【C++ 筆記】資料型態 / 變數 - part 2
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目錄（Table of Contents）：
[TOC]
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很感謝你點進來這篇文章。
你好，我並不是什麼 C++、程式語言的專家，所以本文若有些錯誤麻煩請各位鞭大力一點，我極需各位的指正及指導！！本系列文章的性質主要以詼諧的口吻，一派輕鬆的態度自學程式語言，如果你喜歡，麻煩留言說聲文章讚讚吧！
資料型態（or 資料型別：Data Type）
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資料型態，也有很多人稱資料型別，其實都一樣意思，都叫做 Data Type。
問題來了，啥是資料型態呢？簡單來說，就是~~資料的型態~~。
咳、咳（清嗓），正確來說，在數學上我們將實數分為有理數、無理數，有理數又可分為整數跟小數，就是差不多這個概念啦！
***所以資料型態就是將資料分類成不同的類別。***
那另外呢，因為我們程式在執行的時候，需要在記憶體空間當中運算並且儲存這些資訊，而每個資料型態都是不同的個體，每個資料型態的儲存容量也不太一樣，所以接下來資料型態你會看到有它的範圍所在。
好的，接下來是C++的基本內建型態：
### 內建型態（Built-in Type）
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* bool - 布爾型態 or 布林型態
* char - 字元型態
* int - 整數型態
* float - 浮點數型態
* double - 雙浮點數型態
* void - 虛無型態（無型態）
| 型態 | 位元 | 範圍 |
| -------- | -------- | -------- |
| char | 1個位元組 | -128 到 127 或者 0 到 255 |
| unsigned char | 1個位元組 | 0 到 255 |
| signed char | 1個位元組 | -128 到 127 |
| int | 4個位元組 | -2147483648（負的2的31次方） 到 2147483647（2的31次方減1） |
| unsigned int | 4個位元組 | 0 到 4294967295 |
| signed int | 4個位元組 | -2147483648 到 2147483647 |
| short int | 2個位元組 | -32768 到 32767（2的15次方減1） |
| unsigned short int | 2個位元組 | 0 到 65,535 |
| signed short int | 2個位元組 | -32768 到 32767 |
| long int (long、signed long int) | 4個位元組 | -2147483648 到 2147483647 |
| unsigned long int | 8個位元組 | 0 到 18,446,744,073,709,551,615（2的64次方減1） |
| float | 4個位元組 | 32位元記憶體空間，3.4E +/- 38 (7 位數) |
| double | 8個位元組 | 64位元記憶體空間，1.7E +/- 308 (15 位數) |
| long long | 8個位元組 | 64位元記憶體空間，表示 -9,223,372,036,854,775,807 到 9,223,372,036,854,775,807 的範圍 |
| long double | 16個位元組 | 128位元記憶體空間，可提供 18-19 位元有效數字。 |
表格參考及擷取至：
[C++ 数据类型 | 菜鸟教程](https://www.runoob.com/cplusplus/cpp-data-types.html)
[資料類型範圍 | Microsoft Learn](https://learn.microsoft.com/zh-tw/cpp/cpp/data-type-ranges?view=msvc-170)
看到這麼一長串的表格，別緊張，這些完全不用背，只需要記得哪些可以用來做大數運算即可，還有遇到那些輸入不需要負號的資料，那麼就可以使用 unsigned ... 資料型態。
而各個型態的儲存容量大小與系統位數有關係，不過目前通常都是以 64 位元作為主流，不太需要擔心這個的問題。總之，不同作業系統對這個會有影響。
至於要查看資料型態的大小（位元組），我們可以使用指令 sizeof(資料型態) 查看，以下是一個簡單的範例（取自：https://openhome.cc/Gossip/CppGossip/DataType.html）：
```c
#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
cout << "\n型態\t大小(bytes)";
cout << "\nint\t" << sizeof(int);
cout << "\nlong\t" << sizeof(long);
cout << "\nfloat\t" << sizeof(float);
cout << "\ndouble\t" << sizeof(double);
cout << "\nchar\t" << sizeof(char);
cout << "\n";
return 0;
}
```
看到這程式碼我相信你的第一個念頭一定是想說，\n、\t 是啥啊？
這個東西叫做跳脫字元，主要是由反斜線 "\" 加上其他指定的英文字母組成，每個跳脫字元都有不同的意義，像是 \n 就表示換行的意思，而 \t 表示一個縮排（就是按一下 tab 鍵）。
那，我們要學資料型態幹嘛？到現在我還看不出來耶。
沒關係，下一節告訴你！資料型態其實是有非常大的妙用的！
