C++ 基础学习笔记（一）数据类型与 IO

C++ 基础学习笔记

一、基础（一）

1、类型表示范围

类型	字节数	位宽	十进制范围（大约）	具体值范围
char	1	8 位	-128 ~ 127	-2⁷ ~ 2⁷-1
short	2	16 位	-32,768 ~ 32,767	-2¹⁵ ~ 2¹⁵-1
int	4	32 位	-21 亿 ~ 21 亿	-2,147,483,648 ~ 2,147,483,647
long	4/8	32/64 位	同 int 或 long long	系统相关
long long	8	64 位	-922 亿亿 ~ 922 亿亿	-9,223,372,036,854,775,808 ~ 9,223,372,036,854,775,807

类型	字节数	十进制范围（大约）	具体值范围
unsigned char	1	0 ~ 255	0 ~ 2⁸-1
unsigned short	2	0 ~ 65,535	0 ~ 2¹⁶-1
unsigned int	4	0 ~ 42.9 亿	0 ~ 2³²-1
unsigned long	4/8	同 uint 或 ulong long	系统相关
unsigned long long	8	0 ~ 1844 亿亿	0 ~ 2⁶⁴-1

类型	字节数	十进制范围（大约）	最小值（大约）	有效数字（十进制）	精度说明
float	4	±3.4×10³⁸	±1.2×10⁻³⁸	6~7 位	单精度浮点
double	8	±1.8×10³⁰⁸	±2.2×10⁻³⁰⁸	15~16 位	双精度浮点

标志	功能	示例代码	输出示例
`fixed`	固定小数格式	`cout << fixed << 123.456;`	123.456000
`scientific`	科学计数法	`cout << scientific << 123.456;`	1.234560e+02
`defaultfloat`	恢复默认格式	`cout << defaultfloat << 123.456;`	123.456
`showpoint`	总是显示小数点	`cout << showpoint << 100;`	100.000
`noshowpoint`	取消显示小数点	`cout << noshowpoint << 100.0;`	100
`showpos`	显示正号	`cout << showpos << 42;`	+42
`noshowpos`	取消显示正号	`cout << noshowpos << +42;`	42
`boolalpha`	布尔显示 true/false	`cout << boolalpha << true;`	true
`noboolalpha`	布尔显示 1/0	`cout << noboolalpha << true;`	1

方法/标志	功能	示例代码	输出示例
`width(n)`	设置输出宽度	`cout.width(10); cout << 123;`	`123`
`setw(n)`	设置宽度 (常用)	`cout << setw(10) << 456;`	`456`
`left`	左对齐	`cout << left << setw(10) << "ABC";`	`ABC`
`right`	右对齐 (默认)	`cout << right << setw(10) << "DEF";`	`DEF`
`internal`	内部对齐 (符号左)	`cout << internal << setw(10) << -123;`	`- 123`
`fill(ch)`	设置填充字符	`cout.fill('*'); cout.width(10) << 123;`	`*******123`
`setfill(ch)`	设置填充字符	`cout << setfill('-') << setw(10) << 456;`	`-------456`

方法	功能	示例代码	输出示例
`precision(n)`	设置精度	`cout.precision(3); cout << 3.14159;`	3.14
`setprecision(n)`	设置精度 (常用)	`cout << setprecision(5) << 3.14159;`	3.1416
`fixed + setprecision`	固定小数位数	`cout << fixed << setprecision(2) << 3.14159;`	3.14
`scientific + setprecision`	科学计数法精度	`cout << scientific << setprecision(3) << 3.14159;`	3.142e+00

标志/方法	功能	示例代码	输出示例
`dec`	十进制 (默认)	`cout << dec << 255;`	255
`hex`	十六进制	`cout << hex << 255;`	ff
`oct`	八进制	`cout << oct << 255;`	377
`showbase`	显示进制前缀	`cout << showbase << hex << 255;`	0xff
`noshowbase`	取消进制前缀	`cout << noshowbase << hex << 255;`	ff
`uppercase`	大写字母	`cout << uppercase << hex << 255;`	FF
`nouppercase`	小写字母	`cout << nouppercase << hex << 255;`	ff
`bitset<n>(num)`	二进制输出	`cout << bitset<8>(255);`	11111111

方法/标志	功能	示例代码	说明
`flush`	刷新缓冲区	`cout << "处理中..." << flush;`	立即输出
`endl`	换行并刷新	`cout << "Line 1" << endl;`	换行 + 刷新
`ends`	输出空字符	`cout << "Hello" << ends;`	输出 Hello\0
`unitbuf`	每次输出都刷新	`cout << unitbuf;`	无缓冲输出
`nounitbuf`	恢复缓冲	`cout << nounitbuf;`	正常缓冲

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后缀	含义
U	表示无符号数
L	long long
UL	unsigned long
ULL	unsigned long long
F	float
D	double

