本篇是此系列的開頭，在學(xué)英語時，第一時間學(xué)的是字母，其是英語的基礎(chǔ)。同樣，在C++中，所有的代碼都是通過標識符（Identifier）、表達式（Expression）和語句（Statement）及一些必要的符號（如大括號等）組成，在此先說明何謂標識符。

　　標識符

　　標識符是一個字母序列，由大小寫英文字母、下劃線及數(shù)字組成，用于標識。標識就是標出并識別，也就是名字。其可以作為后面將提到的變量或者函數(shù)或者類等的名字，也就是說用來標識某個特定的變量或者函數(shù)或者類等C++中的元素。

　　比如：abc就是一個合法的標識符，即abc可以作為變量、函數(shù)等元素的名字，但并不代表abc就是某個變量或函數(shù)的名字，而所謂的合法就是任何一個標識符都必須不能以數(shù)字開頭，只能包括大小寫英文字母、下劃線及數(shù)字，不能有其它符號，如,!^等，并且不能與C++關(guān)鍵字相同。也就是我們在給一個變量或函數(shù)起名字的時候，必須將起的名字看作是一個標識符，并進而必須滿足上面提出的要求。如12ab_C就不是一個合法的標識符，因此我們不能給某個變量或函數(shù)起12ab_C這樣的名字；ab_12C就是合法的標識符，因此可以被用作變量或函數(shù)的名字。

　　前面提到關(guān)鍵字，在后續(xù)的語句及一些聲明修飾符的介紹中將發(fā)現(xiàn)，C++提供了一些特殊的標識符作為語句的名字，用以標識某一特定語句，如if、while等；或者提供一些修飾符用以修飾變量、函數(shù)等元素以實現(xiàn)語義或給編譯器及連接器提供一些特定信息以進行優(yōu)化、查錯等操作，如extern、static等。因此在命名變量或函數(shù)或其他元素時，不能使用if、extern等這種C++關(guān)鍵字作為名字，否則將導(dǎo)致編譯器無法確認是一個變量（或函數(shù)或其它C++元素）還是一條語句，進而無法編譯。

　　如果要讓某個標識符是特定變量或函數(shù)或類的名字，就需要使用聲明，在后續(xù)的文章中再具體說明。

　　數(shù)字

　　C++作為電腦編程語言，電腦是處理數(shù)字的，因此C++中的基礎(chǔ)東西就是數(shù)字。C++中提供兩種數(shù)字：整型數(shù)和浮點數(shù)，也就是整數(shù)和小數(shù)。但由于電腦實際并不是想象中的數(shù)字化的（詳情參見《C++從零開始（三）》中的類型一節(jié)），所以整型數(shù)又分成了有符號和無符號整型數(shù)，而浮點數(shù)則由精度的區(qū)別而分成單精度和雙精度浮點數(shù)，同樣的整型數(shù)也根據(jù)長度分成長整型和短整型。

　　要在C++代碼中表示一個數(shù)字，直接書寫數(shù)字即可，如：123、34.23、-34.34等。由于電腦并非以數(shù)字為基礎(chǔ)而導(dǎo)致了前面數(shù)字的分類，為了在代碼中表現(xiàn)出來，C++提供了一系列的后綴進行表示，如下：

　　u或U 表示數(shù)字是無符號整型數(shù)，如：123u，但并不說明是長整型還是短整型

　　l或L 表示數(shù)字是長整型數(shù)，如：123l；而123ul就是無符號長整型數(shù)；而34.4l就是長雙精度浮點數(shù)，等效于雙精度浮點數(shù)

　　i64或I64 表示數(shù)字是長長整型數(shù)，其是為64位操作系統(tǒng)定義的，長度比長整型數(shù)長。如：43i64

　　f或F 表示數(shù)字是單精度浮點數(shù)，如：12.3f

　　e或E 表示數(shù)字的次冪，如：34.4e-2就是0.344；0.2544e3f表示一個單精度浮點數(shù)，值為254.4

　　當什么后綴都沒寫時，則根據(jù)有無小數(shù)點及位數(shù)來決定其具體類型，如：123表示的是有符號整型數(shù)，而12341434則是有符號長整型數(shù)；而34.43表示雙精度浮點數(shù)。

