从零开始的c++学习 2：[基本的数据类型&算术运算]
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记录一下c++学习的步骤 : base on Course ‘CS205 C/C++ Program Design’ in 2021 Fall at Southern University of Science and Technology. | 视频
week02
基本的数据类型: 整型, 浮点型, 布尔型, …//算术运算
知识点1 : 变量一定要初始化
知识点2 : int , signed 最高位是符号位, unsigned 全部位用来存数值
- int is signed int $[-2^{31}, 2^{31}-1]$ //假设是32位
- unsigned int : $[0, 2^{32}-1]$ //假设是32位
- long int :更长的int
- short int :更短的int
- long long
知识点3: c++ 的数据类型的位数并不是固定的
//可以使用sizeof()查看字节数 : 操作符 cout << "sizeof(int)=" << sizeof(int) << endl;
知识点4:更多的整数类型
- char : 8bit int, 需要指定是否带符号
- signed char , unsigned char
- size_t
- char : 8bit int, 需要指定是否带符号
- 知识点5: 有限位数不能表达无限多的数
- 知识点6: 浮点数(float double ..)会有精度问题.
- 如果加上浮点数的量级相比很小的数, 该浮点数可能不会变.
- 不用 == 判断浮点数是否相同, fabs(f1-f2)<FLT_EPSLION
- 知识点7:
- ±inf : infinity ( exponent= 11111111, fraction=0)
- nan : not a number (exponent= 11111111, fraction!=0)
知识点8: E notation is used if the exponent is 6 or larger or -5 or smaller.
知识点9 控制output formats 的方式:
cout.setf() ; cout.set(fmtflags,fmtflags); /*方法2*/ #include <iostream> #include <iomanip> using namespace std; int main() { cout.setf(ios_base::fixed, ios_base::floatfield); cout << 56.8 << setw(12) << setfill('#') << 456.77 << endl; // 56.800000##456.770000 cout << left; cout << setw(12) << setprecision(2) << 123.356 << endl; // 123.36###### cout << setw(12) << setprecision(5) << 3897.6784385 << endl;// 3897.67844## cout << right; cout << setw(12) << setfill(' ') << 123.356 << endl; // ' 123.35600' cout << setw(12) << setfill(' ') << 3897.6784385 << endl; // ' 3897.67844' cout.unsetf(ios_base::fixed); cout << 56.8 << setw(12) << setfill('$') << 456.77 << endl; // 56.8$$$$$$456.77 return 0; }setw()函数
setw(int n) 是c++中在输出操作中使用的字段宽度设置，设置输出的域宽，n表示字段宽度。只对紧接着的输出有效，紧接着的输出结束后又变回默认的域宽。当后面紧跟着的输出字段长度小于n的时候，在该字段前面用空格补齐；当输出字段长度大于n时，全部整体输出。
setprecision(int n)
std::fixed 查看精细值, 如果一个数字太大，无法使用 std::setprecision(int n) 指定的有效数位数来打印，则许多系统会以科学表示法的方式打印。 std::setprecision(int n )将指定浮点数字的小数点后要显示的位数，而不是要显示的总有效数位数。
setfill (char_type c);
c− 流的新填充字符,
// bool.cpp
char16_t c4 = u'于'; //中文字符前要加u, 小写16位,大写U32位
cout << +c1 << ":" << +c2 << ":" << +c3 << endl;
// float.cpp
cout << std::fixed << std::setprecision(15) << f1 << endl;
// std::fixed 查看精细值,
// 如果一个数字太大，无法使用 std::setprecision(int n) 指定的有效数位数来打印，则许多系统会以科学表示法的方式打印。
// std::setprecision(int n )将指定浮点数字的小数点后要显示的位数，而不是要显示的总有效数位数。
Exercises
Compile and run the following source code. Is the output exactly match what you expect? If not, explain why? 编译并运行以下源代码。输出是否完全符合您的预期？如果没有，请解释为什么？
#include <iostream>
//#include <iomanip>
using std::cout;
using std::endl;
int main() {
int num1 = 1234567890;
int num2 = 1234567890;
int sum = num1 + num2;
cout << "sum = " << sum << endl;
// 2,469,135,780 but got -1,825,831,516
// int 32位 : [-2,147,483,648, 2,147,483,647] 溢出了
float f1 = 1234567890.0f;
float f2 = 1.0f;
float fsum = f1 + f2;
cout << "fsum = " << fsum << endl; // expect 1234567891.0 but got 1.23457e+09
cout << "(fsum == f1) is " << (fsum == f1) << endl; ////expect 0 but got 1 ,float 精度问题,两数的量级差太多
float f = 0.1f;
float sum10x = f + f + f + f + f + f + f + f + f + f;
float mul10x = f * 10;
cout<<"sum10x = "<< sum10x << endl;
cout<<"mul10x = "<< mul10x << endl;
//cout << std::fixed << std::setprecision(15) << sum10x << endl;// 1.000000119209290 还是float 精度问题
//cout << std::fixed << std::setprecision(15) << mul10x << endl;// 1.000000000000000
cout<<"(sum10x == 1) is "<< (sum10x == 1.0) << endl; // expect 1 but got 0,
cout<<"(mul10x == 1) is "<< (mul10x == 1.0) << endl;
return 0;
