明解C++教學手冊 柴田望洋 博士 著 書號：PG20269

第四章 資料型態和陣列 本章要學習的是整數型態和浮動小數點型態等內建資料型態、有效率地表示同型態之資料的陣列，以及表示整數值之集合體的列舉。

4-1 整數型態 整數型態 整數型態(integer type)是可表示有限範圍內的連續整數之型態。 4-1 整數型態 整數型態 整數型態(integer type)是可表示有限範圍內的連續整數之型態。 在宣告型態時加上unsigned或signed等型態修飾詞(type specifier)，可以指定要使用無符號的整數型態還是有符號的整數型態。

整數型態還可依據其能夠表示之個數，分為char、short int、int、long int這四種，除了char型態以外，其他三個形態都各有無符號版和有符號版。 這些型態與bool型態及wchar_t型態合稱為泛整數型態(integral type)或整數型態(integer type)。

C++的處理器是以<climits>標頭來提供整數型態的各型態所能表現之數值範圍。

#define指令是進行「取代」之指示，像這樣的取代指令就是類似對象巨集(object-like macro)，而INT_MAX這樣的名稱則是巨集名稱(macro name)。

使用類似對象巨集的優點為： 可以將值的管理集中在巨集定義的部份。 由於可以賦予常數值名稱，所以程式會比較容易解讀。

字元型態有以下三種： 單純字元型態 無符號的字元型態 有符號的字元型態

字元型態所能表現的範圍會因處理器而不同，這是因為各種處理器之字元型態在記憶體上所佔有的位元數不同。

電腦是透過字元碼來識別字元。

整數常值是以十進位數、八進位數以及十六進位數這三種基數來表示。

物件和sizeof運算子 變數的正式名稱為物件(object)。

sizeof運算子有以下這兩種形式： sizeof 運算式 izeof(型態)

size_t型態和typedef sizeof運算子所產生的size_t型態，並不是C++本身的內建型態(built-in type)，必須引入<cstddef>標頭才能使用。 typedef宣告可以給予即存型態另一個名稱。

typeid運算子 typeid運算子可以取得型態的各種相關資訊。

bool型態 不是0的數值會被視為true，而0則會被視為false。

4-2 浮動小數點型態 浮動小數點型態 浮動小數點型態()可以表示具有小數點以下部份之實數，它可分為以下這三種： float 4-2 浮動小數點型態 浮動小數點型態 浮動小數點型態()可以表示具有小數點以下部份之實數，它可分為以下這三種： float double long double

浮動小數點常值可以使用附指數之數學表示法。 若是加上浮動小數點尾碼(floating suffix)，就可以指定型態。

4-3 運算和型態 運算和型態

在兩邊運算元的型態不同的運算中，會進行隱式形態轉換(implicit type conversion)。

作為運算對象的運算元之型態不同時，型態較小的運算元會先轉換成較大的型態再進行計算。

顯式型態轉換 要用實數求取整數除以整數的商時，至少要有一邊的運算元是double型態，並且使用「/」運算子。

這種顯式型態轉換(explicit type conversion)就叫做轉型(cast)，其中的( )則是轉型運算子。 顯式型態轉換的轉型寫法： (型態) 運算式 這種顯式型態轉換(explicit type conversion)就叫做轉型(cast)，其中的( )則是轉型運算子。 顯式型態轉換的函數寫法： 型態 (運算式)

static運算子可以執行靜態轉型(static cast)，它是適用於隱式型態轉換的「自然型態轉換」所使用的運算子。

可以使用轉型寫法、函數寫法和static cast的其中之一，來進行整數和浮動小數點數之間的型態轉換。

迴圈控制 下列程式的執行結果會視處理器而有所不同。

作為判斷迴圈之基準的變數，應該使用整數而非浮動小數點數。

4-4 陣列 陣列 陣列是由同型態之變數(元素)集合而成的。 陣列是透過賦予元素型態、變數名稱和元素數來宣告，而元素數必須是常數。

各元素的存取是藉由在[ ]中賦予整數型態之索引(subscript)來進行。 由於開頭元素的索引會是0，所以各元素從頭開始會依序是a[0]、a[1]、a[2]、a[3]、a[4]、a[5]。