　　為什么要搞這么多事出來，還分什么有符號無符號之類的？這全是因為電腦并非基于數(shù)字的，而是基于狀態(tài)的，詳情在下篇中將詳細說明。

　　作為科學(xué)計算，可能經(jīng)常會碰到使用非十進制數(shù)字，如16進制、8進制等，C++也為此提供了一些前綴以進行支持。

　　在數(shù)字前面加上0x或0X表示這個數(shù)字是16進制表示的，如：0xF3Fa、0x11cF。而在前面加一個0則表示這個數(shù)字是用8進制表示的，如： 0347，變?yōu)槭M制數(shù)就為231。但16進制和8進制都不能用于表示浮點數(shù)，只能表示整型數(shù)，即0x34.343是錯誤的。

　　字符串

　　C++除了提供數(shù)字這種最基礎(chǔ)的表示方式外，還提供了字符及字符串。這完全只是出于方便編寫程序而提供的，C++作為電腦語言，根本沒有提供字符串的必要性。不過由于人對電腦的基本要求就是顯示結(jié)果，而字符和字符串都由于是人易讀的符號而被用于顯示結(jié)果，所以C++專門提供了對字符串的支持。

　　前面說過，電腦只認識數(shù)字，而字符就是文字符號，是一種圖形符號。為了使電腦能夠處理符號，必須通過某種方式將符號變成數(shù)字，在電腦中這通過在符號和數(shù)字之間建立一個映射來實現(xiàn)，也就是一個表格。表格有兩列，一列就是我們欲顯示的圖形符號，而另一列就是一個數(shù)字，通過這么一張表就可以在圖形符號和數(shù)字之間建立映射。現(xiàn)在已經(jīng)定義出一標準表，稱為ASCII碼表，幾乎所有的電腦硬件都支持這個轉(zhuǎn)換表以將數(shù)字變成符號進而顯示計算結(jié)果。

　　有了上面的表，當想說明結(jié)果為“A”時，就查ASCII碼表，得到“A”這個圖形符號對應(yīng)的數(shù)字是65，然后就告訴電腦輸出序號為65的字符，最后屏幕上顯示“A”。

　　這明顯地繁雜得異常，為此C++就提供了字符和字符串。當我們想得到某一個圖形符號的ASCII碼表的序號時，只需通過單引號將那個字符括起來即可，如：’A’，其效果和65是一樣的。當要使用不止一個字符時，則用雙引號將多個字符括起來，也就是所謂的字符串了，如："ABC"。因此字符串就是多個字符連起來而已。但根據(jù)前面的說明易發(fā)現(xiàn)，字符串也需要映射成數(shù)字，但它的映射就不像字符那么簡單可以通過查表就搞定的，對于此，將在后續(xù)文章中對數(shù)組作過介紹后再說明。

　　 操作符

　　電腦的基本是數(shù)字，那么電腦的所有操作都是改變數(shù)字，因此很正常地C++提供了操作數(shù)字的一些基本操作，稱作操作符（Operator），如：+ - * / 等。任何操作符都要返回一個數(shù)字，稱為操作符的返回值，因此操作符就是操作數(shù)字并返回數(shù)字的符號。作為一般性地分類，按操作符同時作用的數(shù)字個數(shù)分為一元、二元和三元操作符。

　　一元操作符有：

　　 + 其后接數(shù)字，原封不動地返回后接的數(shù)字。如： +4.4f的返回值是4.4；+-Array.3f的返回值是-Array.3。完全是出于語義的需要，如表示此數(shù)為正數(shù)。

　　- 其后接數(shù)字，將后接的數(shù)字的符號取反。如： -34.4f的返回值是-34.4；-(-54)的返回值是54。用于表示負數(shù)。

　　! 其后接數(shù)字，邏輯取反后接的數(shù)字。邏輯值就是“真”或“假”，為了用數(shù)字表示邏輯值，在 C++中規(guī)定，非零值即為邏輯真，而零則為邏輯假。因此3、43.4、’A’都表示邏輯真，而0則表示邏輯假。邏輯值被應(yīng)用于后續(xù)的判斷及循環(huán)語句中。而邏輯取反就是先判斷“!”后面接的數(shù)字是邏輯真還是邏輯假，然后再將相應(yīng)值取反。如：