}
[问题处理] : 因为空间不足, 造成了wsl2错误 任何命令都显示 input/output error
# win10 powershell (管理员模式)
# 调整硬盘空间后 # 重启大法!
wsl --shutdown
#等几秒,再启动
wsl
Lab2
1 Compile and run the following program, what is the result? You need to explain the reason to a SA to pass the test.
#include <stdio.h>
int main()
{
signed char a = 127; // 8bit int , 范围是 [-128, 127] 二进制码 0111 1111
unsigned char b = 0xff; // 16进制 0xff == 1111 1111
unsigned char c = 0; // unsigned char 是 8bit int ,无符号位 故 0 的二进制码 0000 0000
a++; // 8bit int , 范围是 [0, 127] 二进制码 1000 0000
// 计算机的本意应该是要完美利用存储空间不浪费的，但是0与所谓的（-0）重复了，
// 这就导致了空间的浪费，所以这里规定了1000 0000是-128
// 1000 0000怎么转化回去呢，因为数据是被截断的，所以一定会错误，所以这里又是一个半规定的地方，
// 规定1000 0000就是-128。
b++; // +1 后,舍弃最高位 就是 0000 0000
c--; // c-- 是int运算的结果, 再由长类型窄化为短类型，而目标类型是无符号的，赋值结束后，c 的值是 255。
printf("a=%d\nb=%d\nc=%d\n",a,b,c); //a=-128
//b=0
//c=255
return 0;
}
2 Write a program to calculate integer multiplication: 56789 * 23456789, and then print the result. Verify the result using a calculator. If the result is wrong, what could be the reason?How to get the correct result for this exercise?
#include <iostream>
using std::cout;
using std::endl;
int main(){
int a = 56789; // int --> long long 即可
int b = 23456789; // 同上
int c= a * b; // 同上
cout << a << " * " << b << " = " << c << endl; // expect 1,332,087,590,521 but got 647728761
// 问题 : 整型溢出
return 0;
}
3 Run the following source code and explain the result. You need to explain the reason to a SA to pass the test
#include <iostream>
#include <iomanip>
using namespace std;
int main()
{
cout << fixed;
float f1 = 1.0f;
cout<<"f1 = "<< std::setprecision(15) <<f1<<endl; // f1 = 1.000000000000000
float a = 0.1f;
cout<<"a = "<< std::setprecision(15) <<a<<endl; // a = 0.100000001490116
float f2 = a+a+a+a+a+a+a+a+a+a;
cout<<"f2 = "<<std::setprecision(15) <<f2<<endl; // f2 = 1.000000119209290
if(f1 == f2)
cout << "f1 = f2" << endl;
else
cout << "f1 != f2" << endl;
return 0;
}
// 浮点数精度问题,float 由于计算机精度, 没法表示任意精确的数(有限的位不能表示无限的数)
4 Run the following source code and explain the result. Why the value of a and b are not equal? Explain the division operation with different types. You need to explain the reason to a SA to pass the test.
/*Run the following source code and explain the result.
*Why the value of a and b are not equal?
*Explain the division operation with different types.
*You need to explain the reason to a SA to pass the test.
*/
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
int a, b;
double c, d;
a = 19.99 + 21.99; //会先加法,在赋值的时候才转换格式 即19.99+21.99=41.98 转换int类型 舍弃小数部分 即 41
b = (int)19.99 + (int)21.99; //先(显式的)格式转换, 会把小数点后的数直接舍弃, 即 19+21=40
c = 23 / 8; // 整数除法 没有小数部分
d = 23 / 8.0; // 浮点数除法 有小数部分
cout << "a = " << a << endl;
cout << "b = " << b << endl;
cout << "c = " << c << endl;
cout << "d = " << d << endl;
cout << "0/0= " << 0/0 << endl; // Floating point exception
return 0;
}
5 What is the output of the code as follows?
/*
* What is the output of the code as follows? // 30
* What is the meaning of auto // placeholder,
* when defines a variable in C++? // Before its first use
* You need to explain the reason to a SA to pass the test
*/
#include <iostream>
int main(){
auto a = 10; // int
a = 20.5; // 20
a += 10.5; // 20+10.5 = 30.5 --> 30
std::cout << a << std::endl;
return 0;
}