Тип данных c: С | Типы данных

НОУ ИНТУИТ | Лекция | Типы данных в языке С++

< Лекция 1 || Лекция 2: 1234 || Лекция 3 >

Аннотация: В лекции рассматриваются понятие типов данных в языках программирования, приводится классификация типов данных в С++, излагаются особенности представления базовых типов и операций над ними, рекомендации и правила выполнения операции преобразования базовых типов в С++.

Ключевые слова: представление, пользовательский тип, переменная, вычисление выражения, тип данных, объект, проверка допустимости, язык программирования, базовый тип, стандарт языка, сложный тип, производный тип, спецификатор, диапазон, short, sign, unsigned, базовый тип данных, integer, описание переменной, время выполнения, определение, асимметрия, целочисленный тип, значение, операции, декремент, инкремент, целый тип, восьмеричная система счисления, точность, бит, экспонента, мантисса, таблица кодировки, таблица символов, ASCII, байт, Unicode, константы, слово, истина, ложь, единица, логический тип, синтаксис, именованная константа, память, параметр функции, нетипизированный указатель, определение функции, операция приведения, ENUM, сообщение об ошибке, операнд, приведение типов, тип переменной, явное преобразование, потеря информации, hour, автоматическое преобразование, знаковый бит, потеря точности, производный тип данных, управляющая последовательность, входные данные, числовой тип, вещественное число, линейная программа, высказывание, mx/s, символьные типы

intuit.ru/2010/edi»>Цель лекции: изучить классификацию типов и их внутреннее представление в языке С++, научиться работать со стандартными и пользовательскими типами.

Основная цель любой программы состоит в обработке каких-либо данных, например, чисел или текстов. Данные могут быть различного вида или типа и, в зависимости от этого, с ними можно выполнять разные действия.

В любом языке программирования каждая константа, переменная, результат вычисления выражения или функции должны иметь определенный тип данных.

Тип данных – это множество допустимых значений, которые может принимать тот или иной объект, а также множество допустимых операций, которые применимы к нему. В современном понимании тип также зависит от внутреннего представления информации.

Таким образом, данные различных типов хранятся и обрабатываются по-разному. Тип данных определяет:

• внутреннее представление данных в памяти компьютера;
• объем памяти, выделяемый под данные;
• множество (диапазон) значений, которые могут принимать величины этого типа;
• операции и функции, которые можно применять к данным этого типа.

Исходя из данных характеристик, необходимо определять тип каждой величины, используемой в программе для представления объектов. Обязательное описание типа позволяет компилятору производить проверку допустимости различных конструкций программы. От выбора типа величины зависит последовательность машинных команд, построенная компилятором.

Классификация типов данных в С++

Современные языки программирования, как правило, могут иметь набор простых типов, являющихся встроенными в данный язык программирования, и средства для создания производных типов.

Объектно-ориентированные языки программирования позволяют определять типы класса.

Реализация простых типов данных заключается в способе представления значений данного типа в компьютере и в наборе операций, поддерживаемых для данного типа.

Тип данных определяет размер памяти, выделяемой под переменную данного типа при ее создании. Язык программирования C++ поддерживает следующие типы данных (рис. 1.1).

• Базовые типы. Базовые типы предопределены стандартом языка, указываются зарезервированными ключевыми словами и характеризуются одним значением. Их не надо определять и их нельзя разложить на более простые составляющие без потери сущности данных. Базовые типы объектов создают основу для построения более сложных типов.
• Производные типы. Производные типы задаются пользователем, и переменные этих типов создаются как с использованием базовых типов, так и типов классов.
• Типы класса. Экземпляры этих типов называются объектами.

Рис. 1.1. Типы данных в языке С++

Существует четыре спецификатора типа данных, уточняющих внутреннее представление и диапазон базовых типов:

short (короткий)	длина
long (длинный)
signed (знаковый)	знак (модификатор)
unsigned (беззнаковый)

intuit.ru/2010/edi»>Рассмотрим более подробно базовые типы данных.