　　   !5的返回值是0，因為先由5非零而知是邏輯真，然后取反得邏輯假，故最后返回0。

　　   !!345.4的返回值是1，先因345.4非零得邏輯真，取反后得邏輯假，再取反得邏輯真。雖然只要非零就是邏輯真，但作為編譯器返回的邏輯真，其一律使用1來代表邏輯真。

　　~ 其后接數(shù)字，取反后接的數(shù)字。取反是邏輯中定義的操作，不能應(yīng)用于數(shù)字。為了對數(shù)字應(yīng)用取反操作，電腦中將數(shù)字用二進制表示，然后對數(shù)字的每一位進行取反操作（因為二進制數(shù)的每一位都只能為1或0，正好符合邏輯的真和假）。如~123的返回值就為-124。先將123 轉(zhuǎn)成二進制數(shù)01111011，然后各位取反得10000100，最后得-124。

　　這里的問題就是為什么是8位而不是16位二進制數(shù)。因為123小于128，被定位為char類型，故為8位（關(guān)于char是什么將下篇介紹）。如果是~123ul，則返回值為42Array4Array67172。

　　為什么要有數(shù)字取反這個操作？因為CPU提供了這樣的指令。并且其還有著很不錯且很重要的應(yīng)用，后面將介紹。

　　關(guān)于其他的一元操作符將在后續(xù)文章中陸續(xù)提到（但不一定全部提到）。

　　二元操作符有：

　　 +  -  *  /  %

　　其前后各接一數(shù)字，返回兩數(shù)字之和、差、積、商、余數(shù)。如：

　　34+4.4f的返回值是38.4；3+-Array.3f的返回值是-6.3。

　　34-4的返回值是30；5-234的返回值是-22Array。

　　3*2的返回值是6；10/3的返回值是3。

　　10%3的返回值是1；20%7的返回值是6。

　　|| 其前后各接一邏輯值，返回兩邏輯值之“與”運算邏輯值和“或”運算邏輯值。如：

　　’A’&&34.3f的返回值是邏輯真，為1；34&&0的返回值是邏輯假，為0。

　　0||’B’的返回值是邏輯真，為 1；0||0的返回值是邏輯假，為0。

　　&  |  ^  其前后各接一數(shù)字，返回兩數(shù)字之“與”運算、“或”運算、“異或”運算值。如前面所說，先將兩側(cè)的數(shù)字轉(zhuǎn)成二進制數(shù)，然后對各位進行與、或、異或操作。如：

　　 4&6的返回值是4，4轉(zhuǎn)為00000100，6轉(zhuǎn)為00000110各位相與得，00000100，為4。

　　 4|6的返回值是6，4轉(zhuǎn)為00000100，6轉(zhuǎn)為00000110各位相或得，00000110，為6。

　　 4^6的返回值是2，4轉(zhuǎn)為00000100，6轉(zhuǎn)為00000110各位相異或得，00000010，為2。

　　  >   < &nbsp; ==   >=   <=   !=

　　 其前后各接一數(shù)字，根據(jù)兩數(shù)字是否大于、小于、等于、大于等于、小于等于及不等于而返回相應(yīng)的邏輯值。如：

　　34>34的返回值是0，為邏輯假；32<345的返回值為1，為邏輯真。

　　 23>=23和23&gt;=14的返回值都是1，為邏輯真；54<=4的返回值為0，為邏輯假。

　　 56==6的返回值是0，為邏輯假；45==45的返回值是1，為邏輯真。

　　 5!=5的返回值是0，為邏輯假；5!=35的返回值是真，為邏輯真。

　　其前后各接一數(shù)字，將左側(cè)數(shù)字右移或左移右側(cè)數(shù)字指定的位數(shù)。與前面的 ~、&、|等操作一樣，之所以要提供左移、右移操作主要是因為CPU提供了這些指令，主要用于編一些基于二進制數(shù)的算法。

　　<<將左側(cè)的數(shù)字轉(zhuǎn)成二進制數(shù)，然后將各位向左移動右側(cè)數(shù)值的位數(shù)，如：4，轉(zhuǎn)為00000100，左移2位，則變成00010000，得16。

　　>>與<<一樣，只不過是向右移動罷了。如：6，轉(zhuǎn)為00000110，右移1位，變成00000011，得3。如果移2位，則有一位超出，將截斷，則6>>2的返回值就是00000001，為1。

