第3章：处理不同类型的数据

今天，我们来探索计算机的“储物间”，看看它是如何聪明地存放和处理各种各样的数据的！

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整数家族

认识不带小数的数字，看看它们的大小和限制。

字符与小数

揭开字母和带小数点数字的存储秘密。

🧮

计算工具

学习C++的加减乘除，发现整数除法的奇特之处。

环节一：变量基础和整数类型

“魔法盒子”不仅能装东西，还有不同的大小和规则！

📦 整数家族 (int, short, long)

电脑用不同大小的“盒子”来装整数。int 是最常用的标准尺寸。我们可以用 sizeof 来测量它们占用的“空间”。

🔒 上锁的常量 (const)

有些值我们不希望被改变，比如一周有7天。用 const 关键字给“盒子”上把锁，它的值就永远不能被修改了。

const int DAYS_IN_WEEK = 7;

🔄 容量限制与溢出

每个盒子都有容量上限。如果一个只能存正数的盒子 (unsigned) 里的数字加到最大再加1，会发生什么？就像汽车的里程表一样，它会“翻转”回起点！

环节二：字符和浮点数

除了数字，计算机还能处理文字和带小数点的数。

🤔 字符的秘密 (char)

char 类型的“盒子”表面上装的是一个字符，比如 'A'，但它的“内心”其实是一个数字（ASCII码）！cout 很聪明，看到 char 就知道要显示字符而不是数字。点击下方的卡片揭晓秘密！

💧 小数世界 (double)

double 类型的“盒子”专门用来装带小数点的数。它比 float 更精确，就像一个更精密的量杯。在科学计算中，精度非常重要！

精度对比：10.0 / 3.0

float: 3.3333332538604736...

double: 3.3333333333333335...

可以看到，double 在小数点后能保持更长时间的准确性。

环节三：算术运算与类型转换

掌握C++的计算工具，特别是整数除法的“小脾气”。

🧮 整数除法大揭秘

当两个整数相除时，C++会毫不留情地“砍掉”小数部分！而取模(%)运算，就是专门捡起被丢掉的“余数”的工具。

✨ 数据形状的改变

当不同类型数据一起运算时，小类型会自动“升级”为大类型。我们也可以用 `(类型)` 来强制“变身”，但这可能会丢失精度！

                // 自动升级：int变成了double再计算

                int a = 1;

                double b = 2.5;

                // 结果是 3.5 (double类型)

                cout << a + b; 

                // 强制变身：double的小数部分被砍掉

                double price = 3.99;

                // 结果是 3 (int类型)

                int dollars = (int)price;

环节四：总结与编程挑战

你已经学会了处理数据的核心技巧！现在来试试这些挑战任务吧。

练习 1：身高单位换算

任务：

编写一个程序，要求用户输入一个整数（身高，单位为英寸）。程序将身高转换为英尺和英寸（1 英尺 = 12 英寸）。使用 const 定义转换因子。

💡 提示：想想哪个运算可以得到“英尺”，哪个运算可以得到剩下的“英寸”？

点击查看参考答案

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
    const int IN_PER_FT = 12; 
    int inches;

    cout << "请输入您的身高（英寸）: ";
    cin >> inches;

    int feet = inches / IN_PER_FT; 
    int remaining_inches = inches % IN_PER_FT; 

    cout << "您的身高是: " << feet << " 英尺 " << remaining_inches << " 英寸。" << endl;

    return 0;
}
                            

练习 2：角度单位转换

任务：

编写一个程序，要求用户输入一个角度的度、分、秒。程序将该角度转换为纯粹的度（包含小数部分）。（1 度 = 60 分, 1 分 = 60 秒）

💡 提示：最终结果是小数，应该用什么类型的变量来存储呢？

点击查看参考答案

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
    const int MIN_PER_DEG = 60;
    const int SEC_PER_MIN = 60;
    
    double degrees, minutes, seconds, total_degrees;

    cout << "请输入度数: ";
    cin >> degrees;
    cout << "请输入分数: ";
    cin >> minutes;
    cout << "请输入秒数: ";
    cin >> seconds;
    
    total_degrees = degrees + (minutes / MIN_PER_DEG) + (seconds / (MIN_PER_DEG * SEC_PER_MIN));

    cout << degrees << " 度, " << minutes << " 分, " << seconds << " 秒, 合计是: ";
    cout << total_degrees << " 度。" << endl;

    return 0;
}
                            

练习 3：时间单位拆分

任务：

编写一个程序，要求用户输入总秒数（使用 long 变量）。程序将这些秒数转换为天、小时、分钟和剩余秒数。

💡 提示：这是一个连锁反应！先从总秒数里算出“天”和“剩下的秒”，再用“剩下的秒”去算“小时”和“更剩下的秒”...以此类推。

点击查看参考答案

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
    const int HOUR_PER_DAY = 24;
    const int MIN_PER_HOUR = 60;
    const int SEC_PER_MIN = 60;
    
    long total_seconds;
    
    cout << "请输入总秒数: ";
    cin >> total_seconds;

    long seconds_left = total_seconds;
    
    long days = seconds_left / (HOUR_PER_DAY * MIN_PER_HOUR * SEC_PER_MIN);
    seconds_left %= (HOUR_PER_DAY * MIN_PER_HOUR * SEC_PER_MIN);
    
    long hours = seconds_left / (MIN_PER_HOUR * SEC_PER_MIN);
    seconds_left %= (MIN_PER_HOUR * SEC_PER_MIN);
    
    long minutes = seconds_left / SEC_PER_MIN;
    long seconds = seconds_left % SEC_PER_MIN;

    cout << total_seconds << " 秒相当于: ";
    cout << days << " 天, " << hours << " 小时, " << minutes << " 分, " << seconds << " 秒。" << endl;
    
    return 0;
}
                            

第3章：处理不同类型的数据

整数家族

字符与小数

计算工具

环节一：变量基础和整数类型

📦 整数家族 (int, short, long)

🔒 上锁的常量 (const)

🔄 容量限制与溢出

模拟一个 unsigned char (0-255)

环节二：字符和浮点数

🤔 字符的秘密 (char)

💧 小数世界 (double)

精度对比：10.0 / 3.0

环节三：算术运算与类型转换

🧮 整数除法大揭秘

✨ 数据形状的改变

环节四：总结与编程挑战