Целочисленный (целый) тип данных (тип int)

Переменные данного типа применяются для хранения целых чисел (integer). Описание переменной, имеющей тип int, сообщает компилятору, что он должен связать с идентификатором (именем) переменной количество памяти, достаточное для хранения целого числа во время выполнения программы.

Границы диапазона целых чисел, которые можно хранить в переменных типа int, зависят от конкретного компьютера, компилятора и операционной системы (от реализации). Для 16-разрядного процессора под него отводится 2 байта, для 32-разрядного – 4 байта.

Для внутреннего представления знаковых целых чисел характерно определение знака по старшему биту (0 – для положительных, 1 – для отрицательных). Поэтому число 0 во внутреннем представлении относится к положительным значениям. Следовательно, наблюдается асимметрия границ целых промежутков.

В целочисленных типах для всех значений определены следующий и предыдущий элементы. Для максимального следующим значением будет являться минимальное в этом же типе, предыдущее для минимального определяется как максимальное значение. То есть целочисленный диапазон условно можно представить сомкнутым в кольцо. Поэтому определены операции декремента для минимального и инкремента для максимального значений в целых типах.

От количества отводимой под объект памяти зависит множество допустимых значений, которые может принимать объект:

• short int – занимает 2 байта, следовательно, имеет диапазон от –32 768 до +32 767;
• int – занимает 4 байта, следовательно, имеет диапазон от –2 147 483 648 до +2 147 483 647;
• intuit.ru/2010/edi»> long int – занимает 4 байта, следовательно, имеет диапазон от –2 147 483 648 до +2 147 483 647;
• long long int – занимает 8 байтов, следовательно, имеет диапазон от –9 223 372 036 854 775 808 до +9 223 372 036 854 775 807.

Модификаторы signed и unsigned также влияют на множество допустимых значений, которые может принимать объект:

• unsigned short int – занимает 2 байта, следовательно, имеет диапазон от 0 до 65 535;
• unsigned int – занимает 4 байта, следовательно, имеет диапазон от 0 до 4 294 967 295;
• unsigned long int – занимает 4 байта, следовательно, имеет диапазон от 0 до 4 294 967 295;
• unsigned long long int – занимает 8 байтов, следовательно, имеет диапазон от 0 до 18 446 744 073 709 551 615.

Например:

unsigned int b; 
signed int a; 
int c; 
unsigned d; 
signed f;

Приведем несколько правил, касающихся записи целочисленных значений в исходном тексте программ.

• Нельзя пользоваться десятичной точкой. Значения 26 и 26.0 одинаковы, но 26.0 не является значением типа int.
• Нельзя пользоваться запятыми в качестве разделителей тысяч. Например, число 23,897 следует записывать как 23897.
• Целые значения не должны начинаться с незначащего нуля. Он применяется для обозначения восьмеричных или шестнадцатеричных чисел, так что компилятор будет рассматривать значение 011 как число 9 в восьмеричной системе счисления.

На практике рекомендуется использовать основной целый тип, то есть тип int. Данные основного целого типа практически всегда обрабатываются быстрее, чем данные других целых типов. Короткий тип short подойдет для хранения больших массивов чисел с целью экономии памяти при условии, что значения элементов не выходят за предельные границы для этих типов. Длинные типы необходимы в ситуации, когда не достаточно типа int.

Вещественный (данные с плавающей точкой) тип данных (типы float и double)

Для хранения вещественных чисел применяются типы данных float (с одинарной точностью) и double (с двойной точностью). Смысл знаков «+» и «-» для вещественных типов совпадает с целыми. Последние незначащие нули справа от десятичной точки игнорируются. Поэтому варианты записи +523.5, 523.5 и 523.500 представляют одно и то же значение.

Для представления вещественных чисел используются два формата:

В большинстве случаев используется тип double, он обеспечивает более высокую точность, чем тип float. Максимальную точность и наибольший диапазон чисел достигается с помощью типа long double.

