【C++11保姆级教程】空指针(nullptr),long long类型,char16_t和char32_t类型

简介: 【C++11保姆级教程】空指针(nullptr),long long类型,char16_t和char32_t类型

前言


在C++11标准中引入了许多新特性和改进,其中包括空指针(nullptr)、long long类型、char16_t和char32_t类型。这些功能为C++提供了更强大和更灵活的功能。


一、空指针(nullptr)


1.1概念解释

在早期版本的C++中,我们使用NULL宏表示空指针,但它实际上是一个整数常量。C++11引入了nullptr关键字,用于表示空指针。它是一个特殊的关键字,可以被赋值给指针类型,用于明确指示一个指针不指向任何有效的内存地址。


1.2形象比喻

想象一下,你有一个信封,你需要将它发送给某人。在旧版本的信封上,你可能会写上"空",但这实际上不太明确。在C++11中,nullptr就像一个专门的标签,写上了"无收件人",更加明确地表明这个信封并没有指向任何人。


1.3示例代码

int* ptr = nullptr;  // 声明一个空指针
if (ptr == nullptr) {
    std::cout << "ptr是空指针" << std::endl;
}


1.4空指针nullptr的优势

兼容性:如果你的代码需要与旧版C++兼容,nullptr可能无法使用,因为旧版C++不支持它。


二、long long类型


2.1概念解释

C++11引入了long long类型,它具有扩展的整数范围,提供更大的整数值表示能力。它至少具有64位的存储空间,使得我们能够处理更大的整数值。


2.2形象比喻

想象你需要计算全球的人口数量,使用int类型可能不足以表示如此庞大的数字。长整型(long long)就像一个更大的数字范围,可以容纳更多人口数量,让你处理大规模的数据更加容易。


2.3示例代码

使用后缀LL进行赋值/初始化

long long population = 7800000000LL;  // 全球人口
std::cout << "全球人口:" << population << std::endl;


2.4优势

1、更大的范围:long long类型可以表示更大的整数值,解决了处理大型数据的问题。

2、更精确的计算:对于大型计算或需要高精度的场景,long long类型提供了更高的精确度。


2.5劣势

1、占用空间:由于long long类型占用更多的存储空间,对于存储要求严格的系统,可能会增加内存消耗。


三、char16_t和char32_t类型


3.1概念解释

C++11引入了char16_t和char32_t类型,用于表示Unicode字符编码。在早期版本的C++中,字符类型只有char,它通常使用单字节来表示字符。然而,Unicode字符集需要更多的存储空间来表示更多的字符。


3.2形象比喻

假设你有一本书,其中包含来自不同国家的文字。在旧版本的C++中,这本书的每个字符都只能占据一个页面,但有些字母可能需要多个页面才能完整地展示。char16_t和char32_t类型就像给这本书提供了更大的页面,让每个字符都能完整地展现。


3.3示例代码

char16_t 使用小u

char32_t使用大u

char16_t u16Char = u'π';     // 使用char16_t表示Unicode字符π
char32_t u32Char = U'😊';    // 使用char32_t表示Unicode字符😊
std::cout << u16Char << std::endl;
std::cout << u32Char << std::endl;

d748673b5fa04e9bb4dcc0a9541dd630.png

输出:

8257f0ab91394ef7a3c0115fb3c4d030.png

3.4优势

1、更广泛的字符表示能力:通过使用char16_t和char32_t类型,我们可以处理更多字符集,包括Unicode的扩展字符。

2、提高国际化支持:在开发多语言应用程序时,char16_t和char32_t类型能够更好地支持国际化和本地化需求。


3.5劣势

1、内存消耗:由于char16_t和char32_t类型占用更多的存储空间,对于存储要求严格的系统,可能会增加内存消耗。


总结


在本教程中,我们介绍了C++11的空指针(nullptr),long long类型,char16_t和char32_t类型。空指针提供了更安全和更直观的方法来表示空指针,避免了悬空指针的风险。long long类型扩展了整数范围,使得我们能够处理更大的整数值。char16_t和char32_t类型提供了更广泛的字符表示能力,支持Unicode字符集的处理。

请记住,每个新特性都有其优势和劣势。空指针能够提供更安全和直观的表示,但兼容性可能会受到影响;long long类型提供了更大的整数范围,但占用更多的存储空间;char16_t和char32_t类型支持更广泛的字符表示能力,但也会增加内存消耗。

通过掌握这些概念,你将能够更好地在C++中处理空指针、大整数和Unicode字符。希望这个教程对你有所帮助!

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