可藉由陣列來實現相同型態的集合體。

陣列和for敘述 下面是使用陣列的程式。

下面是用for敘述改寫之後的程式。

使用陣列處理成績 使用陣列改寫List 4-17的程式如下：

加上const來宣告的物件，就可以作為無法變更值的常數運算式(const expression)來使用。

陣列的初始化 給予陣列的初始化子是用逗號(,)來區隔，並依序排在{ }之中。 若是不給予元素數來宣告陣列，就會依初始化子的數量來決定陣列的元素數。

陣列的元素數 陣列a的元素數是使用sizeof(a) / sizeof(a[0])來求取。

陣列型態的資訊 typeid運算子也可以調查陣列的型態。

將陣列逆向排列

陣列的複製 由於無法透過指定運算子來複製陣列，所以必須像下面的程式這樣子進行複製。

逐一走過陣列的元素就叫做走訪(traverse)。

多維陣列 也可以將「陣列」作為陣列的元素，這種陣列又稱為多維陣列(multidimensional array)。

初始化子 沒有給予初始化子的元素，將自動以0初始化。 多維陣列的初始化子沒有必要以{ }來作成巢狀結構。

4-5 列舉 列舉 表示可以表示值的「集合體」。 宣告表示狗、貓、猴的集合體之列舉(enumeration)。Animal是列舉名稱(enum-name)，而{ }中的Dog、Cat、Monkey則是列舉元(enumerator)。 無法對列舉的變數使用插入運算子來讀入值，此時會暫且將值讀入int型態的變數type。 宣告animal型態的變數「selected」。

總結 表示有限範圍的整數之整數型態有char型態、int型態、bool型態、wchar_t型態。整數型態的特性是在<climits>標頭中作為類似對象巨集來定義。 表示實數的浮動小數點型態有float型態、double型態、long double型態。浮動小數點型態的特性是定義在<cfloat>標頭中。 char型態有單純char型態、unsigned char型態、signed char型態這三種。單純char型態是有符號形態還是無符號型態則視處理器而定。 程式中是以字元碼來辨識字元。 透過isprint之類的is…函數，就可以調查字元的種類。 int型態有short版、單純int版、long版這三種。而每一種還可分為有符號版和無符號版。

整數常值可以用十進位、八進位以及十六進位來表示。必要的時候，還必須在最後面加上整數尾碼U或L來指定型態。 迴圈的控制應該使用整數型態而不是浮動小數點型態。 bool型態是表示真和偽的型態。布林常值有true和false這兩個。 如果插入boolalpha操作子，就可以將bool型態的值以字元而非整數值來輸出。 物件就是用來表現值的記憶區域。 運算式和型態在記憶體上所佔有的大小，可以使用sizeof運算子來取得。 sizeof運算子所產生的size_t型態是在<cstddef>標頭內被typedef宣告。 typedef宣告可以給予原有的型態一個新的名稱。 型態的相關資訊可以透過typeid運算子來取得。

整數之間的計算結果會是整數，而浮動小數點數之間的計算結果則會是浮動小數點數。 浮動小數點型態和整數型態等不同型態之間的數值計算，會自動進行型態轉換。 要將運算式的值轉換成以其他型態來表現的值，只要進行轉型(型態轉換)即可。 轉型有轉型寫法、函數寫法、動態轉型、靜態轉型、強制轉型以及常數性轉型這六種。整數和浮動小數點數之間的型態轉換，可以用轉型寫法、函數寫法和靜態轉型的任何一種來進行。 集合同型態的物件，並在記憶體上排成一線就是陣列，陣列是以元素型態、名稱、元素數來作為特徵。 陣列的各個元素可以透過索引運算子[ ]來存取。索引是指示元素位置(位於開頭之後的第幾個元素)的值。

宣告陣列時一定要給予元素數(作為常數運算式)，如果需要表示元素數的變數的話，可以將元素數作為常數物件來實現。另外，宣告過的陣列a的元素數，可以使用sizeof(a) / sizeof(a[0])來求取。 不可以使用指定運算子「=」來完全複製陣列的所有元素。 對陣列的元素進行有規律的操作時，很適合使用for敘述。 以陣列作為元素的陣列就是多維陣列，透過視維數之不同來多重地使用索引運算子[ ]，就可以存取各個元素。 列舉可以表示某個範圍的整數之集合體，各個列舉元會是表示值的名稱。 對整數常數給予名稱時，應該使用常數物件或列舉，而不是類似對象巨集。