2. 变量与数据类型：基本数据类型、变量声明与初始化、常量、类型转换

好，咱们今天聊聊变量和数据类型。这是C++里最基础的东西，但说实话，我见过不少老手在这上面翻车。我自己刚入行那会儿，也踩过几个坑，今天一并分享给你。

2.1 基本数据类型：int、float、char、bool

C++里内置了几种基本数据类型。说白了，就是用来存不同种类数据的“容器”。

类型	关键字	大小（通常）	取值范围
整型	int	4字节	-2^31 ~ 2^31-1
浮点型	float	4字节	约 ±3.4e-38 ~ ±3.4e38
字符型	char	1字节	-128 ~ 127 或 0 ~ 255
布尔型	bool	1字节	true 或 false

嗯，这里要注意：int 的大小其实跟平台有关。在32位系统上是4字节，64位系统上通常也是4字节。我当年在嵌入式项目里吃过这个亏——以为 int 永远是4字节，结果在某个16位单片机上编译，它只有2字节，数据直接溢出了。

2.2 变量声明与初始化

变量声明，就是告诉编译器：“嘿，我要用一块内存，名字叫xxx。” 初始化呢，就是往这块内存里放个初始值。

我个人习惯，声明变量时尽量同时初始化。为什么？因为未初始化的变量里存的是“垃圾值”，你永远不知道它是什么。我曾经调试过一个bug，查了两天才发现是一个局部变量没初始化，导致程序行为随机崩溃。

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    // 声明并初始化
    int age = 25;
    float pi = 3.14159f;
    char grade = 'A';
    bool isReady = true;

    // 也可以先声明，后赋值
    int count;
    count = 10;

    // C++11 统一初始化语法（推荐）
    int score{95};
    float temperature{36.5f};

    cout << "age: " << age << endl;
    cout << "pi: " << pi << endl;
    cout << "grade: " << grade << endl;
    cout << "isReady: " << isReady << endl;
    cout << "count: " << count << endl;
    cout << "score: " << score << endl;
    cout << "temperature: " << temperature << endl;

    return 0;
}

2.3 常量

常量就是值不能变的变量。C++里有两种常用方式：const 和 constexpr。

• const：运行时常量，值在初始化后不能修改。
• constexpr：编译期常量，值在编译时就确定了。

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    const double PI = 3.1415926535;
    constexpr int MAX_SIZE = 1024;

    // PI = 3.14;  // 错误！不能修改常量
    // MAX_SIZE = 2048; // 错误！

    cout << "PI: " << PI << endl;
    cout << "MAX_SIZE: " << MAX_SIZE << endl;

    return 0;
}

我个人建议：能用 constexpr 就用 constexpr。因为编译期求值能提升性能，而且更安全。我在做游戏引擎时，很多配置参数都用 constexpr，编译完就直接嵌入代码里了，运行时零开销。

2.4 类型转换

类型转换，就是把一种数据类型变成另一种。C++里分两种：隐式转换和显式转换。

隐式转换

编译器自动帮你转。比如 int 转 float，或者 char 转 int。但有时候会出问题——比如 float 转 int 会丢失小数部分。

int a = 10;
float b = a;  // 隐式转换：int -> float，没问题

float c = 3.99;
int d = c;    // 隐式转换：float -> int，d 变成 3，小数丢了

显式转换

你主动告诉编译器：“我就是要转，出问题我自己负责。” 常用方式有 C 风格和 C++ 风格。

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    double price = 19.99;

    // C 风格转换（不推荐）
    int priceInt1 = (int)price;

    // C++ 风格转换（推荐）
    int priceInt2 = static_cast<int>(price);

    cout << "price: " << price << endl;
    cout << "priceInt1: " << priceInt1 << endl;
    cout << "priceInt2: " << priceInt2 << endl;

    return 0;
}

2.5 知识体系图

下面这张图帮你理清本章的核心脉络。变量和数据类型的关系，以及常量和类型转换的位置，一目了然。

2.6 避坑指南

• 未初始化变量：我曾经在写网络协议栈时，一个 int 变量没初始化，结果在特定条件下它是个随机值，导致校验和算错，整整排查了两天。记住：声明时顺手初始化。
• 浮点数比较：别直接用 == 比较两个 float。因为浮点数有精度误差。用 fabs(a - b) < 1e-6 这种形式更靠谱。
• char 是有符号还是无符号？ 这取决于编译器。如果你要存 0~255 的值，明确用 unsigned char，别指望 char 默认是无符号的。
• 类型转换别滥用：能用隐式转换就别用显式转换。但如果你必须转，用 static_cast 而不是 C 风格。我见过有人用 (int*) 乱转指针，结果程序直接崩了。

好了，这一章的内容就这些。变量和数据类型是C++的基石，你把它搞扎实了，后面学指针、类、模板都会轻松很多。记住我上面说的那些坑，写代码时多留个心眼。

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