變數與常數

變數的名稱

變數名稱的規定並沒有很嚴格，只有以下幾點是需要遵守的:

• 變數名稱中只能有英文字母、下劃線_ 、美元符號 $ 及數字。
• 不能使用 c/c++ 的關鍵字作為變數名稱 (e.g. new、float 等)。
• 不能以數字作為開頭。

一般會建議變數名稱要盡量取得有意義，否則變數變多時程式碼會變得難以閱讀。
以下有幾種潛規則可以遵循:

• 駝峰式命名: 首字小寫，換單字的第一個字母大寫 (e.g. pricePerMeter)。
• 以底線分隔單字 (e.g. price_per_meter)。

以上兩種選一種使用即可，駝峰式命名是現在較為主流的命名方法。

• 常數const及巨集define名稱全大寫，以底線分隔單字 (e.g. NUMBER_OF_STUDENT)。
• 若意義相同，盡量縮短變數或常數名稱。

---

資料型態

c++中自帶了許多不同的資料型態，

類型	型態名稱	記憶體大小	資料範圍	備註
整數	short int long long	2 bytes 4 bytes 8 bytes	$-2^{15}$ ~ $2^{15}-1$ $-2^{31}$ ~ $2^{31}-1$ $-2^{63}$ ~ $2^{63}-1$	這三者皆可以加上 unsigned 修飾 加上 unsigned 後僅能儲存正數 但是資料範圍變兩倍大
浮點數	float double	4 bytes 8 bytes	$3.4E\pm 38$ $1.7E\pm 308$	亦可以加上 unsigned 修飾字 效果同整數型別
字元	char	1 byte	-128~127	c++使用 ASCII 存取字元型態
布林	bool	1 byte	–	僅儲存 true false

---

變數宣告與初始化

若在程式中需要使用到一個變數，那我們必須在使用之前先宣告這個變數。
宣告的格式為 資料型態 變數名稱;
假設我們要宣告一個整數變數，名稱為a，則看起來會像:

int a;

我們也可以在宣告變數的同時給他一個初始值，這個行為稱為初始化。
以同樣的例子，假設這次我們想要讓a的初始值為10，則有以下兩種寫法:

int a = 10;
int a(10);

通常以第一種較為常見，也比較容易閱讀。

若沒有手動給予初始值，根據不同的編譯器會給予不同的初值(未定義行為，undefined behavior)，
所以請不要在沒有給任何值的情況下使用變數。

除了可以給予10進位初始值外，也可以給予16進位初始值，寫法如下:

int a = 0x66aaff;
int a(0x66aaff);

---

基本輸出輸入

• 輸入

  在c++中，我們最常使用的基本輸入物件是 cin，
  要使用 cin ，我們需要搭配右移運算子>>來使用，
  假設我們要輸入一個整數代表學生的成績，那程式碼如下:

  ​​​​int score;
  ​​​​cin >> score;
  

  如此就完成了輸入。

  而 cin 也可以連續輸入多個變數，不用是相同的型態也沒問題。
  假設我們要輸入學生的學號、成績及性別(用字元代表)，那程式可以寫成:

  ​​​​int stuNum, score;
  ​​​​char gender;
  ​​​​cin >> stuNum >> score >> gender;
  

  這時就要再講到 cin 的一個特性: 不論是空白或是換行，都不會被 cin 讀取到
  所以我們的輸入只要像是 110123001 75 B 的形式即可(當然，換行也可以)。

• 輸出

  而在c++中，最常被使用的基本輸出物件是 cout，
  要使用 cout ，和 cin 相反，我們需要搭配左移運算子<<來使用，
  其餘用法都與 cin 很相似。
  以上面的程式碼為例，假設我們輸入結束後想要輸出一次結果來確認自己有沒有打錯，我們可以寫成:

  ​​​​int stuNum, score;
  ​​​​char gender;
  ​​​​cin >> stuNum >> score >> gender;
  ​​​​cout << "你輸入的學號: " << stuNum << endl;
  ​​​​cout << "你輸入的成績: " << score << endl;
  ​​​​cout << "你輸入的性別: " << gender << endl;
  

  以同樣的輸入110123001 75 B ，我們可以得到輸出結果是:

  ​​​​你輸入的學號: 110123001
  ​​​​你輸入的成績: 75
  ​​​​你輸入的性別: B
  

  其中，我們可以用雙引號 " 來夾住我們想要固定輸出的內容，使它成為一個「字串常數」。
  而 endl 代表的是換行，請記住c++的輸出並不會幫你空格或換行。

• 幫助記憶的小撇步（？

  我們可以把 cin cout 想像成我們的電腦，
  cin >> 變數 就像是從電腦從輸入裝置 (e.g.鍵盤) 把資料灌進變數裡面，
  cout << 變數 就像是變數一個一個流進電腦的輸出裝置 (e.g.螢幕) 裡面，
  這樣想像也可以很容易理解輸入輸出的順序，也很符合c++中輸入輸出流 iostream 的概念。

---

溢位

在前面資料型態的表格中有提到，不同的資料型態有不同的記憶體大小，造成他們可以儲存的資料範圍也有所不同。
如果給出了超過範圍的值，程式做出的行為可能會跟我們所想的完全不同。
以下面這段程式碼為例:

short a = 30000;
cout << a << endl;
a = a + 3000;
cout << a << endl;

若以我們直覺的角度來想，我們會覺得輸出應該是:

30000
33000

不過實際執行出來的結果會是:

30000
-32536

若我們回去看表格，就會發現 short 只能儲存-32768~32767這個範圍的整數，33000明顯超出了這個範圍，我們不妨再做個小實驗:

short a = 32767;
cout << a << endl;
a = a + 1;
cout << a << endl;

會發現它的輸出是:

32767
-32768

所以就可以知道當資料超過範圍的上限時，裡面的值會從下限的值開始運算，這個現象就稱作溢位overflow，那就不難理解最上面那段程式碼的輸出了(可以自己算算看)。

---

跳脫字元

跳脫字元	功能	ASCII 編碼	ASCII 符號
\n	換行	10	NL(LF)
\r	歸位，移至首行，但不換行	13	CR
\t	移到定位點	9	HT
\0	空	0	NULL
\?	印出問號?	63	?
\\	印出反斜線\	92	\
\'	印出單引號'	39	'
\"	印出雙引號"	34	"

---

常數宣告

在數學上有許多常數，例如

$\pi$ 、

$e$ 等等，各代表著不同的數值；
我們在程式中也常常會有需要使用到常數的情形，例如最大人數上限等等，這時候我們就可以宣告一個常數來給我們使用。

• 常數的宣告非常簡單，只要把變數宣告的前面加上const修飾字即可，例如:

  ​​​​const int MAX_SIZE = 100;
  

  如此就完成了 MAX_SIZE 的常數宣告。

• 另一種方法是使用巨集 define 的功能，當程式在運行時碰到巨集的名稱時，會自動替換成巨集的內容。以同樣的例子，程式碼會是如下:

  ​​​​#define MAX_SIZE 100
  

  當我們在程式中使用 MAX_SIZE 時，編譯器會自動把 MAX_SIZE 替換成100，這種方式也可以達到類似常數宣告的目的。