用途	示例代码	输出示例
表格对齐	`cout << left << setw(10) << "姓名" << right << setw(8) << "成绩";`	`姓名成绩`
货币格式	`cout << fixed << setprecision(2) << "$" << 19.99;`	`$19.99`
科学数据	`cout << scientific << setprecision(3) << 0.00123456;`	`1.235e-03`
填充编号	`cout << setfill('0') << right << setw(5) << 42;`	`00042`
地址格式	`cout << hex << showbase << uppercase << 0xdeadbeef;`	`0xDEADBEEF`

常见转义字符	含义	ASCII 值
\n	换行	010
\t	水平制表	009
\	反斜杠字符	092
'	单引号字符	039
"	双引号字符	034

容量操作方法	功能	示例
`length()` / `size()`	字符串长度	`s.length();` / `s.size();`
`empty()`	是否为空	`if(s.empty()) { ... }`
`capacity()`	容量大小	`s.capacity();`
`reserve(n)`	预分配空间	`s.reserve(100);`
`resize(n)`	调整大小	`s.resize(10);`
`resize(n, c)`	调整大小并填充	`s.resize(10, 'x');`
`shrink_to_fit()`	释放多余空间	`s.shrink_to_fit();`
`max_size()`	最大可能长度	`s.max_size();`

元素访问方法	功能	示例
`operator[]`	访问字符	`char c = s[0];`
`at(n)`	访问字符 (检查边界)	`char c = s.at(0);`
`front()`	第一个字符	`char c = s.front();`
`back()`	最后一个字符	`char c = s.back();`

修改方法	功能	示例
`push_back(c)`	末尾添加字符	`s.push_back('!');`
`append(str)`	追加字符串	`s.append(" world");`
`operator+=`	追加	`s += " world";`
`insert(pos, str)`	插入字符串	`s.insert(0, "Hello ");`
`insert(pos, n, c)`	插入 n 个字符	`s.insert(5, 3, '*');`

删除方法	功能	示例
`pop_back()`	删除末尾字符	`s.pop_back();`
`erase(pos)`	删除 pos 处字符	`s.erase(5);`
`erase(pos, len)`	删除从 pos 开始的 len 个字符	`s.erase(5, 3);`
`erase(iterator)`	删除迭代器指向的字符	`s.erase(s.begin());`
`erase(first, last)`	删除迭代器范围	`s.erase(s.begin(), s.begin()+3);`
`clear()`	清空字符串	`s.clear();`

替换方法	功能	示例
`replace(pos, len, str)`	替换子串	`s.replace(0, 5, "Hi");`
`replace(first, last, str)`	替换迭代器范围	`s.replace(s.begin(), s.begin()+5, "Hi");`

字符串操作	功能	示例
`substr(pos)`	从 pos 开始的子串	`string sub = s.substr(6);`
`substr(pos, len)`	从 pos 开始 len 长度的子串	`string sub = s.substr(0, 5);`
`find(str, pos)`	查找子串位置	`int pos = s.find("world");`
`rfind(str, pos)`	从后往前查找	`int pos = s.rfind("world");`
`find_first_of(str, pos)`	查找任意字符首次出现	`int pos = s.find_first_of("aeiou");`
`find_last_of(str, pos)`	查找任意字符最后出现	`int pos = s.find_last_of("aeiou");`
`find_first_not_of(str, pos)`	查找不在 str 中的字符	`int pos = s.find_first_not_of(" ");`
`find_last_not_of(str, pos)`	从后往前查找不在 str 中的字符	`int pos = s.find_last_not_of(" ");`
`compare(str)`	比较字符串	`if(s.compare("hello") == 0) { ... }`
`swap(str)`	交换字符串	`s1.swap(s2);`
`copy(buf, len, pos)`	复制到字符数组	`char buf[10]; s.copy(buf, 5, 0);`

迭代器	功能	示例
`begin()` / `end()`	正向迭代器	`for(auto it=s.begin(); it!=s.end(); ++it)`
`cbegin()` / `cend()`	const 正向迭代器	`for(auto it=s.cbegin(); it!=s.cend(); ++it)`
`rbegin()` / `rend()`	反向迭代器	`for(auto it=s.rbegin(); it!=s.rend(); ++it)`
`crbegin()` / `crend()`	const 反向迭代器	`for(auto it=s.crbegin(); it!=s.crend(); ++it)`

类型	字节数	范围	映射表
[signed] char	1B	-128~127	ASCII
unsigned char	1B	0~255	ASCII

数字转换	功能	示例
`to_string(num)`	数字转字符串	`string s = to_string(123);`
`stoi(str)`	字符串转 int	`int n = stoi("123");`
`stol(str)`	字符串转 long	`long n = stol("123");`
`stoll(str)`	字符串转 long long	`long long n = stoll("123");`
`stof(str)`	字符串转 float	`float f = stof("123.45");`
`stod(str)`	字符串转 double	`double d = stod("123.45");`
`stold(str)`	字符串转 long double	`long double ld = stold("123.45");`

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