C++ 基础：变量与数据类型

前置学习：程序的标准结构、输出

在编写复杂的程序时，我们需要让计算机在内存中临时记住各种数据（比如玩家的血量、当前的得分）。在编程语言中，用来在内存中保存数据的“带标签的储物盒”，就叫做变量 (Variable)。

1. 认识最常用的变量：int

要想使用变量，必须先向电脑申请造一个“盒子”。我们在做题时最常打交道的就是专门用来装整数的盒子——int。

// 语法：盒子类型 盒子名字 = 初始装的东西;
int hp = 100;

这短短的一行代码，包含了变量的三个核心要素：

1. 类型 (int)：规定了这个盒子只能装普通的整数（Integer）。
2. 名字 (hp)：这个盒子的专属标签，以后我们要找这 100 滴血，直接喊 hp 就行。
3. 值 (100)：盒子里实际装的具体数据。

2. 疑问：如果给 int 强行塞入别的东西会怎样？

既然 int 是专门用来装整数的，那如果我们“不听话”，非要把小数或者其他极端数据塞进去，会发生什么呢？

情况 A：塞入小数

int score = 3.14;
cout << score;

运行结果只会输出 3。 因为 int 盒子极其死板，它装不下小数部分，会直接把 .14 无情地砍掉丢弃（注意：是直接截断，不是四舍五入）。

情况 B：塞入一个极其巨大的数字

int money = 3000000000; // 30 亿
cout << money;

运行结果会输出一个乱七八糟的负数（比如 -1294967296）。 因为普通的 int 盒子容量有限，极限只能装到大约 21 亿。强行塞入 30 亿会导致盒子被“撑爆”，在计算机里这叫数据溢出，是非常严重的程序错误。

为了解决这些问题，C++ 不仅仅只有 int，它还为不同形态的数据准备了不同类型的盒子。

3. 核心数据类型（竞赛必背）

在 GESP 考级和信奥赛中，除了 int，你还必须牢记以下 4 种核心变量类型：

类型声明	专门用来装什么	示例	竞赛必考重点
int	标准整数	10, -5	最常用，极限容量大约是 21亿。
long long	巨大整数	10000000000	极易错： 当题目数据范围超过 20 亿时，必须使用它，防止盒子撑爆（数据溢出）！
double	小数（双精度）	3.14159	竞赛中涉及小数的运算，首选 double，不要用 float（精度不够容易错）。
char	单个字符	'A', '*'	必须使用单引号包裹，里面只能放一个字符。
bool	真 或 假	true, false	只有两个值：成立(true) 或 不成立(false)，常用于状态标记。

4. 给变量起名字的 4 条死规矩

给盒子贴标签（命名）不能随心所欲，必须通过 C++ 编译器的严格审查：

1. 只能由英文字母、数字和下划线 (_) 组成。
2. 绝对不能以数字开头（1a 会报错，a1 是合法的）。
3. 不能用系统自带的专属词汇（比如不能给变量起名叫 int 或 cout）。
4. 严格区分大小写（Score 和 score 在内存里是两个毫不相干的盒子）。

5. 危险区：未初始化的“幽灵数据”

如果你只申请了盒子，却没有往里面放东西（没有赋初始值）：

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    int score; // 危险！申请了空间，但没有清空里面的旧数据
    cout << score << endl; 
    return 0;
}

这个时候输出 score，结果并不是 0，而是内存里上个程序遗留下来的“垃圾乱码”（比如 -858993460）。 避坑铁律： 养成好习惯，每次声明变量时顺手赋一个初始值，例如 int score = 0;。

6. 动手实践

1. 在网页左下角的在线沙盒中，声明一个 `int` 类型的变量 `a` 并赋值为 15。
2. 声明一个 `int` 类型的变量 `b` 并赋值为 4。
3. 利用 `cout`，打印出 `a / b` 的结果，看看 C++ 中的整数相除是怎么回事。
4. 把变量 `a` 和 `b` 的类型从 `int` 改为 `double`，再运行一次，对比结果有什么不同？