【C++ 筆記】資料型態 / 變數 - part 2

很感謝你點進來這篇文章。

你好，我並不是什麼 C++、程式語言的專家，所以本文若有些錯誤麻煩請各位鞭大力一點，我極需各位的指正及指導！！本系列文章的性質主要以詼諧的口吻，一派輕鬆的態度自學程式語言，如果你喜歡，麻煩留言說聲文章讚讚吧！

資料型態（or 資料型別：Data Type）

資料型態，也有很多人稱資料型別，其實都一樣意思，都叫做 Data Type。

問題來了，啥是資料型態呢？簡單來說，就是~~資料的型態~~。

咳、咳（清嗓），正確來說，在數學上我們將實數分為有理數、無理數，有理數又可分為整數跟小數，就是差不多這個概念啦！

所以資料型態就是將資料分類成不同的類別。

那另外呢，因為我們程式在執行的時候，需要在記憶體空間當中運算並且儲存這些資訊，而每個資料型態都是不同的個體，每個資料型態的儲存容量也不太一樣，所以接下來資料型態你會看到有它的範圍所在。

好的，接下來是C++的基本內建型態：

內建型態（Built-in Type）

bool - 布爾型態 or 布林型態
char - 字元型態
int - 整數型態
float - 浮點數型態
double - 雙浮點數型態
void - 虛無型態（無型態）

型態	位元	範圍
char	1個位元組	-128 到 127 或者 0 到 255
unsigned char	1個位元組	0 到 255
signed char	1個位元組	-128 到 127
int	4個位元組	-2147483648（負的2的31次方）到 2147483647（2的31次方減1）
unsigned int	4個位元組	0 到 4294967295
signed int	4個位元組	-2147483648 到 2147483647
short int	2個位元組	-32768 到 32767（2的15次方減1）
unsigned short int	2個位元組	0 到 65,535
signed short int	2個位元組	-32768 到 32767
long int (long、signed long int)	4個位元組	-2147483648 到 2147483647
unsigned long int	8個位元組	0 到 18,446,744,073,709,551,615（2的64次方減1）
float	4個位元組	32位元記憶體空間，3.4E +/- 38 (7 位數)
double	8個位元組	64位元記憶體空間，1.7E +/- 308 (15 位數)
long long	8個位元組	64位元記憶體空間，表示 -9,223,372,036,854,775,807 到 9,223,372,036,854,775,807（2的63次方減1）的範圍
long double	16個位元組	128位元記憶體空間，可提供 18-19 位元有效數字。

表格參考及擷取至：

C++ 数据类型 | 菜鸟教程

資料類型範圍 | Microsoft Learn

看到這麼一長串的表格，別緊張，這些完全不用背，只需要記得哪些可以用來做大數運算即可，還有遇到那些輸入不需要負號的資料，那麼就可以使用 unsigned … 資料型態。

而各個型態的儲存容量大小與系統位數有關係，不過目前通常都是以 64 位元作為主流，不太需要擔心這個的問題。總之，不同作業系統對這個會有影響。

至於要查看資料型態的大小（位元組），我們可以使用指令 sizeof(資料型態) 查看，以下是一個簡單的範例（取自：https://openhome.cc/Gossip/CppGossip/DataType.html）：

#include <iostream>
using namespace std; 

int main() { 
    cout << "\n型態\t大小(bytes)"; 
    cout << "\nint\t"    << sizeof(int); 
    cout << "\nlong\t"   << sizeof(long); 
    cout << "\nfloat\t"  << sizeof(float); 
    cout << "\ndouble\t" << sizeof(double); 
    cout << "\nchar\t"   << sizeof(char);
    cout << "\n";

    return 0; 
}

看到這程式碼我相信你的第一個念頭一定是想說，\n、\t 是啥啊？

這個東西叫做跳脫字元，主要是由反斜線 “\” 加上其他指定的英文字母組成，每個跳脫字元都有不同的意義，像是 \n 就表示換行的意思，而 \t 表示一個縮排（就是按一下 tab 鍵）。

