【C++】 基础复习 ｜ 数据类型，输入，输出流 scanf printf

1 基本数据类型

了解数据类型有什么用？

首先就是知道存储的大致的范围，避免超过越界

再者方便输入输出

1.1 基本数据类型

1. 整型（Integral types）
   • int：标准整数类型。通常占用 4 个字节，范围通常是 -2,147,483,648 到 2,147,483,647。
   • short：短整数类型。通常占用 2 个字节，范围通常是 -32,768 到 32,767。
   • long：长整数类型。通常占用 4 个或 8 个字节，范围取决于具体实现。
   • long long：更长的整数类型。通常占用 8 个字节，范围是 -9,223,372,036,854,775,808 到 9,223,372,036,854,775,807。
   • unsigned 版本：可以用于上述所有类型，表示无符号整数（例如 unsigned int，unsigned short 等）。
2. 字符型（Character types）
   • char：字符类型。通常占用 1 个字节，范围是 -128 到 127 或 0 到 255（取决于是否为有符号类型）。
   • unsigned char：无符号字符类型。范围是 0 到 255。
   • signed char：有符号字符类型。范围是 -128 到 127。
3. 浮点型（Floating-point types）
   • float：单精度浮点数。通常占用 4 个字节，范围大约是 1.2E-38 到 3.4E+38，精度大约为 6 位小数。
   • double：双精度浮点数。通常占用 8 个字节，范围大约是 2.3E-308 到 1.7E+308，精度大约为 15 位小数。
   • long double：扩展精度浮点数。通常占用 12 或 16 个字节，范围和精度取决于具体实现。
4. 布尔型（Boolean type）
   • bool：布尔类型。只有两个值：true 和 false。

1.2 构造类型

1. 数组（Arrays）

   • 用于存储相同类型元素的集合。例如，int arr[10]; 定义了一个包含 10 个整数的数组。

2. 结构体（Structures）

   • 用户定义的复合数据类型，用于将不同类型的数据组合在一起。例如：

     struct Person {
         std::string name;
         int age;
         float height;
     };
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3. 联合体（Unions）

   • 类似于结构体，但所有成员共享同一块内存。例如：

     union Data {
         int i;
         float f;
         char c;
     };
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4. 枚举（Enumerations）

   • 定义一组命名的整型常量。例如：

     enum Color { RED, GREEN, BLUE };
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1.3 指针类型（Pointers）

• 存储内存地址的变量。指针类型包括指向基本类型、构造类型和函数的指针。例如：

  int *ptr;
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还有空类型

• void：用于表示没有类型。通常用于函数返回类型，表示函数不返回任何值。

类型别名

• 使用 typedef 定义类型别名。例如：

  typedef unsigned int uint;
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示例代码：

#include <iostream>
#include <string>

int main() {
    int a = 10;
    float b = 3.14f;
    double c = 2.718281828;
    char d = 'A';
    bool e = true;

    std::string str = "Hello, World!";
    
    int arr[5] = {1, 2, 3, 4, 5};
    
    struct Person {
        std::string name;
        int age;
    };
    
    Person p = {"Alice", 30};
    
    std::cout << "int: " << a << std::endl;
    std::cout << "float: " << b << std::endl;
    std::cout << "double: " << c << std::endl;
    std::cout << "char: " << d << std::endl;
    std::cout << "bool: " << e << std::endl;
    std::cout << "string: " << str << std::endl;
    
    for(int i = 0; i < 5; i++) {
        std::cout << "arr[" << i << "]: " << arr[i] << std::endl;
    }
    
    std::cout << "Person name: " << p.name << ", age: " << p.age << std::endl;
    
    return 0;
}
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2 基础输入输出

2.1 通过输入输出操作符>> <<

• 输入操作符 >> 用于从输入流中提取数据并将其存储到变量中。

• 语法：变量名 >> 输入数据

• 输出操作符 << 用于将数据输出到输出流中。

• 语法：输出流对象 << 数据

例子：

int age;
cout << "请输入您的年龄: ";
cin >> age;
cout << "您的年龄是: " << age << endl;
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这个其实很好理解，也是很多人上来去学习C++输入输出的第一件事情。

