c++ 常量/有符号数和无符号数

一、宏定义 #define 和常量 const

1、

const关键字

const是constant的简写，只要一个变量前面用const来修饰，就意味着该变量里的数据可以被访问，不能被修改。也就是说const意味着只读（readonly）。

const修饰一个变量，一定要给这个变量初始化值，若不初始化，后面就无法初始化。

1.1

#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
    const double pi;                      //圆周率的值用pi表示
    pi=3.14159265;
    cout<<"圆周率的近似值是"<<pi<<endl;
    return 0;
}

报错，没有初始化。只读。

1.2

#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
    const double pi=3.141592;            //圆周率的值用pi表示
    cout<<"圆周率的近似值是"<<pi<<endl;
    return 0;
}

1.3

const关键字应用

• 欲阻止一个变量被改变，可使用const，在定义该const变量时，需先初始化，以后就没有机会改变他了；
• 对指针而言，可以指定指针本身为const，也可以指定指针所指的数据为const，或二者同时指定为const；
• 在一个函数声明中，const可以修饰形参表明他是一个输入参数，在函数内部不可以改变其值；
• 对于类的成员函数，有时候必须指定其为const类型，表明其是一个常函数，不能修改类的成员变量；
• 对于类的成员函数，有时候必须指定其返回值为const类型，以使得其返回值不为“左值”

2、

宏定义 #define 和常量 const 的区别

类型和安全检查不同

宏定义是字符替换，没有数据类型的区别，同时这种替换没有类型安全检查，可能产生边际效应等错误；

const常量是常量的声明，有类型区别，需要在编译阶段进行类型检查

编译器处理不同

宏定义是一个"编译时"概念，在预处理阶段展开，不能对宏定义进行调试，生命周期结束于编译时期；

const常量是一个"运行时"概念，在程序运行使用，类似于一个只读行数据

存储方式不同

宏定义是直接替换，不会分配内存，存储与程序的代码段中；

const常量需要进行内存分配，存储与程序的数据段中

2.1

2.2

2.3

二、有符号数和无符号数

1、基本概念

在计算机中，可以区分正负的类型，称为有符类型（signed）；无正负的类型（只有正值），称为无符号类型 （unsigned）。数值类型分为整型或实型，其中整型又分为无符类型或有符类型，而实型则只有有符号类型。 字符类型也分为有符和无符类型。 比如有两个量，年龄和库存，我们可以定前者为无符的字符类型，后者定为有符的整数类型。

1.1 原码

可以看到 +5 和 -5 的原码除了最高位不一样外，其他都一样。正数最高位为0，负数最高位为1。

1.2 反码

反码： 正数的反码为原码，负数的反码是原码符号位外按位取反。

可以知道： +5的反码是：00000000 00000000 00000000 00000101

-5的反码是：11111111 11111111 11111111 11111010

1.3 补码

正数补码等于原码，也就是正数原码、反码、补码都一样。

负数：反码加1称为补码。

2、例子

2.1

#include <iostream>
using namespace std;
/*
 * 这个程序演示了有符号整数和无符号整数之间的差别
*/
int main()
{
   short int i;           // 有符号短整数
   short unsigned int j;  // 无符号短整数
   j = 50000;
   i = j;
   cout<<"无符号数：" <<j<<endl;
   cout << "有符号数："<<i ;
   return 0;
}

2.2

上面 j 是无符号数，所以就是显示的 50000。

接下来我们算下-15536是怎么来的。

（1）

50000 在电脑中存的就是上面的二进制数： 1100 0011 0101 0000 。并且是以补码的形式存的。

当表示无符号数时，补码和原码时一样的，所以原码依旧是：1100 0011 0101 0000。对应的数就是 50000,就是程序中展示的 50000。

（2）

当表示有符号数时，补码的最高位1 表示是负数，然后我们通过补码—>反码—>原码，来计算i的值。

1100 0011 0101 0000 -1=1100 0011 0100 1111  反码（最高位不变，其他位借位减）

1011 1100 1011 0000  原码（最高位代表负数）

经过如下的变化，就得出了 -15536 的值。