C++中的字符型：char

在 C++ 中，char 类型表示一个单个字符，通常使用 ASCII 码来表示，其取值范围为 -128 ~ 127 或 0 ~ 255，取决于是否使用有符号类型。

char 类型可以用单引号 ' ' 来表示，例如 'a' 表示字符 a，'A' 表示字符 A。另外，还可以使用转义字符来表示一些特殊字符，如 '\\n' 表示换行符，'\\t' 表示制表符等。

char 类型通常用于表示文本字符，如字符串的单个字符，以及文本文件的读写等场合。在字符串中，每个字符都可以用一个 char 类型的变量来表示，多个字符组成的字符串可以使用字符数组或字符串类来表示。

需要注意的是，由于 char 类型表示的是一个单个字符，因此不适用于表示整数或浮点数等数值类型。如果需要表示数值类型，应该使用 int、float、double 等适合的数据类型。

在 C++ 中，char 类型也可以用于进行一些简单的算术运算，例如加、减、乘等操作。此时，char 类型会被自动转换为 int 类型进行计算，计算结果也会转换为 char 类型。例如：

char a = 'a';     // 定义字符 a
char b = 'b';     // 定义字符 b
char c = a + b;   // 对字符 a 和 b 进行加法运算

在上面的代码中，字符 a 和 b 被加在一起，得到字符 c。由于字符 a 和 b 对应的 ASCII 码分别为 97 和 98，因此它们相加的结果为 195。由于 char 类型的取值范围为 -128 ~ 127 或 0 ~ 255，因此 195 超出了 char 类型的取值范围，因此在进行赋值操作时，195 会被截断为 -61，因此 c 的值为字符 -61 对应的字符。

C++ 中的 char 类型取值范围确实存在两种情况：

• signed char 类型的取值范围为 -128 ~ 127。

• unsigned char 类型的取值范围为 0 ~ 255。

默认情况下，C++ 中的 char 类型是 signed char 类型，也就是说，char 变量的取值范围为 -128 ~ 127。如果需要使用 unsigned char 类型，需要显式地指定变量类型为 unsigned char。

使用哪种取值范围，取决于变量的具体使用场景。如果需要表示有符号数，例如存储温度、身高、体重等值，可以使用 signed char 类型；如果需要表示无符号数，例如存储颜色、字节等值，可以使用 unsigned char 类型。

需要注意的是，虽然 signed char 和 unsigned char 在表示取值范围上有所不同，但它们在内存中的存储方式是一样的，都是用一个字节来存储。在进行类型转换时，signed char 和 unsigned char 可以相互转换，而且不会丢失精度。例如：

char c1 = -1;                // 定义有符号 char 变量，取值范围为 -128 ~ 127
unsigned char c2 = c1;       // 将有符号 char 转换为无符号 char，取值范围为 0 ~ 255
signed char c3 = c2;         // 将无符号 char 转换为有符号 char，取值范围为 -128 ~ 127

在上面的代码中，将有符号 char 变量 c1 转换为无符号 char 变量 c2，再将 c2 转换为有符号 char 变量 c3，三个变量的值都是相同的，都是 -1。这说明，即使 signed char 和 unsigned char 的取值范围不同，它们之间的转换仍然是安全的。

除了加法运算外，char 类型还可以进行减法运算，例如：

char a = 'a';      // 定义字符 a
char b = 'b';      // 定义字符 b
int c = b - a;     // 对字符 b 和 a 进行减法运算

在上面的代码中，字符 b 和 a 进行减法运算，得到整数 c。由于字符 b 和 a 对应的 ASCII 码分别为 98 和 97，因此它们相减的结果为 1。

需要注意的是，在进行 char 类型的算术运算时，可能会出现溢出或截断等问题。因此，在进行算术运算时，应该注意 char 类型的取值范围，并根据实际需要选择合适的数据类型。

除了可以进行算术运算外，char 类型还可以用于进行逻辑运算和比较运算。逻辑运算包括逻辑与（&&）、逻辑或（||）和逻辑非（!），比较运算包括相等比较（==）、不等比较（!=）、大于比较（>）、小于比较（<）、大于等于比较（>=）和小于等于比较（<=）。

