52.Константы(целочисленные, вещественные, строковые).

Целочисленная константа представляет собой число, записываемое явным образом, например, 212 или 1776. В языке С++, как и в С, целые числа можно записывать в трех различных системах счисления: с основанием 10 (наиболее распространенная форма), с основанием 8 (старая запись в системах семейства Unix) и с основанием 16 (излюбленная форма компьютерных хакеров). Описание этих систем можно найти в приложении А, а сейчас мы остановимся на рассмотрении представлений в С++. В языке С++ для обозначения основания постоянного числа используется первая или две первые цифры. Если первая цифра находится в диапазоне 1-9, то это число десятичное (с основанием 10); поэтому основанием числа 93 является 10. Если первой цифрой является ноль, а вторая цифра находится в диапазоне 1-7, то это число восьмеричное (основание 8); таким образом, 042 — это восьмеричное значение, соответствующее десятичному числу 32. Если первыми двумя символами являются Ох или ОХ, то это шестнадцатеричное значение (основание 16); поэтому 0x42 — это шестнадцатеричное значение, соответствующее десятичному числу 66. В представлении десятичных значений символы a-f и A-F представляют шестнадцатеричные цифры, соответствующие значениям 10-15. OxF — это 15, а 0хА5 — это 165 (10 раз по шестнадцать плюс 5). В листинге 3.3 показан пример этих представлений. Листинг 3.3. hexoctl. cpp // hexoctl.cpp — показывает шестнадцатеричные и восьмеричные константы #include int main() { using namespace std; int chest =42; // десятичная целочисленная константа int waist = 0x42; // шестнадцатеричная целочисленная константа int inseam = 042; // восьмеричная целочисленная константа cout « "Monsieur cuts a striking figure!\n"; cout « "chest = " « chest « "\n"; cout « "waist = " « waist « "\n"; cout « "inseam = " « inseam << "\n"; return 0; } По умолчанию cout отображает целые числа в десятичной форме, независимо от того, как они были записаны в программе. Подтверждением этого является результат выполнения программы из листинга 3.3: Monsieur cuts a striking figure! chest = 42 (42 in decimal) waist = 66 (0x42 in hex) inseam = 34 (042 in octal) Имейте в виду, что эти обозначения используются просто для удобства. Например, если вы прочитаете, что сегментом видеопамяти CGA является В000 в шестнадцатеричном представлении, то вам не придется переводить его в значение 45056 десятичного формата, прежде чем применять его в своей программе. Наоборот, вы можете просто использовать ОхВООО. Вне зависимости от того, как вы запишете число десять— как 10, 012 или ОхА — в памяти компьютера оно будет храниться как двоичное число (с основанием 2). Между прочим, если вам нужно будет отобразить значение в шестнадцатеричной или восьмеричной форме, то для этого можно воспользоваться возможностями объекта cout. Вспомните, что заголовочный файл iostream предлагает манипулятор endl, который сигнализирует объекту cout о начале новой строки. Кроме этого манипулятора существуют манипуляторы dec, hex и oct, которые сигнализируют объекту cout о форматах отображения целых чисел: десятичном, шестнадцатеричном и восьмеричном, соответственно. В листинге 3.4 манипуляторы hex и oct применяются для отображения десятичного значения 42 в трех формах. (Десятичная форма используется по умолчанию, и каждая форма записи остается в силе до тех пор, пока вы не измените ее.) Листинг 3.4. hexoct2. cpp //hexoct2.cpp—отображает значения в шестнадцатеричном и восьмеричном формате #include using namespace std; int main() { using namespace std; int chest = 42; int waist = 42; int inseam = 42; cout « "Monsieur cuts a striking figure!" << endl; cout « "chest = " « chest « " (decimal)" « endl; cout << hex; // манипулятор для изменения основания системы счисления cout « "waist = " << waist « " hexadecimal" << endl; cout << oct; // манипулятор для изменения основания системы счисления cout « "inseam = " « inseam << " (octal)" << endl; return 0; Далее показан результат выполнения этой программы: Monsieur cuts a striking figure! chest = 42 (decimal) waist = 2a hexadecimal inseam = 52 (octal) Обратите внимание, что код, подобный cout << hex; ничего не отображает на экране монитора. Наоборот, он изменяет способ отображения целых чисел. Поэтому манипулятор hex на самом деле является сообщением для cout, на основании которого определяется дальнейшее поведение объекта cout. Обратите внимание также на то, что поскольку идентификатор hex является частью пространства имен std, используемого в этой программе, то программа не может применять hex в качестве имени переменной. Однако если опустить директиву using, и вместо нее использовать std: :cout, std: :endl, std: :hex и std: :oct, тогда hex можно будет использовать для именования переменных.