　　左移和右移有什么用？用于一些基于二進制數(shù)的算法，不過還可以順便作為一個簡單的優(yōu)化手段。考慮十進制數(shù)3524，我們將它左移2位，變成 352400，比原數(shù)擴大了100倍，準確的說應(yīng)該是擴大了10的2次方倍。如果將3524右移2位，變成35，相當于原數(shù)除以100的商。

　　同樣，前面4>>2，等效于4/4的商；32>>3相當于32/8，即相當于32除以2的3次方的商。而4<<2等效于4*4，相當于4乘以2的2次方。因此左移和右移相當于乘法和除法，只不過只能是乘或除相應(yīng)進制數(shù)的次方罷了，但它的運行速度卻遠遠高于乘法和除法，因此說它是一種簡單的優(yōu)化手段。

　　其前后各接一數(shù)字，簡單的返回其右側(cè)的數(shù)字。如：

　　34.45f,54的返回值是54；-324,4545f的返回值是4545f。

　　那它到底有什么用？用于將多個數(shù)字整和成一個數(shù)字，在《C++從零開始（四）》中將進一步說明。

　　關(guān)于其他的二元操作符將在后續(xù)文章中陸續(xù)提到（但不一定全部提到）。

　　三元操作符只有一個，為?:，其格式為：<數(shù)字1>?<數(shù)字2>:<數(shù)字3>。它的返回值為：如果<數(shù)字1>是邏輯真，返回<數(shù)字2>，否則返回<數(shù)字3>。如：

　　34?4:2的返回值就是4，因為34非零，為邏輯真，返回4。而0?4:2的返回值就是2，因為0為邏輯假，返回2。

　　表達式

　　你應(yīng)該發(fā)現(xiàn)前面的荒謬之處了??12>435返回值為0，那為什么不直接寫0還吃飽了撐了寫個12>435在那？這就是表達式的意義了。

　　前面說“>”的前后各接一數(shù)字，但是操作符是操作數(shù)字并返回數(shù)字的符號，因為它返回數(shù)字，因此可以放在上面說的任何一個要求接數(shù)字的地方，也就形成了所謂的表達式。如：23*54/45>34的返回值就是0，因為23*54的返回值為1242；然后又將1242作為“/”的左接數(shù)字，得到新的返回值27.6；最后將27.6作為“>”的左接數(shù)字進而得到返回值0，為邏輯假。

　　因此表達式就是由一系列返回數(shù)字的東西和操作符組合而成的一段代碼，其由于是由操作符組成的，故一定返回值。而前面說的“返回數(shù)字的東西”則可以是另一個表達式，或者一個變量，或者一個具有返回值的函數(shù)，或者具有數(shù)字類型操作符重載的類的對象等，反正只要是能返回一個數(shù)字的東西。如果對于何謂變量、函數(shù)、類等這些名詞感到陌生，不需要去管它們，在后繼的文章中將會一一說明。

　　 因此34也是一個表達式，其返回值為34，只不過是沒有操作符的表達式罷了（在后面將會了解到34其實是一種操作符）。故表達式的概念其實是很廣的，只要有返回值的東西就可以稱為表達式。

　　由于表達式里有很多操作符，執(zhí)行操作符的順序依賴于操作符的優(yōu)先級，就和數(shù)學(xué)中的一樣，*、/的優(yōu)先級大于+、-，而+、-又大于>、<等邏輯操作符。不用去刻意記住操作符的優(yōu)先級，當不能確定操作符的執(zhí)行順序時，可以使用小括號來進行指定。如：

　　((1+2)*3)+3)/4的返回值為3，而1+2*3+3/4的返回值為7。注意3/4為0，因為3/4的商是0。當希望進行浮點數(shù)除法或乘法時，只需讓操作數(shù)中的某一個為浮點數(shù)即可，如：3/4.0的返回值為0.75。

　　 & | ^ ~等的應(yīng)用

　　前面提過邏輯操作符“&&”、“||”、“!”等，作為表示邏輯，其被C++提供一點都不值得驚奇。但是為什么要有一個將數(shù)字轉(zhuǎn)成二進制數(shù)，然后對二進制數(shù)的各位進行邏輯操作的這么一類操作符呢？首先是CPU提供了相應(yīng)的指令，并且其還有著下面這個非常有意義的應(yīng)用。