那，我們要學資料型態幹嘛？到現在我還看不出來耶。

沒關係，下一節告訴你！資料型態其實是有非常大的妙用的！

變數（Variable）

C++ 的變數宣告如下程式碼：

1	int x = 0;

int 表示資料型態，x 是變數名稱，0 是變數的值。

變數是拿來幹嘛的呢？用來存放資料型態（含值）的！

我們可以把變數想像成是一個容器，專門用於存放各式各樣的資料型態，像是 int 整數型態。

資料型態就有點像是容器的形狀，有了容器跟形狀以後，我們可以加水（加入數值），凡是容器都有他的上限，所以如果我們將水倒滿了，倒到滿出來時，這個我們在程式設計上稱之為溢位（Overflow）。

溢位時程式會自動變回去最小值。

例如 int 能放的資料有 -2147483648 ~ 2147483647，此時如果 2147483647 再 + 1，則會跑到 -2147483648。

不過話說回來，我們要在 C++ 當中宣告一個變數，需要先提前讓編譯器告知你的變數要存放什麼類型的資料型態。例：int。

再來定義他的變數名稱，之後為他定義一個值。

完整步驟如下：

宣告資料型態。（如：int）
寫變數名稱
寫值
加上你的分號！！！！！

有關於變數名稱其實也有相當大的學問，像是變數名稱大小寫不同就是不同的變數，接下來讓我們看看變數名稱有哪些規則需要注意的吧！

識別字（identifier）

識別字（identifier），是用來辨識變數、函數的一個規則，也可以把他想像成是各個名稱的命名規則。

一個識別字從英文字母 A-Z or a-z 或底線 起頭，需要特別注意的是，就只能用「英文字母」、底線 開頭，其他以外的都不行。以上述開頭之後，就可以放入像是數字（0-9）、底線 _ 等等的其他東西都行，但必須注意的是，無論在什麼位置，都不能以特殊字元為識別字，像是 !@#$%^* 這些等等。

而另外一個需要注意的就是，大小寫不同的識別字是不同的識別字。

以變數名稱為例：

#include <iostream>
using namespace std;

int main(){
    int x = 0;
    int X = 1;
    cout << x << endl;
    cout << X << endl;
    return 0;
}

輸出結果：

註：endl 表示換行，但其實這跟 “\n” 有些許差別，問就是你自己看這篇：std::endl ?? - HackMD，不懂的話沒關係。

在上面的程式碼可以看到，小寫 x、大寫 X 的輸出結果是截然不同的。

另外有關於識別字要特別說明的地方，就是關鍵字這個東西。

關鍵字是什麼？用於特定語法上的關鍵字，像是 if、while 等等是關鍵字，舉 if 為例，if 是條件控制的語句，要是變數把這名稱佔走了，那不就用不了條件語句了？所以關鍵字「不得」作為識別字。

圖片取自：關鍵字 (C++) | Microsoft Learn

有關變數的小細節

像是 int x = 0; 的那個 “=”，大家可能會把它念成 x 等於 0，但這其實是錯的，在程式設計的世界當中，我們稱之為「指定」，我們會說 0 指定給變數 x。

總結

資料型態將資料分類分成很多類別，像是 int、char 等。

資料型態的用途在於程式在執行的時候，需要在記憶體空間當中運算並且儲存這些資訊，而每個資料型態都是不同的個體，每個資料型態的儲存容量也不太一樣，所以資料型態會有它的範圍所在。

變數宣告需遵守以下四步驟：

宣告資料型態。（如：int）
寫變數名稱
寫值
加上你的分號！！！！！

-> int x = 0;

識別字能夠作為個別名稱的規範，像是變數命名規則。

識別字有以下規則：

開頭必須以英文字母或底線開頭
不能用特殊字元當作識別字（!@#$%^&*()）
不能用關鍵字當作識別字

等號 “=” 在變數上的說法，我們要說指定，將某值指定給變數。

參考資料

C++ 数据类型 | 菜鸟教程

資料類型範圍 | Microsoft Learn

內建類型（C++） | Microsoft Learn

C++ 变量类型 | 菜鸟教程

關鍵字 (C++) | Microsoft Learn

https://openhome.cc/Gossip/CppGossip/DataType.html