Величина с модификатором типа float занимает 4 байта. Из них 1 бит отводится для знака, 8 бит для избыточной экспоненты и 23 бита для мантиссы. Отметим, что старший бит мантиссы всегда равен 1, поэтому он не заполняется, в связи с этим диапазон модулей значений переменной с плавающей точкой приблизительно равен от 3.14E–38 до 3.14E+38.

Величина типа double занимает 8 байтов в памяти. Ее формат аналогичен формату float. Биты памяти распределяются следующим образом: 1 бит для знака, 11 бит для экспоненты и 52 бита для мантиссы. С учетом опущенного старшего бита мантиссы диапазон модулей значений переменной с двойной точностью равен от 1.7E–308 до 1.7E+308.

Величина типа long double аналогична типу double.

Например:

float a, b; 
double x, y; 
long double z;

Дальше >>

< Лекция 1 || Лекция 2: 1234 || Лекция 3 >

Основные типы данных в С++

В программировании бывает нужно работать с разными переменными. Иногда бывает нужно создать переменную, в которой будет храниться целое число, а иногда переменную в которой будет буква. Поэтому каждая переменная относится к какому-либо типу данных.

Вот основные типы данных:

Кроме этих типов есть еще множество других типов данных, но так как они не представляют особого интереса и в задачках практически не используются, то мы их рассматривать в рамках данной статьи не будем.

Итак рассмотрим поподробнее каждый из типов.

Int.

Самым простым и главным является тип int.

Он используется для хранения целых чисел. В переменную типа int можно записать, например, числа -2, 0, 5. И вообще любые целые числа из его диапазона. Если в переменную типа int попытаться записать дробное число, то компилятор автоматически отбросит дробную часть и в переменной останется только целая часть(произойдет именно отбрасывание, а не округление по правилам математики). То есть записав в int числа 12. 25 и 12.94, в обоих случаях получится целое число 12. Также в тип int можно записать букву, тогда в переменной будет код этой буквы.

int a;
a = 12;
cout << a << » «;
a = 12.25;
cout << a << » «;
a = 12.94;
cout << a << » «;
a = ‘d’;
cout << a;

Как итог получим:

12 12 12 100

Long long.

Тип long long представляет из себя то же самое, что и int, только имеет более широкий диапазон(что очень ярко отражено в названии типа).

Double.

При помощи типа double мы можем хранить вещественные(дробные) числа. Например в тип double можно записать число 39.1804. Кроме того в double можно записать и любое целое число, тогда дробная часть будет представлять из себя 0.

Char.

С помощью типа char мы можем хранить какой-нибудь символ. На самом деле в типе char хранится не сам символ, а код этого символа. Поэтому, если мы запишем в char какое-либо целое число, то получим символ с этим кодом.

char c;
c = ‘Q’;
cout << c << » «;
c = 100;
cout << c;

Q d

Наверняка может возникнуть вопрос, как диапазон числа связан с занимаемым им размером. Дело в том, что любая переменная хранится в компьютере в двоичном представлении и каждый бит — это какой-то разряд числа. Вот например тип int занимает 4 байта или 32 бита. В первом бите хранится знак числа, так что остается 31 рабочий бит. То есть с его помощью можно хранить число, двоичное представление которого содержит 31 разряд. А при помощи 31 разряда можно хранить любые числа от 0 до 2³¹(примерно 10⁹). Плюс еще один бит, который содержит знак и мы получаем исходный диапазон -2³¹…2³¹.

Примечание.

Во многих языках программирования существует отдельный тип для хранения строк string. В С++ нет отдельного типа данных для строк. Вместо этого существует специальный контейнер string, использование которого намного удобнее и функциональнее, нежели использование простого типа данных.

Однако о различных контейнерах будет рассказано позже в рубрике STL.

