类型
对象、引用,包含函数模板特化的函数和表达式拥有称为类型的属性,它限制对这些实体容许的操作,并提供语义含义给原本泛化的位序列。
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[编辑] 类型的分类
C++ 类型系统由以下类型组成:
- 基础类型(参阅 std::is_fundamental ):
- void 类型(参阅 std::is_void );
- std::nullptr_t 类型(C++11 起) (参阅 std::is_null_pointer );
- 算术类型(参阅 std::is_arithmetic ):
- 浮点类型( float 、 double 、 long double)(参阅 std::is_floating_point );
- 整数类型(参阅 std::is_integral ):
- bool 类型;
- 字符类型:
- 窄字符类型:
- 通常字符类型( char 、 signed char 、 unsigned char )
- char8_t 类型
- 宽字符类型( char16_t 、 char32_t 、 wchar_t );
- 有符号整数类型( short int 、 int 、 long int 、 long long int );
- 无符号整数类型( unsigned short int 、 unsigned int 、 unsigned long int 、 unsigned long long int );
- 合成类型(参阅 std::is_compound ):
- 引用类型(参阅 std::is_reference ):
-
- 到对象的左值引用类型;
- 到函数的左值引用类型;
- 到对象的右值引用类型;
- 到函数的右值引用类型;
- 指针类型(参阅 std::is_pointer ):
- 指向数据成员指针类型(参阅 std::is_member_object_pointer );
- 指向成员函数指针类型(参阅 std::is_member_function_pointer );
- 数组类型(参阅 std::is_array );
- 函数类型(参阅 std::is_function );
- 枚举类型(参阅 std::is_enum );
- 类类型:
- 非联合类型(参阅 std::is_class );
- 联合类型(参阅 std::is_union )。
对于每个引用和函数以外的类型,类型系统支持该类型的三个附加 cv 限定版本( const 、 volatile 及 const volatile )。
类型被分组到基于其属性的各种类别中:
- 对象类型是非函数类型、非引用类型且非 void 类型的(可有 cv 限定的)类型(参阅 std::is_object );
- 标量类型是(可有 cv 限定的)算术、指针、指向成员指针、枚举和 std::nullptr_t 类型(参阅 std::is_scalar );
- 平凡类型(参阅 std::is_trivial )、 POD 类型(参阅 std::is_pod )、字面类型(参阅 std::is_literal_type )和其他类别列于类型特性库或作为具名类型要求。
[编辑] 类型的命名
能通过以下方式,声明一个指代类型的名称:
常常需要在 C++ 程序中使用无名称的类型;为之而设的语法被称为类型标识。指名类型 T 的类型标识的语法,准确地是在 T 类型变量或函数的声明语法中省略标识符,除了声明文法的 decl-specifier-seq 被制约到 type-specifier-seq ,而仅若类型表示出现在非模板类型别名声明的右侧,才可以定义新类型。
int* p; // 声明指向 int 的指针 static_cast<int*>(p); // 类型标识为 "int*" int a[3]; // 声明 3 个 int 的数组 new int[3]; // 类型标识为 "int[3]" (称为新类型标识) int (*(*x[2])())[3]; // 声明 2 个指向返回指向 3 个 int 的数组的函数的指针 new (int (*(*[2])())[3]); // 类型标识为 "int (*(*[2])())[3]" void f(int); // 声明接收 int 并返回 void 的函数 std::function<void(int)> x = f; // 类型模板形参为类型标识 "void(int)" std::function<auto(int) -> void> y = f; // 同上 std::vector<int> v; // 声明 int 的 vector sizeof(std::vector<int>); // 类型标识为 "std::vector<int>" struct { int x; } b; // 创建新类型并声明该类型对象 b sizeof(struct{ int x; }); // 错误:不能在 sizeof 表达式中定义新类型 using t = struct { int x; }; // 创建新类型并定义 t 为该类型的别名 sizeof(static int); // 错误:存储类指定符不是 type-specifier-seq 的部分 std::function<inline void(int)> f; // 错误:函数指定符也不是
