12-1 复合数据类型简介

在第4.1 课——基本数据类型简介中，我们介绍了基本数据类型，即 C++ 作为核心语言的一部分提供的基本数据类型。

到目前为止，我们已经在程序中大量使用了这些基本类型，尤其是int数据类型。虽然这些基本类型对于简单的应用非常有用，但当我们开始处理更复杂的任务时，它们就无法满足我们的全部需求了。

例如，假设你要编写一个数学程序来计算两个分数相乘。你会如何在程序中表示分数呢？你可能会使用一对整数（一个表示分子，一个表示分母），像这样：

#include <iostream>

int main()
{
    // Our first fraction
    int num1 {};
    int den1 {};

    // Our second fraction
    int num2 {};
    int den2 {};

    // Used to eat (remove) the slash between the numerator and denominator
    char ignore {};

    std::cout << "Enter a fraction: ";
    std::cin >> num1 >> ignore >> den1;

    std::cout << "Enter a fraction: ";
    std::cin >> num2 >> ignore >> den2;

    std::cout << "The two fractions multiplied: "
        << num1 * num2 << '/' << den1 * den2 << '\n';

    return 0;
}

以及该程序的运行：

虽然这个程序可以运行，但它也给我们带来了一些需要改进的地方。首先，每对整数之间的联系都很松散——除了注释和代码中的使用上下文之外，几乎没有任何迹象表明每对分子和分母之间存在关联。其次，遵循 DRY（不要重复自己）原则，我们应该创建一个函数来处理用户输入的分数（以及一些错误处理）。然而，函数只能返回一个值，那么我们如何将分子和分母返回给调用者呢？

现在想象一下另一种情况：你需要编写一个程序来维护员工 ID 列表。你会怎么做呢？你可以尝试这样的方法：

int main()
{
    int id1 { 42 };
    int id2 { 57 };
    int id3 { 162 };
    // and so on
}

但如果你的员工有 100 人呢？首先，你需要100 个变量名。如果需要打印所有变量名呢？或者需要将它们传递给函数呢？那将需要大量的输入。这种方法根本无法扩展。

显然，基本类型只能满足我们一定的需求。

复合数据类型

幸运的是，C++ 支持第二组数据类型：复合数据类型（有时也称为组合数据类型）。复合数据类型是根据其他现有数据类型定义的。它们具有额外的属性和行为，使其在解决某些类型的问题时非常有用。

关键见解:
每种数据类型要么是基本类型，要么是复合类型。C++ 语言标准明确定义了每种类型所属的类别。

正如我们将在本章和后续章节中展示的那样，我们可以使用复合数据类型来优雅地解决我们上面提出的所有挑战。

C++ 支持以下复合类型：

• 函数
• C 风格数组
• 指针类型：
  • 指向对象的指针
  • 函数指针
• 指向成员类型的指针：
  • 指向数据成员的指针
  • 指向成员函数的指针
• 引用类型：
  • L值引用
  • R值引用
• 枚举类型：
  • 无作用域枚举
  • 作用域枚举
• 类类型：
  • 结构体
  • 类
  • 联合体

你其实已经经常使用一种复合类型：函数。例如，考虑以下函数：

void doSomething(int x, double y)
{
}

此函数的类型为void(int, double)。请注意，此类型由基本类型组成，因此它是一个复合类型。当然，函数也有其自身的特殊行为（例如，可调用性）。

由于这里需要涵盖的内容很多，我们将分多章讲解。本章我们将介绍一些比较简单的复合类型，包括 l-value references、和 pointers。下一章我们将介绍unscoped enumerations、scoped enumerations 以及我们的第一个类类型： structs。之后的章节中，我们将介绍类并深入探讨一些更有用的array类型。这包括std::string（在 5.7 课——std::string 简介中介绍），它实际上就是一个类类型！

命名法:
类类型是指结构体、类或联合体类型的类型。我们将在以后的课程中频繁使用这个术语。

准备好战斗了吗？出发！