Типы данных в C: полное объяснение

© StockEU / Shutterstock.com

Язык C — очень популярный язык, существующий уже около пяти десятилетий. Вы обнаружите, что он используется как предпочтительный выбор для системного программирования или встроенных систем. Это также фаворит для тех, кто хочет разрабатывать приложения, требующие низкоуровневого доступа к оборудованию. Типы данных являются одними из основных концепций этого языка программирования. Они предназначены для указания типа данных, которые будут использоваться в программе. Нам нужно понимать типы данных в C, чтобы быть лучшими и более эффективными программистами. Это гарантирует, что программа работает так, как задумано, без каких-либо ошибок. Мы обсудим различные типы данных в C и рассмотрим их особенности и лучшие варианты использования. Это поможет вам понять различные типы данных в C, чтобы вы могли создавать лучшие программы.

Основные типы данных в C

Некоторые из основных типов данных в C — целочисленный тип данных, символьный тип данных и тип данных с плавающей запятой.

Целочисленный тип данных

Целочисленный тип данных в C хранит целые числа. Он включает короткие, длинные и целочисленные типы без знака, которые имеют разные размеры и диапазоны. Тип данных «int» является целочисленным типом по умолчанию в C и имеет размер 2 или 4 байта в зависимости от системы. Тип данных «short int» имеет меньший размер, чем тип данных «int». Тип данных «long int» имеет больший размер.

Типы целых чисел без знака могут хранить только неотрицательные значения. Они также имеют больший положительный диапазон, чем целые типы со знаком. Диапазон и размер целочисленных типов зависят от архитектуры системы. Крайне важно выбрать правильный целочисленный тип в зависимости от размера и диапазона значений, которые необходимо сохранить.

Символьный тип данных

Символьный тип данных в C хранит отдельные символы, такие как буквы, цифры и символы. Мы используем кодовую систему ASCII для представления символов языка C. Тип данных «char» в C хранит один символ размером в один байт. В системе ASCII каждому символу присваивается уникальный код. C предоставляет различные функции для управления символьными типами данных.

В типе данных «char» переменная может хранить только один символ размером в один байт.

©carlos castilla/Shutterstock.com

Тип данных с плавающей запятой

Тип данных с плавающей запятой в C хранит десятичные числа. Это включает в себя типы «float» и «double», которые не имеют одинакового диапазона или размера. Тип «float» может хранить десятичные разряды до 6. Тип «double» может хранить до пятнадцатого десятичного разряда. Обратите внимание, что тип double имеет больший диапазон и размер, чем тип float.

Вы должны выбрать правильный тип с плавающей запятой на основе требуемой точности и диапазона значений. Однако иногда операции с плавающей запятой не всегда точны, и мы можем получить ошибки. Вот почему мы должны быть осторожны при использовании типов данных с плавающей запятой в C.

Типы данных в C (производные)

Мы рассмотрели основные типы типов данных в C, но это еще не все. Производные типы данных создаются из типов данных, которые мы обсуждали ранее и которые являются базовыми. Некоторые из этих производных типов данных представляют собой структуры, массивы и объединения.

Массивы

Думайте о массиве как о группе значений, имеющих общий тип данных. В языке программирования C мы объявляем и инициализируем массивы с помощью квадратных скобок [ ]. Существуют различные типы массивов, два из которых являются одномерными и многомерными массивами. Мы используем одномерные массивы для хранения списка элементов. С другой стороны, мы используем многомерные массивы для хранения данных в виде таблиц или матриц.

Структуры

Структура представляет собой набор элементов различных типов данных. Структуры в языке программирования C объявляются с использованием ключевого слова «struct», за которым следует имя структуры и ее элементы. Структуры можно инициализировать, присваивая значения их элементам. Мы используем структуры для хранения данных, которые можно логически сгруппировать. Некоторыми примерами являются записи о сотрудниках или информация о студентах. Доступ к структурам можно получить с помощью оператора точки (.), и их можно передать в качестве аргументов функциям.

Unions

Unions похожи на структуры тем, что они также являются набором элементов данных разных типов. Основное отличие состоит в том, что объединения могут содержать только одно значение за раз. Это означает, что изменение значения одного элемента в объединении повлияет на значение всех остальных элементов. Объединения объявляются с использованием ключевого слова «объединение», за которым следует имя объединения и его элементы. Мы используем объединения для экономии места в памяти, когда одновременно требуется доступ только к одному из элементов коллекции.