称做流式输入输出，<< 其实指明了流动的方向，所以非常亲民

在这种情况下如果想控制输出，即满足一定格式输出，比如保留几位小数什么的，就要用manipulator了

• 常用的 manipulator 包括：
  • setw(n)：设置输出宽度，不足部分用空格填充。
  • setprecision(n)：设置精度，控制小数点后显示的位数。
  • left：左对齐。
  • right：右对齐。
  • fixed：固定格式输出小数。
  • scientific：科学计数法输出。

2.2 通过scanf和printf输入和输出

scanf 和 printf 是 C 语言中两个非常重要的标准输入输出函数，它们分别用于从标准输入（通常是键盘）读取数据和向标准输出（通常是屏幕）打印数据。

相比较cin和cout，scanf和printf往往会更加的高效

2.2.1 输出printf 函数

printf 函数用于格式化输出数据。它的基本语法如下：

int printf(const char *format, ...);
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• format 是一个格式字符串，指定了输出的格式。这里的格式指定，可以添加其他字符，增加空格什么的，非常强大
• ... 是可变参数列表，指定了要输出的数据。

format 字符串可以包含以下几种内容：

• 普通字符，会原样输出。
• 格式说明符，用于指定如何输出变量的值。

常见的格式说明符有：

• %d：输出整数
• %f：输出浮点数
• %c：输出单个字符
• %s：输出字符串
• %x：输出十六进制整数

示例：

#include <stdio.h>

int main() {
    int num = 10;
    float pi = 3.1415926;
    char letter = 'A';
    char str[] = "Hello, World!";
    
    printf("整数: %d\n", num);
    printf("浮点数: %.2f\n", pi);
    printf("字符: %c\n", letter);
    printf("字符串: %s\n", str);
    
    return 0;
}
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输出

整数: 10
浮点数: 3.14
字符: A
字符串: Hello, World!

重要知识点

1 可以看到如果想要保留两位小数，则直接%.2f就可以了

2 会看到有\n 代表换行，这是一种特殊的字符

3 多个变量输出

#include<iostream>
using namespace std;
int main(){
	int a=3;
	int b=5;
	printf("%d %d",a,b);
}
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2.2.2 输出scanf 函数

scanf 函数用于从标准输入读取数据，并根据格式字符串解析这些数据。它的基本语法如下：

int scanf(const char *format, ...);
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• format 是一个格式字符串，指定了输入数据的格式。
• ... 是指向变量的指针，用于存储读取到的数据。

format 字符串可以包含格式说明符，这些说明符与 printf 中的类似，但需要注意的是，scanf 需要变量的地址 ，即前面需要加一个&。注意字符串的话则不需要，具体看下面的例子

常见的格式说明符有：

• %d：读取整数
• %f：读取浮点数
• %c：读取单个字符
• %s：读取字符串

示例：

#include <stdio.h>

int main() {
    int num;
    float pi;
    char letter;
    char str[50];
    
    printf("请输入一个整数: ");
    scanf("%d", &num);
    
    printf("请输入一个浮点数: ");
    scanf("%f", &pi);
    
    printf("请输入一个字符: ");
    scanf(" %c", &letter);
    
    printf("请输入一个字符串: ");
    scanf("%s", str);
    
    printf("你输入的整数是: %d\n", num);
    printf("你输入的浮点数是: %.2f\n", pi);
    printf("你输入的字符是: %c\n", letter);
    printf("你输入的字符串是: %s\n", str);
    
    return 0;
}
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2.2.3 注意事项

1. scanf 的格式说明符前必须带上变量的地址符 &，但对字符数组（字符串）不需要。
2. printf 和 scanf 的格式说明符要严格匹配变量类型，否则可能导致未定义行为。
3. scanf 读取字符串时，遇到空格会停止，可以使用 fgets 代替，以读取整行输入。