【C/C++】深入详解内置类型和自定义类型
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前言：本专栏记录了博主C++从初阶到高阶完整的学习历程，会发布一些博主学习的感悟、碰到的问题、重要的知识点，和大家一起探索C++这门程序语言的奥秘。这个专栏将记录博主C++语法、高阶数据结构、STL的学习过程，正所谓“万丈高楼平地起”嘛，我们话不多说，继续进行C++阶段的学习。本文我们不讲C++主线的内容，我们来拓展一下或者说整理一下我们学习时C/C++时经常会提到的一些专有名词，例如形参、实参，显式类型转换和隐式类型转换类型转换，内置类型等等。
C++的两个参考文档：
老朋友（非官方文档）：cplusplus 官方文档（同步更新）：cppreference
正文
一、内置类型
内置类型 (Built-in Types)是语言原生支持的基本数据类型，也称为基础类型或原始类型。
C/C++ 语言提供了一系列内置的基本数据类型：
1、整型 (Integer Types)
-
char- 字符/小整数 (通常1字节) -
short- 短整型 (通常2字节) -
int- 整型 (通常4字节) -
long- 长整型 (通常4或8字节) -
long long- 更长的整型 (通常8字节) - 加上
signed和unsigned变体
类型 | 典型大小 | 取值范围 | 说明 |
|---|---|---|---|
char | 1字节 | -128~127 或 0~255 | 字符/小整数 |
signed char | 1字节 | -128~127 | 有符号字符 |
unsigned char | 1字节 | 0~255 | 无符号字符 |
short | 2字节 | -32,768~32,767 | 短整型 |
unsigned short | 2字节 | 0~65,535 | 无符号短整型 |
int | 4字节 | -2,147,483,648~2,147,483,647 | 基本整型 |
unsigned int | 4字节 | 0~4,294,967,295 | 无符号整型 |
long | 4/8字节 | 取决于平台 | 长整型 |
unsigned long | 4/8字节 | 取决于平台 | 无符号长整型 |
long long | 8字节 | -9.2e18~9.2e18 | 长长整型(C99/C++11) |
unsigned long long | 8字节 | 0~1.8e19 | 无符号长长整型 |
2、浮点型 (Floating-point Types)
-
float- 单精度浮点 (通常4字节) -
double- 双精度浮点 (通常8字节) -
long double- 扩展精度浮点 (大小取决于实现)
类型 | 典型大小 | 精度 | 取值范围 |
|---|---|---|---|
float | 4字节 | 6-7位有效数字 | ±1.2e-38~±3.4e38 |
double | 8字节 | 15-16位有效数 | ±2.3e-308~±1.7e308 |
long double | 8/16字节 | 18-19位有效数 | ±3.4e-4932~±1.1e4932 |
3、布尔型 (Boolean Type)
-
bool- 布尔值 (true/false) (C++特有，C需包含stdbool.h) - 值：
true(1) 或false(0) - 大小：通常1字节
4、空类型 (Void Type)
-
void- 表示无类型或无值 - 用于函数返回值：
void func() - 用于指针：
void*(通用指针)
二、自定义类型
自定义类型 (User-defined Types)。
C/C++ 允许程序员定义自己的数据类型：
1、结构体 (struct)
struct Point
{
int x;
int y;
};
// 使用
struct Point p1;
p1.x = 10;
p1.y = 20;详细演示如下：
// C风格
struct Point
{
int x;
int y;
};
// C++可省略struct关键字
Point p1 = {10, 20};
// 带位域的结构体
struct Register
{
unsigned int flag1 : 1; // 1位
unsigned int flag2 : 3; // 3位
unsigned int : 4; // 未命名填充位
unsigned int value : 8; // 8位
};2、联合体 (union)
所有成员共享同一内存空间。
union Data
{
int i;
float f;
char str[20];
};
// 使用
union Data data;
data.i = 10; // 现在只能使用i成员3、枚举 (enum)
定义一组命名的整型常量。
enum Color
{
RED, GREEN, BLUE
};
// 使用
enum Color c = RED;或者
// C风格
enum Color { RED, GREEN, BLUE }; // 默认从0开始
// C++11强类型枚举
enum class Direction : uint8_t { Up, Down, Left, Right };4、类 (class) - C++特有
class Rectangle
{
private:
int width, height;
public:
Rectangle(int w, int h) : width(w), height(h) {}
int area()
{
return width * height;
}
};
// 使用
Rectangle rect(3, 4);
cout << rect.area(); // 输出12或者
class Rectangle {
private:
int width, height;
public:
Rectangle(int w, int h) : width(w), height(h) {}
int area() const { return width * height; }
static int count; // 静态成员
};
int Rectangle::count = 0; // 静态成员定义5、类型别名 (typedef/using)
typedef unsigned long ulong; // C风格
using ulong = unsigned long; // C++风格或者
typedef unsigned long ulong; // C风格
using ulong = unsigned long; // C++11
// 函数指针类型别名
typedef void (*Callback)(int); // C
using Callback = void (*)(int); // C++三、类型转换
类型转换的内容博主会专门写一篇博客，大家敬请期待！
隐式类型转换
编译器自动完成的转换：
- 算术转换：
int i = 3.14 + 5; - 赋值转换：
double d = 42; - 函数参数转换：
void f(double); f(10); - 返回值转换：
double func() { return 5; }
int i = 42;
double d = i; // 隐式转换为double显式类型转换
double d = 3.14;
int i = (int)d; // C风格强制转换
int j = static_cast<int>(d); // C++风格C风格：
double d = 3.14;
int i = (int)d; // 强制转换
int j = int(d); // 函数式转换(C++)C++风格（更安全）：
const_cast // 去除const属性
static_cast // 良性转换
dynamic_cast // 多态类型转换
reinterpret_cast // 底层重新解释四、类型相关操作
（一）获取类型信息
// C++11类型推导
auto x = 42; // x是int
decltype(x) y = 3.14; // y是double
// 类型信息(typeid)
#include <typeinfo>
cout << typeid(x).name();（二）类型大小与对齐
sizeof(int); // 类型大小
_Alignof(double); // C11对齐要求(C++11: alignof)
offsetof(struct S, member); // 成员偏移量可以使用 sizeof 运算符获取类型大小：
cout << "Size of int: " << sizeof(int) << " bytes" << endl;五、类型设计最佳实践
- 结构体设计：
- 合理排列成员减少填充字节；
- 对性能敏感的结构体考虑缓存行对齐。
- 类设计原则：
- 遵循RAII原则；
- 优先使用强类型枚举；
- 对资源管理类禁用拷贝或实现深拷贝。
- 类型安全：
- 避免C风格强制转换；
- 使用
enum class替代传统枚举； - 用
std::variant(C++17)替代union。
- 跨平台考虑：
- 使用固定大小类型(
int32_t等)； - 注意不同平台的对齐差异；
- 网络传输时考虑字节序。
- 使用固定大小类型(
六、高级类型特性(C++)
1、模板类型
template<typename T>
class Box {
T content;
public:
void set(const T& v) { content = v; }
T get() const { return content; }
};2、类型萃取
#include <type_traits>
static_assert(std::is_integral<int>::value, "int必须是整型");3、完美转发
template<typename T>
void relay(T&& arg)
{
func(std::forward<T>(arg));
}内置类型和自定义类型的理解是C/C++编程的基础，学会合理使用内置类型和自定义类型，我们就可以构建高效且易于维护的程序。
结尾
往期回顾（本文涉及的一些往期博客）
【日常问题解决方案】VS2022不小心解决方案资源管理器把关掉了怎么办
结语：本文内容到这里就全部结束了。本文我们介绍了C++的内置类型和自定义类型。
本文参与 腾讯云自媒体同步曝光计划，分享自作者个人站点/博客。
原始发表：2025-11-12，如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除
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