變數（Variable）
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C++ 的變數宣告如下程式碼：
```cpp
int x = 0;
```
int 表示資料型態，x 是變數名稱，0 是變數的值。
變數是拿來幹嘛的呢？用來存放資料型態（含值）的！
我們可以把變數想像成是一個容器，專門用於存放各式各樣的資料型態，像是 int 整數型態。
資料型態就有點像是容器的形狀，有了容器跟形狀以後，我們可以加水（加入數值），凡是容器都有他的上限，所以如果我們將水倒滿了，倒到滿出來時，這個我們在程式設計上稱之為溢位（Overflow）。
溢位時程式會自動變回去最小值。
例如 int 能放的資料有 -2147483648 ~ 2147483647，此時如果 2147483647 再 + 1，則會跑到 -2147483648。
不過話說回來，我們要在 C++ 當中宣告一個變數，需要先提前讓編譯器告知你的變數要存放什麼類型的資料型態。例：int。
再來定義他的變數名稱，之後為他定義一個值。
完整步驟如下：
1. 宣告資料型態。（如：int）
2. 寫變數名稱
3. 寫值
4. 加上你的分號！！！！！
有關於變數名稱其實也有相當大的學問，像是變數名稱大小寫不同就是不同的變數，接下來讓我們看看變數名稱有哪些規則需要注意的吧！
### 識別字（identifier）
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識別字（identifier），是用來辨識變數、函數的一個規則，也可以把他想像成是各個名稱的命名規則。
一個識別字從英文字母 A-Z or a-z 或 底線 _ 起頭，需要特別注意的是，就只能用「英文字母」、底線 _ 開頭，其他以外的都不行。以上述開頭之後，就可以放入像是數字（0-9）、底線 _ 等等的其他東西都行，但必須注意的是，無論在什麼位置，都不能以特殊字元為識別字，像是 !@#$%^* 這些等等。
而另外一個需要注意的就是，大小寫不同的識別字是不同的識別字。
以變數名稱為例：
```cpp=
#include <iostream>
using namespace std;
int main(){
int x = 0;
int X = 1;
cout << x << endl;
cout << X << endl;
return 0;
}
```
輸出結果：
註：endl 表示換行，但其實這跟 "\n" 有些許差別，問就是你自己看這篇：[std::endl ?? - HackMD](https://hackmd.io/@magical/ryMaPoaQ_)，不懂的話沒關係。
在上面的程式碼可以看到，小寫 x、大寫 X 的輸出結果是截然不同的。
另外有關於識別字要特別說明的地方，就是關鍵字這個東西。
關鍵字是什麼？用於特定語法上的關鍵字，像是 if、while 等等是關鍵字，舉 if 為例，if 是條件控制的語句，要是變數把這名稱佔走了，那不就用不了條件語句了？所以關鍵字「不得」作為識別字。
圖片取自：[關鍵字 (C++) | Microsoft Learn](https://learn.microsoft.com/zh-tw/cpp/cpp/keywords-cpp?view=msvc-170)
### 有關變數的小細節
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像是 int x = 0; 的那個 "="，大家可能會把它念成 x 等於 0，但這其實是錯的，在程式設計的世界當中，我們稱之為「指定」，我們會說 0 指定給變數 x。
總結
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資料型態將資料分類分成很多類別，像是 int、char 等。
資料型態的用途在於程式在執行的時候，需要在記憶體空間當中運算並且儲存這些資訊，而每個資料型態都是不同的個體，每個資料型態的儲存容量也不太一樣，所以資料型態會有它的範圍所在。
變數宣告需遵守以下四步驟：
1. 宣告資料型態。（如：int）
2. 寫變數名稱
3. 寫值
4. 加上你的分號！！！！！
-> int x = 0;
識別字能夠作為個別名稱的規範，像是變數命名規則。
識別字有以下規則：
1. 開頭必須以英文字母或底線開頭
2. 不能用特殊字元當作識別字（!@#$%^&*()）
3. 不能用關鍵字當作識別字
等號 "=" 在變數上的說法，我們要說指定，將某值指定給變數。
參考資料
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[C++ 数据类型 | 菜鸟教程](https://www.runoob.com/cplusplus/cpp-data-types.html)
[資料類型範圍 | Microsoft Learn](https://learn.microsoft.com/zh-tw/cpp/cpp/data-type-ranges?view=msvc-170)
[內建類型 （C++） | Microsoft Learn](https://learn.microsoft.com/zh-tw/cpp/cpp/fundamental-types-cpp?view=msvc-170#character-types)
[C++ 变量类型 | 菜鸟教程](https://www.runoob.com/cplusplus/cpp-variable-types.html)
[關鍵字 (C++) | Microsoft Learn](https://learn.microsoft.com/zh-tw/cpp/cpp/keywords-cpp?view=msvc-170)
https://openhome.cc/Gossip/CppGossip/DataType.html
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