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C++ 作为一门强大的编程语言，其内置类型是开发者必须掌握的基础。本文将详细介绍 C++ 的基本内置类型，包括算术类型和空类型，探讨它们的特性、尺寸以及在机器上的实现方式。

一、 基本内置类型概述

C++ 定义了一套基本数据类型，主要包括：

• 算术类型 (Arithmetic Types)：涵盖字符、整型、布尔值和浮点数。
• 空类型 (void)：不对应具体值，常用于函数无返回值的情况，例如 void func();。

算术类型又分为两大类：整型 (Integral Types，包括字符和布尔类型) 和浮点型 (Floating-Point Types)。这些类型的尺寸因机器而异，但 C++ 标准规定了最小尺寸，编译器可以选择更大的实现。

以下是 C++ 算术类型及其最小尺寸的概览：

类型	含义	最小尺寸
bool	布尔类型	未定义
char	字符	8 位
wchar_t	宽字符	16 位
char16_t	Unicode 字符	16 位
char32_t	Unicode 字符	32 位
short	短整型	16 位
int	整型	16 位
long	长整型	32 位
long long	长整型	64 位
float	单精度浮点数	6 位有效数字
double	双精度浮点数	10 位有效数字
long double	扩展精度浮点数	10 位有效数字

二、算术类型的细节

2.1. 布尔类型

bool 类型只有两个值：true 和 false，用于逻辑判断。虽然标准未定义其具体尺寸，但通常占用 1 个字节 (8 位)。

2.2. 字符类型

C++ 提供多种字符类型以支持国际化：

• char：基本字符类型，大小与机器字节相同 (通常 8 位)，足以存储基本字符集中的任意字符。
• wchar_t：宽字符类型，用于扩展字符集，常见于多语言支持。
• char16_t 和 char32_t：为 Unicode 字符设计，分别占用 16 位和 32 位。

2.3. 整型

除字符和布尔类型外，整型包括：

• short：至少 16 位。
• int：至少与 short 一样大。
• long：至少与 int 一样大。
• long long：C++11 新增，至少与 long 一样大。

这些类型的大小关系为：short ≤ int ≤ long ≤ long long。

2.4. 浮点型

浮点型用于表示小数：

• float：单精度，通常 32 位，有效数字约 7 位。
• double：双精度，通常 64 位，有效数字约 16 位。
• long double：扩展精度，尺寸因实现而异 (96 或 128 位)，适用于高精度需求。

三、带符号与无符号类型

除布尔型和扩展字符型外，整型分为：

• 带符号 (Signed)：可表示正数、负数和 0，例如 int、short。
• 无符号 (Unsigned)：仅表示非负数，通过在类型前加 unsigned 定义，例如 unsigned int (可简写为 unsigned)。

字符类型例外，分为三种：

• char：可能是带符号或无符号，由编译器决定。
• signed char：明确带符号。
• unsigned char：明确无符号。

例如：

• 8 位 unsigned char 表示范围为 0 到 255。
• 8 位 signed char 通常表示 -128 到 127。

四、机器实现：从比特到内存

计算机以比特序列存储数据，例如 00011011。内存以字节 (Byte，通常 8 位) 为最小寻址单位，多个字节组成字 (Word，通常 32 或 64 位)。每个字节关联一个地址，例如：

地址    数据
736424  00111100
736425  11001010

数据类型的含义依赖于解释方式：

• 若地址 736424 处是 float (32 位)，则占用整个字，值由浮点表示法决定。
• 若为 unsigned char (8 位)，则只占用 736424 的字节，可能表示分号 (;).

五、总结

C++ 的内置类型为开发者提供了灵活性与控制力。理解它们的尺寸、范围及机器实现，有助于编写高效、跨平台的代码。无论是处理字符国际化，还是选择合适的浮点精度，掌握这些基础知识都是迈向 C++ 进阶开发的关键一步。

希望这篇文章能帮助你更深入地理解 C++ 的基本类型！如果有任何疑问，欢迎留言讨论。