声明文法的 declarator 部分在移除名称后被称为 abstract-declarator 。
类型标识可用于下列情形:
- 指定转型表达式中的目标类型;
- 作为给
sizeof
、alignof
、alignas
、new
和typeid
的参数; - 在类型别名声明的右侧;
- 作为函数声明的尾随返回类型;
- 作为模板类型形参的默认实参;
- 作为模板类型形参的模板实参;
- 在动态异常规定中。
类型标识能在下列情形中带修改使用:
- 在函数参数列表中(省略参数名时),以 decl-specifier-seq 代替 type-specifier-seq 使用类型标识(特别是允许某些存储类指定符);
- 在用户定义转换函数名中,抽象声明器不能包含函数或数组运算符。
本节未完成 原因:8.2[dcl.ambig.res] ,若能紧凑地总结 |
本节未完成 原因:提及并链接到 decltype 和 auto |
[编辑] 详细类型指定符
详细类型指定符能用于指代先前声明的类名( class 、 struct 或 union )或先前声明的 enum 名,即使该名称为非类型声明所隐藏。它们亦可用于声明新类名。
细节见详细类型指定符。
[编辑] 静态类型
从程序的编译时分析产生的表达式类型被称为表达式的静态类型。程序执行时静态类型不更改。
[编辑] 动态类型
若某个泛左值表达式指代多态对象,则其最终派生对象的类型被称为动态类型。
// 给定 struct B { virtual ~B() {} }; // 多态类型 struct D: B {}; // 多态类型 D d; // 最终派生对象 B* ptr = &d; // (*ptr) 的静态类型为 B // (*ptr) 的静态类型为 D
对于纯右值表达式,动态类型始终与静态类型相同。
[编辑] 不完整类型
下列类型是不完整类型:
任何下列语境要求类型 T
完整:
- 返回类型为
T
或参数类型为T
的函数的定义或对它的调用; -
T
类型对象的定义; -
T
类型非静态数据成员的声明; -
T
类型对象或元素类型为T
的数组的 new 表达式; - 应用到
T
类型泛左值的左值到右值转换; - 到
T
类型的隐式或显式转换; - 到
T*
或T&
类型的 标准转换、dynamic_cast
或static_cast
,除非从空指针常量或从指向 void 指针转换; - 应用到
T
类型表达式的类成员访问运算符; - 应用到
T
类型的typeid
、sizeof
或alignof
运算符; - 应用到指向
T
指针的算术运算符; - 有基类
T
的类的定义; - 赋值给
T
类型左值; -
T
、T&
或T*
类型异常的 catch 子句。
(通常在必须知道 T
的大小和布局时要求它完整。)
不完整定义的对象类型能变得完整:
- 类类型(例如 class X )可在翻译单元中的一点不完整并在之后完整;类型 class X 在两点相同:
class X; // X 是不完整类型 extern X* xp; // xp 是指向不完整类型的指针 void foo() { xp++; // 病式: X 不完整 } struct X { int i; }; // 现在 X 是完整类型 X x; void bar() { xp = &x; // OK :类型是“指向 X 的指针” xp++; // OK : X 完整 }
- 数组对象的声明类型可以是不完整类类型的数组,从而它不完整;若类类型在翻译单元中的后面完整,则该数组类型变得完整;两点的数组类型是同一类型。
- 数组对象的声明类型可为未知边界数组,从而在翻译单元的一点不完整,并在之后完整;两点的数组类型(“ T 的未知边界数组”与“ N 个 T 的数组”)是不同类型。
本节未完成 原因:完成不完整数组类型的示例,来自 §3.9[basic.types]/6 |
指向未知边界数组指针的类型,或由 typedef 声明定义为未知边界数组的类型,不能变得完整。
[编辑] 参阅
类型 的 C 文档
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