Теперь, после того как вы познакомились со всеми целочисленными типами в С++, мы можем перейти к рассмотрению чисел с плавающей точкой, которые составляют вторую основную группу фундаментальных типов в С++. Эта группа позволяет представлять числа с дробными частями, например, расход топлива танка Ml (0.56 миль на галлон). Также эта группа предлагает более широкий диапазон значений. Если число слишком большое, чтобы его можно было представить как тип long, например количество звезд в нашей галактике (примерно 400 000 0000 000), можно использовать один из типов чисел с плавающей точкой.

Посредством типов с плавающей точкой можно представлять такие числа, как 2.5 и 3.14159 и 122442.32 — то есть числа с дробными частями. Такие числа компьютер хранит в двух частях. Одна часть представляет значение, а другая часть увеличивает или уменьшает его. Приведем такую аналогию. Сравним два числа: 34.1245 и 34124.5. Они идентичны друг другу за исключением масштаба. Первое значение можно представить как 0.341245 (базовое значение) и 100 (масштабный множитель). Второе значение можно представить как 0.341245 (такое же базовое значение) и 100 000 (больший масштабный множитель). Масштабный множитель необходим для того, чтобы перемещать десятичную точка, которая поэтому и называется плавающей точкой. В языке С++ используется еще один похожий способ внутреннего представления чисел с плавающей точкой: он отличается тем, что основан на двоичных числах, поэтому масштабирование производится с помощью множителя 2, а не 10. К счастью, вам не нужно досконально разбираться в механизме внутреннего представления чисел. Вы должны усвоить одно: с помощью чисел с плавающей точкой можно представлять дробные очень большие и очень малые значения, и что их внутреннее представление сильно отличается от представления целых чисел.

Как и в ANCI С, язык С++ имеет три типа чисел с плавающей точкой: float, double и long double. Эти типы характеризуются количеством значащих цифр, которые они могут представлять, и минимальным допустимым диапазоном экспонент. Значащими цифрами являются значащие разряды числа. Например, запись высотной отметки горы Шаста (Shasta) в Калифорнии 14162 фута содержит пять значащих цифр, которые определяют высоту с точностью до ближайшего фута. А в записи высотной отметки этой же горы 14000 футов используется две значащие цифры, поэтому результат округляется до ближайшего тысячного фута; в данном случае остальные три разряда являются просто заполнителями. Количество значащих цифр не зависит от позиции десятичной точки. Например, высоту можно записать как 14.162 тысяч футов. В этом случае также используются пять значащих разрядов, поскольку это значение имеет точность до пятого разряда.

Требования в языках С и С++ относительно количества значащих разрядов следующие: тип float должен иметь как минимум 32 бита, double должен иметь как минимум 48 битов и, естественно, быть не меньше чем float, и long double должен быть как минимум таким же, как и тип double. Все три типа могут иметь одинаковый размер. Однако обычно float имеет 32 бита, double имеет 64 бита, a long double имеет 80, 96 или 128 битов. Кроме того, диапазон экспонент для каждого из этих трех типов ограничен в пределах от -37 до +37. Об ограничениях системы можно узнать в файле cfloat или float.h. (Файл cfloat является аналогом файла float.h в языке С.) Далее в качестве примера показаны некоторые строки из файла float.h для Borland C++Builder:

// минимальное количество значащих цифр #define DBL_DIG 15 // double #define FLT_DIG 6 // float #define LDBL_DIG 18 // long double // количество битов, используемых для представления мантиссы #define DBL_MANT_DIG 53 #define FLT_MANT_DIG 24 #define LDBL_MANT_DIG 64 // максимальные и минимальные значения экспоненты #define DBL_MAX_10_EXP +308 #define FLT_MAX_10_EXP +38 #define LDBL_MAX_10_EXP +4 932 #define DBL_MIN_10_EXP -307 #define FLT_MIN_10_EXP -37 #define LDBL_MIN_10_EXP -4 931 Замечание по совместимости He все реализации языка С++ имеют заголовочный файл cfloat, и также не все реализации, основанные на компиляторах, разработанных до выхода стандарта ANSI С, имеют заголовочный файл float .h. В листинге 3.8 показан пример использования типов float и double и продемонстрированы также их различия в точности, с которой они представляют числа (то есть количество значащих цифр). В программе показан пример использования метода ostream, который называется setf (); о нем мы будем говорить в главе 17. В данном примере этот метод устанавливает формат вывода с фиксированной точкой, который позволяет визуально определять точность выходных данных. Благодаря этому методу программа не будет переключаться на экспоненциальное обозначение больших чисел и будет отображать шесть цифр справа от десятичной точки. Аргументы ios base: : fixed и ios base: : floatfield являются константами из файла iostream. Листинг 3.8. floatnum.cpp // floatnum.cpp — типы с плавающей точкой #include int main() { using namespace std; cout.setf(ios_base::fixed, ios_base::floatfield) ; // фиксированная точка float tub = 10.0/3.0; // подходит для б разрядов double mint = 10.0/3.0; // подходит для 15 разрядов const float million = 1.0e6; cout « "tub = " « tub; cout << ", a million tubs = " << million * tub; cout << ",\nand ten million tubs = "; cout « 10 * million * tub << endl; cout << "mint = " << mint << " and a million mints = "; cout « million * mint << endl; return 0; Ниже показан пример выполнения этой программы: tub = 3.333333, a million tubs = 3333333.250000, and ten million tubs = 33333332.000000 mint = 3.333333 and a million mints = 3333333.333333 Замечание по совместимости В стандарте С++ заменены ios : : fixed на ios_base : : fixed и ios : : floatfield на ios_base: : floatfield. Если ваш компилятор не принимает формы ios_base, попробуйте использовать вместо них ios; другими словами, замените ios: : fixed на ios_base: : fixed и так далее. По умолчанию в старых версиях С++ при отображении значений с плавающей точкой отображались в общей сложности шесть цифр справа от десятичной точки, например 2345.831541. В стандарте С++ по умолчанию отображается шесть цифр (2345.83), при этом, если значения достигают миллиона или более, происходит переключение на экспоненциальную форму (2.34583Е+06). В режимах отображения, не используемых по умолчанию, как в fixed из предыдущего примера, отображаются шесть цифр справа от десятичной точки в старых и в новых версиях. В настройке по умолчанию удаляются конечные нули, отображая 23.4500 как 23.45. Реализации языка отличаются реакцией на использование оператора setf () для отмены настроек по умолчанию. В старых версиях, например Borland С++ 3.1 для DOS, также удаляются конечные нули. Версии, соответствующие стандарту, такие как Microsoft Visual С++ 7.0, Metrowerks CodeWarrior 9, Gnu GCC 3.3 и Borland С++ 5.5, отображают нули, как показано в листинге 3.8.

Когда в своей программе вы записываете константу с плавающей точкой, с каким именно типом программа будет хранить ее значение? По умолчанию константы с плавающей точкой, например, 8.24 и 2.4Е8, имеют тип double. Чтобы константа имела тип float, необходимо указать суффикс f или F. Для типа long double используется суффикс 1 ирги L. (Поскольку начертание буквы 1 в нижнем регистре очень похоже на начертание цифры 1, рекомендуется использовать верхний регистр.) Далее показаны примеры использования суффиксов: 1.234f // константа float 2.45E20F // константа float 2.345324Е28 // константа double 2.2L // константа long double

Строковая константа представляет собой последовательность символов кода ASCII, заключенную в двойные кавычки: "Character constant".

Строковая константа - это массив символов, заключенный в кавычки. Она имеет тип string. Если необходимо ввести в строку двойную кавычку ("), то перед ней надо поставить символ обратной косой черты (\). В строку могут быть введены любые специальные символьные константы, перед которыми стоит символ обратной косой черты (\). Длина строковой константы - от 0 до 255 символов. Если длина строковой константы превосходит максимальную, лишние символы справа отбрасываются, и компилятор выдает соответствующее предупреждение.

Примеры:

"This is a character string"

"Это строковая константа"

"Символ копирайта\t\xA9"

"эта строка содержит символ перевода строки \n"

"C:\\Program Files\\MetaTrader 4"

"А" "1234567890" "О" "$"

Внутреннее представление - структура размером 8 байт. Первый элемент структуры - длинное целое, содержит размер распределенного для строки буфера. Второй элемент структуры - 32-разрядный адрес буфера, содержащего строку.