C++程序設計（一）：數據的存儲，形式和運算

首先要明白，在今天的計算機中，信息是以0和1的二進位模式編碼的，這些0和1稱為位（binary digits）。需要提醒的是，這些位不一定表示數值，有時候表示字元、標點（ASCII碼形式），有時候也可以表示圖像和聲音。說白了0和1就是一些符號，具體意義取決於正在處理的應用。

各個語言要求的定義，聲明，賦值語句各不相同，這裡只介紹C++，某種程度上和C語言大部分是一樣的。

當計算機中的這些位表示數值或符號時，需要對具體的數據類型進行定義

下圖為C++中的幾種基本數據類型：

計算機中，一個位元組為8位二進位補碼所表示的數值。

在C++中定義數據的格式為：數據類型+空格+字元+分號（；）

其中指針類型，數組類型和結構體是後面的內容。

例如：

其中布爾型數值，其值為真（常用1，實際上非零都是真）和假（0），常用於標記。

提到布爾型數值不得不提到布爾運算，門和觸發器。

門是一種設備，給出一種布爾運算輸入值時，可以得出該布爾運算的輸出值，經常是微電子電路實現的。觸發器（flip-flop）是一個可以產生0或1輸出值的電路，它的值會一直不變，除非其他電路的臨時脈衝使其改變成另一個值。

布爾運算有四種基本類型，與（and），或（or），非（not）和異或（xor），高中數學都有講過，這裡就不強調了。

計算機包含了大量的電路來存儲數據，如觸發器。每一個電路能夠存儲單獨的一個位，這就是計算機的主存儲器（main memory）。計算機的main memory是以存儲單元為單位組織的，一個存儲單元的容量是8位，稱為一個位元組（byte）。為了區分計算機main memory中的各個單元，每一個單元都有一個獨一無二的地址（address），精確的說是「排成一行按順序編號」的。因此計算機main memory中所有的二進位本質上被排成了一行，即用兩個連續的存儲單元就可以存儲16位的二進位。

實際應用中，計算機存放二進位的電路和其他電路是相連的，可以進行讀寫操作。

因為計算機的main memory的存儲單元是獨立可編址的，所以計算機的main memory通常被稱為RAM（隨機存取存儲器）。

但是計算機的main memory較為不穩定而且容量小，所以就有了海量存儲器（mass storage）。比如CD，DVD（光學系統），SD卡（快閃記憶體），磁碟（磁學系統）。

寫完了數據的存儲，下面寫數據的表示。

數據表示為常量和變數。C++中，數值常量只能由十進位，八進位（前面加一個0）和十六進位（前面加OX）表示。字元常量由字元加單引號構成，存儲為字元的二進位ASCII碼。符號常量在主函數之前進行定義，通常是為了方便表示。

C++中常用的運算符和數學中的差不多，主要有

（1） 算數運算符：+，-，*，/，%（整數求余），++（自加），--（自減）

（2） 關係運算符：>，<，==（等於），>=，<=，!=（不等於）

（3） 邏輯運算符：&&（邏輯與），||（邏輯或），！（邏輯非）

（4） 賦值運算符：=（和數學中不同，這裡的a=b理解為「將變數b 的值賦給a）

（5） 條件運算符：？：（我在另一個回答中寫過）https://www.zhihu.com/question/32163076/answer/284966647

（6） 指針運算符：*

（7） 強制類型轉換運算符：（類型名）（表達式）

例如：

（8） 複合賦值運算符：+=，-=，*=，/=，%=……

如a+=b 等價於 a=a+b

正如數學中有「先加減，後乘除「一樣，C++中的運算符也有優先順序的不同，還有結合方向不同。例如a=b是自右向左結合，而a+b是自左向右結合。

這就是我專欄的第一篇文章。當時學的時候還覺得蠻高深的，其實後面看很基礎。不過這一章的內容很重要，是C++編程的基石。對數據類型不了解會出現不兼容的數據類型進行運算、數值溢出等問題。

就醬，blink~