变量与数据类型¶

什么是变量？¶

程序要处理数据，数据就要有个「家」。变量就是一个带名字的盒子，用来存放数据。

比如我们要计算两个数的和，就要先把这两个数放进盒子，再取出来运算：

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    int a = 3;      // 定义一个叫 a 的盒子，放入 3
    int b = 5;      // 定义一个叫 b 的盒子，放入 5
    int sum = a + b; // 把 a 和 b 里的值相加，放进新盒子 sum
    cout << sum << endl;
    return 0;
}

运行输出 8。

int a = 3; 这句话做了两件事：

声明：向系统申请一个能放整数的盒子，取名 a
赋值：把 3 放进去

常用数据类型¶

盒子有不同规格——放整数、放小数、放字符，用的类型不一样：

类型	用途	举例	大小	范围（约）
`int`	普通整数	`10`, `-7`, `0`	4 字节	\(-2.1 \times 10^9\) ~ \(2.1 \times 10^9\)
`long long`	大整数	`12345678901234`	8 字节	\(-9.2 \times 10^{18}\) ~ \(9.2 \times 10^{18}\)
`double`	小数	`3.14`, `-0.5`	8 字节	约 15~16 位有效数字
`char`	单个字符	`'A'`, `'+'`	1 字节	一个字符
`bool`	真假	`true`, `false`	1 字节	只有两种值

int age = 11;
long long bigNum = 3000000000LL;   // 超过 21 亿，必须用 long long
double pi = 3.14159;
char grade = 'A';
bool isOK = true;

竞赛第一坑：整数溢出

int 最大只能存约 21 亿。两道 10 亿级别的数相加，int 就装不下了，结果会「绕回去」变成一个离谱的负数——这叫溢出。

经验法则：题目中数据超过 \(10^9\)、或涉及乘法时，果断用 long long。这是 CSP 每年都有人栽跟头的地方。

标识符命名规则¶

给盒子（变量）起名字有规矩：

只能由字母、数字、下划线组成，且不能以数字开头
区分大小写：sum 和 Sum 是两个变量
不能用关键字（如 int、return）

好的命名让人一看就懂：score（分数）、maxLen（最大长度）；坏的命名过两天自己都看不懂：a1、tmp2。

常量：不会变的盒子¶

有些量整个程序运行期间都不变，比如圆周率。可以用 const 修饰：

const double PI = 3.14159265358979;

const 变量不能再被修改，这样能防止手滑改错。

例题：交换两个变量¶

题目描述　读入两个整数 \(a\) 和 \(b\)，把它们交换后输出。

输入格式　一行两个整数 \(a\)、\(b\)。

输出格式　一行两个整数，用空格分隔，即交换后的结果。

数据范围　\(0 \le a, b \le 10^9\)。

样例输入 / 样例输出
3 8
8 3

思路分析　就像两杯水交换要先借第三个空杯子：先把 \(a\) 存进临时变量 \(t\)，再把 \(b\) 装进 \(a\)，最后把 \(t\) 装回 \(b\)。

参考代码

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    int a, b;
    cin >> a >> b;
    int t = a;      // 空杯子先装下 a
    a = b;          // b 的值装进 a
    b = t;          // 杯子里原来的 a 装进 b
    cout << a << " " << b << endl;
    return 0;
}

顺手记一个工具

C++ 还自带交换函数 swap(a, b);（需 #include <algorithm>），效果一样。但借杯子交换的原理必须懂，笔试会考。

动手试一试¶

定义变量保存你的年龄和身高，输出一句话介绍自己
计算 \(1000000 \times 1000000\)，分别用 int 和 long long 存结果，观察区别
思考：char c = 'A'; 之后执行 c = c + 1;，c 变成了什么字符？（提示：字符在电脑里是数字）

下一课，我们让程序学会「对话」：输入与输出。