　　考慮一十字路口，每個路口有三盞紅綠燈，分別指明能否左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)及直行。共有12盞，現(xiàn)在要為它編寫一個控制程序，不管這程序的功能怎樣，首先需要將紅綠燈的狀態(tài)轉(zhuǎn)化為數(shù)字，因為電腦只知道數(shù)字。所以用3個數(shù)字分別表示某路口的三盞紅綠燈，因此每個紅綠燈的狀態(tài)由一個數(shù)字來表示，假設(shè)紅燈為0，綠燈為1（不考慮黃燈或其他情況）。

　　后來忽然發(fā)現(xiàn)，其實也可以用一個數(shù)字表示一個路口的三盞紅綠燈狀態(tài)，如用110表示左轉(zhuǎn)綠燈、直行綠燈而右轉(zhuǎn)紅燈。上面的110是一個十進制數(shù)字，它的每一位實際都可以為0~Array十個數(shù)字，但是這里只應(yīng)用到了兩個：0和1，感覺很浪費。故選擇二進制數(shù)來表示，還是110，但是是二進制數(shù)了，轉(zhuǎn)成十進制數(shù)為6，即使當為111時轉(zhuǎn)成十進制數(shù)也只是7，比前面的110這個十進制數(shù)小多了，節(jié)約了……？？什么？？

　　我們在紙上寫數(shù)字235425234一定比寫134這個數(shù)字要更多地占用紙張（假設(shè)字都一樣大）。因此記錄一個大的數(shù)比記錄一個小的數(shù)要花費更多的資源。簡直荒謬！不管是100還是1000，都只是一個數(shù)字，為什么記錄大的數(shù)字就更費資源？因為電腦并不是數(shù)字計算機，而是電子計算機，它是基于狀態(tài)而不是基于數(shù)字的，這在下篇會詳細說明。電腦必須使用某種表示方式來代表一個數(shù)字，而那個表示方式和二進制很像，但并不是二進制數(shù)，故出現(xiàn)記錄大的數(shù)較小的數(shù)更耗資源，這也就是為什么上面整型數(shù)要分什么長整型短整型的原因了。

　　下面繼續(xù)上面的思考。使用了110這個二進制數(shù)來表示三盞紅綠燈的狀態(tài)，那么現(xiàn)在要知道110這個數(shù)字代表左轉(zhuǎn)紅綠燈的什么狀態(tài)。以數(shù)字的第三位表示左轉(zhuǎn)，不過電腦并不知道這個，因此如下：110&100。這個表達式的返回值是100，非零，邏輯真。假設(shè)某路口的狀態(tài)為010，則同樣的010&100，返回值為0，邏輯假。因此使用“&”操作符可以將二進制數(shù)中的某一位或幾位的狀態(tài)提取出來。所以我們要了解一個數(shù)字代表的紅綠燈狀態(tài)中的左轉(zhuǎn)紅綠燈是否綠燈時，只需讓它和100相與即可。

　　現(xiàn)在要保持其他紅綠燈的狀態(tài)不變，僅僅使左轉(zhuǎn)紅綠燈為綠燈，如當前狀態(tài)為010，為了使左轉(zhuǎn)紅綠燈為綠燈，值應(yīng)該為110，這可以通過010|100做到。如果當前狀態(tài)是001，則001|100為101，正確??直行和右轉(zhuǎn)的紅綠燈狀態(tài)均沒有發(fā)生變化。因此使用“|”操作符可以給一個二進制數(shù)中的某一位或幾位設(shè)置狀態(tài)，但只能設(shè)置為1，如果想設(shè)置為0，如101，要關(guān)掉左轉(zhuǎn)的綠燈，則101&amp;~100，返回值為001。

　　上面一直提到的路口紅綠燈的狀態(tài)實際編寫時可以使用一個變量來表示，而上面的100也可以用一個標識符來表示，如state&TS_LEFT，就可以表示檢查變量state所表示的狀態(tài)中的左轉(zhuǎn)紅綠燈的狀態(tài)。

　　上面的這種方法被大量地運用，如創(chuàng)建一個窗口，一個窗口可能有二三十個風(fēng)格，則通過上面的方法，就可以只用一個32位長的二進制數(shù)字就表示了窗口的風(fēng)格，而不用去弄二三十個數(shù)字來分別代表每種風(fēng)格是否具有。