到右 |
| 逻辑与 AND | && | 从左到右 |
| 逻辑或 OR | \|\| | 从左到右 |
| 条件 | ?: | 从右到左 |
| 赋值 | = += -= *= /= %=>>= <<= &= ^= \|= | 从右到左 |
| 逗号 | , | 从左到右 |

sizeof()

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