< 筆記一、數(shù)據(jù)類型 >

現(xiàn)在業(yè)界普遍認(rèn)可以下等式

程序 = 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)   + 算法 + 文檔

這第一篇筆記就只對以上提到的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)結(jié)合本人的理解展開做些總結(jié)。

類型

程序的輸入輸出的實體就是數(shù)據(jù)信息，而對這些數(shù)據(jù)信息給以歸類和組織，我們就稱為數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。因此數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)就是對數(shù)據(jù)的組織形式，也可以說是對內(nèi)存的編碼規(guī)則。由于基于底層的數(shù)據(jù)都是二進(jìn)制的 0 、 1 序列，所以人們通常將 8 個連續(xù)的 0 、 1 序列看作一個獨(dú)立的結(jié)構(gòu)——字節(jié)（ Byte ），字節(jié)中的每一個二進(jìn)制序列就是一個位（ bit ）。但是這種組織形式太過籠統(tǒng)，為此 C 語言提供了四種基本類型（整型、浮點型、字符型、枚舉類型）、三種構(gòu)造類型（數(shù)組、結(jié)構(gòu)體、聯(lián)合體）、指針類型和空類型。 C++ 語言在以上 9 種類型基礎(chǔ)上又增加了一種基本類型—— bool 型和一種構(gòu)造類型——類類型（ class ）。

編碼規(guī)則

雖然 C 數(shù)據(jù)類型有 9 種 C++ 有 11 種，但是按編碼規(guī)則所有數(shù)據(jù)類型卻只采用了兩種編碼方式，即整型和浮點型。以下對各類型結(jié)合編碼規(guī)則稍作展開：

整型數(shù)據(jù)根據(jù)有無符號位可以區(qū)分為 signed 和 unsigned 兩種類型，對于 signed 的編碼方式，最高位用做符號位用，其它位用作數(shù)據(jù)位，而 unsigned 類型所有位全都用來做數(shù)據(jù)位。數(shù)據(jù)位采用補(bǔ)碼形式編碼，正數(shù)的補(bǔ)碼以原碼給出，而負(fù)數(shù)的補(bǔ)碼為原碼的反碼加 1 給出，因此 11111111 表示無符號整型時為 255 ，表示有符號整型時為 -1 。 ANSIC 整型類型給出了三種不同字節(jié)長度類型符為 short 、 int 、 long ，但 ANSIC 并沒有規(guī)定每一種類型的具體長度，可以視不同的編譯器而變化，但要求 short 不長于 int 不長于 long 。通常 32 位用 VC 編譯器編譯時 short 為 2 字節(jié)、 int 為 4 字節(jié)、 long 也為 4 字節(jié)。

浮點型數(shù)據(jù)編碼規(guī)則不區(qū)分有無符號，一致都采用 1 符號位 n 數(shù)據(jù)位 m 指數(shù)位來表示，其中 n 又被稱為浮點類型的有效位數(shù)， n 越大則精度越高，同時 m 越大表示的數(shù)據(jù)越大。 ANSIC 給出了不同字節(jié)長度的浮點數(shù)類型 float 、 double ，同樣沒有規(guī)定每一種類型的具體長度，但要求 float 不長于 double 。 32 位 VC 編譯下 float 為 4 字節(jié)， double 為 8 字節(jié)長度。

字符型，即按 ASCII 碼表排序，以單個字節(jié)長度采用整型編碼方式編碼，也要區(qū)分 signed 和 unsigned 兩種類型。例 char A = 255 和 unsiged char B = 255, 都是表示同一個字符，但是 A 實際值為 -1 ， B 的值才是 255 。

枚舉類型，采用 enum 類型符，可以說是一種自定義類型，為了說明 enum 的有用性，我以代碼方式總結(jié)：

    const int sun = 0;

    const int mon = 1;

    const int tue     = 2;

    const int wen     = 3;

    const int thu     = 4;

    const int fri     = 5;

    const int sat     = 6;

    int today = sun;

以上代碼從程序可讀性來說顯然沒有如下采用 enum 方式來的好，至于從代碼執(zhí)行效果來說是否有優(yōu)越性我還不是很清楚，有達(dá)人知道還望指點。

typedef enum WEEKDAY

    {

       sun,

       mon,

       tue,

       tue,

       wen,

       thu,

       fri,

       sat

    }weekDay;

    weekDay today = sun;

枚舉類型實際在內(nèi)存中是以 int 類型值編碼的，當(dāng)?shù)谝粋€枚舉類型常量沒有賦初值時，默認(rèn)為 0 開始，以后依次遞增 1 。

以上對四種基本類型進(jìn)行了展開，而三種構(gòu)造類型數(shù)組、結(jié)構(gòu)體、聯(lián)合體則是有四種基本類型根據(jù)需求自由組合而成。

數(shù)組類型，其實就是根據(jù)需要用戶自定義以同一種類型聲明一個數(shù)組長度的一組變量，數(shù)組類型本身沒有類型符。在內(nèi)存中以同一編碼規(guī)則連續(xù)編碼一塊數(shù)組長度的空間。

結(jié)構(gòu)類型，則是根據(jù)需求用戶采用不同種類型的數(shù)據(jù)量構(gòu)成的一個新的類型，它以 struct 類型符定義，在內(nèi)存中以事先安排的順序和基本類型編碼規(guī)則編碼。

聯(lián)合體類型，由于結(jié)構(gòu)類型中的每一中基本類型都是分配一塊內(nèi)存，但是有一種需求是一塊內(nèi)存可以以不同的類型來拆分，這種需求在通信中相當(dāng)常見，為此引進(jìn)了聯(lián)合體類型。見下面列子

typedef union CODON

   {

       DWORD m_dwCodon;

       char  m_chCodon[4];

   }Codon;

以上定義了常用的四個長度的碼字，每一個碼字都是一個字符，但是為了程序中比較運(yùn)算方便我們可以用一個 DWORD （四個字節(jié)的整數(shù)類型）值來進(jìn)行整數(shù)比較。

指針類型，指針類型本身是一個 32 位即 4 個字節(jié)來描述的正整數(shù)數(shù)據(jù)，表示的是變量的內(nèi)存地址，所以不管指針是定義成何種類型用 sizeof 取得的始終是 4 字節(jié)長度，但是指針做增一運(yùn)算時就跟具體的數(shù)據(jù)類型相關(guān)了。如 char *p ； p++ 就是加 1 ，而 int *p ； p++ 就是加 4 了。

空類型，即 void 類型，在函數(shù)返回值和形參中用的比較多，并且與指針類型常結(jié)合在一起用，該類型弱化了編碼規(guī)則，但是不能用這種類型來聲明和定義變量。

C++ 新增的兩種類型， bool 型其實也是一個字節(jié)類型的，按照整型數(shù)據(jù)來編碼，其值 true 為 1 ， false 為 0 。至于 class 類型，在內(nèi)存中編碼規(guī)則等同與 struct 。以后將做更多的討論。

至此，將 C 和 C++ 內(nèi)的數(shù)據(jù)類型做了一個小小闡述，下一節(jié)將小結(jié)變量。