C++标准模板（STL）- 类型支持（基本类型、RTTI、类型特性）

对象、引用、函数（包括函数模板特化）和表达式具有称为类型的性质，它限制了对这些实体所容许的操作，并给原本寻常的位序列提供了语义含义。

语言定义的基础类型

void 类型

void - 值为空集的类型。它是无法完成的不完整类型（从而不允许存在 void 类型的对象）。不存在 void 的数组，亦不存在到 void 的引用。然而容许 void 的指针和返回 void 类型的函数（其他语言中的过程）。

std::nullptr_t

std::nullptr_t 是空指针字面量 nullptr 的类型。它是独立类型，既非指针类型，亦非成员指针类型。

布尔类型 

bool - 足以保有二个值 true 或 false 之一的类型。 sizeof(bool) 的值由实现定义，而且可以异于 1

整数类型 

int - 基本整数类型。若使用了下列任何修饰符则可省略关键词 int 。若无长度修饰符，则它保证拥有至少 16 位宽度。然而在 32/64 位系统上，几乎专门保证它拥有至少 32 位宽度（见后述）。

修饰符

修饰整数类型。能以任何顺序混合使用。类型名中每组只能有一个。

符号性

signed - 目标类型将拥有有符号表示（若省略则此为默认）

unsigned - 目标类型将拥有无符号表示

大小

short - 目标类型将为空间优化，且将有至少 16 位的宽度。

long - 目标类型将有至少 32 位的宽度。

注意：与所有类型说明符相同，容许采用任何顺序： unsigned long long int 与 long int unsigned long 指名同一类型。

性质

下表总结了所有可用的整数类型及其在各种常用数据模型中的性质：

注意：整数算术对有符号和无符号整数类型的定义是不同的。见算术运算符，特别是整数溢出。

std::size_t 是 sizeof 运算符还有 sizeof... 运算符及 alignof 运算符 (C++11 起)的结果的无符号整数类型。

参阅定宽整数类型。 (C++11 起)

数据模型

每个实现关于基础类型大小所做的选择被统称为数据模型。有四个数据模型广为接受：

32 位系统：

• LP32 或 2/4/4 （ int 为 16 位， long 和指针为 32 位）

• Win16 API

• ILP32 或 4/4/4 （ int 、 long 和指针为 32 位）

• Win32 API
• Unix 和类 Unix 系统（ Linux 、 Mac OS X ）

64 位系统：

• LLP64 或 4/4/8 （ int 和 long 为 32 位，指针为 64 位）

• Win64 API

• LP64 或 4/8/8 （ int 为 32 位， long 和指针为 64 位）

• Unix 和类 Unix 系统（ Linux 、 Mac OS X ）

其他数据模型很罕见。例如， ILP64 （ 8/8/8 ： int 、 long 和指针为 64 位）只出现于某些早期 64 位 Unix 系统（例如 Unicos on Cray ）。

 

字符类型

signed char - 有符号字符表示的类型。

unsigned char - 无符号字符表示的类型。亦用于审查对象表示（无修饰内存）。

char - 能在目标系统上最有效地处理的字符表示的类型（拥有与 signed char 或 unsigned char 之一相同的表示和对齐，但始终是独立的类型）。多字节字符串用此类型表示编码单元。各字符类型均大到足够表示任何 UTF-8 的八位编码单元。 (C++14 起) char 的符号性取决于编译器和目标平台： ARM 和 PowerPC 的默认设置常为无符号，而 x86 与 x64 的默认设置常为有符号。

wchar_t - 宽字符表示的类型（见宽字符串）。要求大到足以表示任何受支持的字符编码位点（支持 Unicode 的系统上为 32 位。值得注意的例外是 Windows，其中 wchar_t 为 16 位并保有 UTF-16 编码单元）。它与整数类型之一具有相同的大小、符号性和对齐，但它是独立的类型。

除了最小位数， C++ 标准还保证

1 == sizeof(char) <= sizeof(short) <= sizeof(int) <= sizeof(long) <= sizeof(long long) 。

注意：这允许一种极端情况，其中字节有 64 位大小，所有类型（包括 char ）都有 64 位宽，而 sizeof 对每个类型均返回 1。

 

 浮点类型

float - 单精度浮点类型。通常为 IEEE-754 32 位浮点类型

double - 双精度浮点类型。通常为 IEEE-754 64 位浮点类型

long double - 扩展精度浮点类型。不必映射到 IEEE-754 所强制的类型。在 x86 和 x86-64 架构上通常为 80 位 x87 浮点类型。

性质

浮点类型支持一些特殊值：

• 无穷（正和负），见 INFINITY
• 负零， -0.0 。它与正零比较相等，但在某些算术运算中有意义，例如 1.0/0.0 == INFINITY ，但 1.0/-0.0 == -INFINITY) ，而且对某些数学函数有意义，例如 sqrt(std::complex)
• 非数 (NaN) ，它与任何值（包括自身）比较都不相等。多个位模式都表示 NaN ，见 std::nan 、 NAN 。注意 C++ 并不对发信 NaN 进行特殊对待，把所有 NaN 均当做静默 NaN，但提供了 std::numeric_limits::has_signaling_NaN 用以检测它们的支持情况。

实浮点数可用于算术运算符 + - / * 和各种来自 的数学函数。内建运算符和库函数都可能引发浮点异常，并按 math_errhandling 中的描述设置 errno 。

浮点表达式可拥有大于其类型所指定的值域和精度，见 FLT_EVAL_METHOD 。浮点表达式亦可收缩（contract），即如同所有中间值拥有无限范围和精度一般求值，见 #pragma STDC FP_CONTRACT 。

浮点数上的某些运算受浮点环境的状态影响，并对其进行修改（最值得注意的是舍入方向）。

在实浮点类型和整数类型间定义了隐式转换。

浮点类型的其他细节、界限和性质见浮点类型的界限和 std::numeric_limits 。

取值范围

下表提供常用数值表示的界限的参考。

C++20 之前，C++ 标准曾允许任意的有符号整数表示，而 N 位有符号整数的最小保证范围为从 -2N-1
+1 到 +2N-1
-1 （例如有符号 8 位类型为 -127 到 127 ），这对应于反码或原码的界限。

然而，所有 C++ 编译器均使用补码表示，而从 C++20 起，这是标准所允许的唯一表示，所保证的范围为从 -2N-1
到 +2N-1
-1 （例如有符号 8 位类型为 -128 到 127 ）。

注意：这些类型可表示的值的实际界限（与保证的最小界限相对）可通过 、 及 std::numeric_limits 获知。

关键词

void, bool, true, false, char, wchar_t, char8_t, char16_t, char32_t, int, short, long, signed, unsigned, float, double