在进行逻辑运算时，C++ 中的 char 类型会被转换为 bool 类型进行计算，其中非零的 char 类型值被转换为 true，零的 char 类型值被转换为 false。例如：

char a = 'a';      // 定义字符 a
char b = 'b';      // 定义字符 b
bool c = (a == 'a' && b == 'b');   // 对字符 a 和 b 进行逻辑与运算

在上面的代码中，字符 a 和 b 进行逻辑与运算，得到结果为 true，因为字符 a 的值等于字符 'a' 的值，字符 b 的值等于字符 'b' 的值，两个条件都成立。

在进行比较运算时，C++ 中的 char 类型会被当做整数类型进行计算，因此可以直接进行大小比较。例如：

char a = 'a';      // 定义字符 a
char b = 'b';      // 定义字符 b
bool c = (a < b);   // 对字符 a 和 b 进行小于比较

在上面的代码中，字符 a 和 b 进行小于比较，得到结果为 true，因为字符 a 的值小于字符 b 的值。

需要注意的是，C++ 中的 char 类型在进行比较时，使用的是字符对应的 ASCII 码值，因此大小比较可能会受到字符编码的影响。如果需要比较字符本身的大小，应该使用字符串比较函数。

补充：

在 C++ 中，当把一个整数类型的值赋给 char 类型变量时，如果这个整数类型的值超出了 char 类型的取值范围，则会发生截断，只保留 char 类型能够表示的那部分取值范围。

对于有符号 char 类型，其取值范围为 -128 到 127。因此，当将 195 赋给 char 类型变量时，会发生截断，只保留 char 类型能够表示的部分取值范围，也就是 195 - 256 = -61。具体的截断过程如下：

1. 将 195 转换为二进制数：1100 0011

2. 因为有符号 char 类型的最高位是符号位，所以要考虑符号位的影响。如果最高位为 0，表示正数，符号位不变；如果最高位为 1，表示负数，符号位变为 1。

3. 由于 1100 0011 的最高位为 1，表示负数，因此要将其转换为有符号 char 类型的负数形式。有符号 char 类型的负数形式使用的是二进制补码表示法，其计算方法如下：

• 将该数的绝对值转换为二进制数；

• 将该二进制数取反（0 变为 1，1 变为 0）；

• 将取反后的二进制数加 1。 根据这个计算方法，可以得到 195 的有符号 char 类型的负数形式为：1011 1111 + 1 = 1100 0000。

4. 将 1100 0000 转换为有符号 char 类型的十进制数：-61。

因此，当将 195 赋给有符号 char 类型的变量时，会发生截断，只保留 char 类型能够表示的那部分取值范围，也就是 -61。

在 C++ 中，char 类型是一个 8 位的整数类型，取值范围是 -128 到 127 或 0 到 255，具体取决于编译器的实现。当 char 类型的取值范围为 -128 到 127 时，如果将一个大于 127 的数赋值给 char 类型的变量，就会发生截断，只保留 char 类型能够表示的那部分取值范围。

在计算机内部，char 类型的值是以二进制形式存储的。当一个大于 127 的数被赋给 char 类型的变量时，会发生截断，也就是说，只有 char 类型能够表示的部分二进制位会被保留下来，其它的二进制位会被丢弃掉。

为了将一个大于 127 的数转换为 char 类型的数，可以使用模运算和加减运算。具体地，将这个数对 256 取模，得到的结果是这个数除以 256 的余数，也就是这个数的二进制表示中最高的 8 位，然后再减去 256，得到的就是这个数在 char 类型中的表示。

例如，如果要将 195 转换为 char 类型，可以进行如下的计算：

195 % 256 = 195，因此最高的 8 位是 1100 0011。 1100 0011 - 256 = -61，因此 195 在 char 类型中的表示是 -61。

这里减去 256 的作用就是将最高的 8 位表示为负数，以便在 char 类型中表示大于 127 的数。