在C++中,字面常量(literal constant)即无需定义可以直接写出来的量。字面常量的值一望便知,但是他的数据类型往往不能被准确分辨(尤其是使用auto时)。
我们直接写出来的有确定值的量就是字面常量,如114514
、3.12
、'a'
、1e30
等,那么42
的类型是什么?3.12
是单精度还是双精度?这些都有明确的规定,一个字面常量的类型是由他的形式完全决定的。
1. 整数和浮点数的字面值
整数的字面值
即使没有了解过,也很容易想到114514
肯定是int
类型。那1145141919
呢?超过了int
当然就是一个long long
类型了。C++里整数常量的类型就是int->long->long long
里能表示出它的尺寸最小的类型(显然都是有符号(signed)型)。比如:
2147483547
是int
,而2147483648
就是long long
类型了,而不是unsigned int
。42
即使在short
范围内,类型也为int
而不是short
。-2147483648
在int
范围内,但是仍然是long long
(前面没有提到过负号,实际上-
不在字面值之内,先判定了2147483648的类型再取了符号)1000000000000000000000000
如果这个数连long long
都装不下怎么办?某些编译器可以继续扩展到128位整数(__int128_t
,范围\([-2^{127}, 2^{127})\)),如果更大的话,就不能通过编译了。
不过八进制和十六进制的规则有些不一样。八进制和十六进制常量可以不用负号而表示负数(如0x80000000
),这个时候他的类型会被判定为unsigned
而不是负值。也就是说,此时按照int->unsigned int->.....->long long->unsigned long long
取能表示为正数的最小类型。
浮点数的字面值
与short
和int
的关系类似,虽然float
更小,但是double
才是我们最常用的浮点数类型。在C++里无论时小数表示还是指数表示,无论有几位有效数字,所有的浮点类型默认都是double
(如0.1
、.09878675645
、1e20
、3E-15
)。
手动指定字面值
如果我们需要1个long long
类型的0,或者double
存不下超长的浮点数,就可以在值的后面加上修饰符,手动指定字面值的类型。
-
u
或U
指定该值为无符号类型,比如2147483648u
是一个unsigned int
,-1U
也是一个“无符号的-1”(即4294967295), -
l
或L
指定类型为long
,ll
或LL
指定类型为long long
。如
long long a = 3, b = max(a, 0)
会出错,因为a
是long long
而0
为int
导致参数不匹配,修改为b = max(a, 0ll)
即可。u
和ll
可以混用,即ull
和ul
表示无符号长整形。 -
f
或F
指定类型为float
,指数类型和小数类型都可以(如1e3f
、0.12F
)。 -
l
和L
也可以用于浮点,表示指定long double
类型。
当然你也可以使用类型转换,但是略显繁琐。
2. 字符和字符串的字面值
C++中char类型一般以\([0, 128)\)的整数与ASCII字符相对应。单个ASCII字符的类型当然是char
(如'a'
表示char大小的字符a,即97)。
字面字符串则是一个常量字符数组const char[]
或const char*
(并不是string
)。在传参时,如果将常量字符串传入f(char *s)
中,并修改字符串的值,将引发错误。
手动指定字面值
' '
的类型都是char
,不能使用汉字等其他字符,如果要指定宽字符(wide char)的字面量。可以在前面加上u
(表示16位字符char16_t
)、U
(表示32位字符char32_t
)或L
(表示宽字符wchar_t
,在不同环境下为16位或32位),比如u'天'
。
(当然这只是启用中文字符串的一个步骤,还需要一系列宽字符的工具才能实现中文操作)
3. 布尔字面值
布尔字面值只有两种:true
和false
。
true
转化为任意数时值为1,false
转化为任意数时值为0
- 任意非0数转化为
bool
时,只有原数等于0时变为false
,否则都为true
(不过浮点数的判定方法有点特殊,由于浮点数的等于是“近似相等”,如果double x=0.1+0.2-0.3
,在某些环境下x==0
为true
,但x
的实际值由于浮点误差并不为0(非常接近0的一个数),如果有循环if (x) {}
将仍然执行,除非x的实际值真的是0(正0或负0),才不会执行)
4. 指针字面值
指针字面值只有一个,那就是空指针nullptr
。
我们知道nullptr
、NULL
和0
都可以初始化空指针,其中nullptr
是类似true
和false
的字面值关键字,而NULL
仅仅是定义在头文件里宏,其含义就是“0”,也就是说与0
没有区别。
那为什么要专门在C++11里弄一个nullptr
呢。因为nullptr
是“指针”,而单独存在的0是“int”。类似之前提到的max问题
。如果有两个同名函数f(int x)
和f(int *x)
,如果传入f(NULL)
,由于NULL
的值为0,就会调用前者,要调用后者,则只能使用f(nullptr)
。
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