C++ 基础学习笔记：变量类型与输入输出格式化

这份教程将通过示例代码详细讲解 C++ 中的基础数据类型、变量定义和输入输出格式化。代码中包含详细注释，帮助初学者理解每个概念的使用方法。

1. 数据类型概述

C++ 中的数据类型分为基本类型和复合类型，本教程重点介绍以下基本数据类型：

• 整数类型：int、long long
• 浮点类型：float、double
• 字符类型：char
• 布尔类型：bool

2. 变量定义与初始化

变量是存储数据的容器，使用前必须先定义。以下是不同数据类型的定义和初始化示例：

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    // 整数类型
    int age = 25;             // int 范围: -21亿 ~ 21亿
    long long population = 1400000000;  // long long 范围更大

    // 浮点类型
    float piFloat = 3.14159f;  // float 单精度，注意加后缀 f
    double piDouble = 3.14159265358979;  // double 双精度，精度更高

    // 字符类型
    char grade = 'A';         // 字符用单引号，存储单个字符

    // 布尔类型
    bool isStudent = true;    // 布尔值只有 true 和 false

    // 输出变量值
    cout << "年龄: " << age << endl;
    cout << "人口: " << population << endl;
    cout << "float 类型的 π: " << piFloat << endl;
    cout << "double 类型的 π: " << piDouble << endl;
    cout << "成绩等级: " << grade << endl;
    cout << "是否为学生: " << (isStudent ? "是" : "否") << endl;

    return 0;
}

3. 输入输出基础

使用 cin 和 cout 进行标准输入输出，需包含 <iostream> 头文件。

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    int num;
    double price;
    char gender;
    bool isMember;

    // 输入示例
    cout << "请输入一个整数: ";
    cin >> num;  // 从键盘读取整数

    cout << "请输入价格: ";
    cin >> price;  // 读取浮点数

    cout << "请输入性别 (M/F): ";
    cin >> gender;  // 读取字符

    cout << "是否为会员 (1=是, 0=否): ";
    cin >> isMember;  // 读取布尔值

    // 输出示例
    cout << "\n输入结果:" << endl;
    cout << "整数: " << num << endl;
    cout << "价格: " << price << endl;
    cout << "性别: " << gender << endl;
    cout << "是否为会员: " << (isMember ? "是" : "否") << endl;

    return 0;
}

4. 浮点数输出格式化

使用 <iomanip> 头文件中的 setprecision 和 fixed 控制输出精度：

#include <iostream>
#include <iomanip>  // 必须包含此头文件用于格式化
using namespace std;

int main() {
    double value = 3.14159265358979;

    // 默认输出（根据值自动调整精度）
    cout << "默认输出: " << value << endl;

    // 固定小数点后2位
    cout << "保留2位小数: " << fixed << setprecision(2) << value << endl;

    // 保留3位小数
    cout << "保留3位小数: " << setprecision(3) << value << endl;

    // 保留1位小数
    cout << "保留1位小数: " << setprecision(1) << value << endl;

    // 注意：一旦使用 fixed，后续输出都会保持固定格式
    // 若需恢复默认格式，可使用 resetiosflags(ios::fixed)
    cout << "恢复默认: " << resetiosflags(ios::fixed) << value << endl;

    return 0;
}

输出示例：

默认输出: 3.14159
保留2位小数: 3.14
保留3位小数: 3.142
保留1位小数: 3.1
恢复默认: 3.14159

5. 布尔类型详解

布尔类型只有两个值：true（真）和 false（假），常用于逻辑判断。

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    bool isRaining = true;
    bool hasLicense = false;

    // 布尔值直接输出为 1 (true) 或 0 (false)
    cout << "是否下雨: " << isRaining << endl;
    cout << "是否有驾照: " << hasLicense << endl;

    // 更友好的输出方式
    cout << "是否下雨: " << (isRaining ? "是" : "否") << endl;
    cout << "是否有驾照: " << (hasLicense ? "是" : "否") << endl;

    // 布尔值与整数的转换
    // 0 表示 false，非零值表示 true
    bool flag1 = 5;    // 非零值 -> true
    bool flag2 = 0;    // 零 -> false
    cout << "flag1: " << flag1 << endl;  // 输出 1
    cout << "flag2: " << flag2 << endl;  // 输出 0

    return 0;
}

6. 常量与变量

• 变量：值可以改变的存储单元。
• 常量：值不可变的存储单元，使用 const 关键字定义。

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    // 变量（值可以修改）
    int score = 90;
    score = 95;  // 合法：修改变量值

    // 常量（值不可修改）
    const double PI = 3.14159;
    // PI = 3.14;  // 错误：不能修改常量值

    cout << "分数: " << score << endl;
    cout << "圆周率: " << PI << endl;

    return 0;
}

7. 总结

• 数据类型：选择合适的数据类型存储不同类型的数据。
• 变量初始化：定义变量时尽量初始化，避免使用未初始化的值。
• 输入输出：使用 cin 和 cout 进行基本的输入输出操作。
• 格式化：使用 setprecision 和 fixed 控制浮点数的输出精度。
• 布尔类型：用于逻辑判断，值为 true 或 false。

通过这些示例，你可以掌握 C++ 中基本数据类型的使用方法和输入输出的格式化技巧。建议动手修改代码，观察不同的输出效果，加深理解。