Перечислимые типы данных

Мы используем перечисляемый тип данных в C, чтобы создать набор назначенных целочисленных констант. Они также известны как константы перечисления. Эти константы представлены идентификаторами и имеют связанное целочисленное значение. Перечислимые типы данных идеально подходят для ограниченного набора связанных значений. Это могут быть дни недели или цвета радуги. Если они имеют какую-то связь, они могут быть перечисляемыми значениями данных.

Чтобы объявить перечисляемый тип данных в C, используется ключевое слово «enum», за которым следует имя перечисления и список, в котором именованные константы заключены в фигурные скобки. Вот пример:

 перечисление days_of_week {
   Понедельник,
   Вторник,
   Среда,
   Четверг,
   Пятница,
   Суббота,
   Воскресенье
}; 

В приведенном выше примере мы определили перечисление «days_of_week» с семью именованными константами, представляющими дни недели.

Перечисленные типы данных в языке C можно использовать по-разному. Мы можем использовать их при объявлении переменных. Их можно даже передавать в качестве аргументов функциям и даже в операторах switch. Их также можно комбинировать с другими типами данных, такими как целые числа и символы.

Мы всегда должны помнить, что значения именованных констант в перечислении по умолчанию начинаются с нуля. Однако им можно присвоить определенные целочисленные значения, если мы хотим. Также возможно присваивать значения одним именованным константам, а не другим. В таких случаях последующим константам будут присвоены значения, на единицу превышающие предыдущую константу.

Модификаторы типов

В программировании на C модификаторы типов используются для изменения свойств типов данных. Пять наиболее часто используемых модификаторов типов в языке C: «signed», «unsigned», «short», «long» и «const».

Signed and Unsigned

Модификаторы типов «signed» и «unsigned» используются с целочисленными типами данных, чтобы указать, может ли значение быть отрицательным или нет. Целочисленные типы данных в C по умолчанию «знаковые». Это означает, что они могут хранить как положительные, так и отрицательные значения. Если вы используете модификатор «без знака» с целочисленным типом данных, он будет хранить только неотрицательные значения. Это связано с тем, что старший бит в типе данных хранит знак значения. Следовательно, когда вы делаете его «беззнаковым», этот бит вместо этого сохраняет значение.

Short and Long

Модификаторы типов «short» и «long» используются с целочисленными типами данных для указания размера типа данных. Размер целочисленного типа данных в C определяется компилятором по умолчанию. Вы по-прежнему можете использовать эти модификаторы для явного указания размера. «Короткое» целое число меньше, чем размер целого числа по умолчанию, в то время как «длинное» целое число больше.

Const

Модификатор типа const в языке C используется для создания констант. Если вы объявите переменную как «const», то ее значение не может быть изменено в остальной части программы. Это полезно, когда вы хотите создать переменную, представляющую постоянное значение, которое не следует изменять. Хорошим примером является Pi(3,14) или количество дней в неделе.

Важно отметить, что когда вы используете модификатор const с указателем, это означает, что указатель является константным указателем. Это означает, что адрес, на который он указывает, не может быть изменен. Однако значение, хранящееся по этому адресу, можно изменить.

В языке программирования C модификаторы типов используются для изменения свойств типов данных.

©REDPIXEL.PL/Shutterstock.com

Приведение типов

Приведение типов в C — это процесс преобразования одного типа данных в другой. Нам нужно использовать его в ситуациях, когда функция ожидает аргумент определенного типа данных, но вместо этого получает значение другого типа данных. Приведение типов позволяет преобразовать значение в требуемый тип данных, чтобы можно было выполнить функцию.

Чтобы выполнить приведение типов в C, тип данных, который нужно привести, заключается в круглые скобки и помещается перед значением или переменной, которые нужно привести. Чтобы преобразовать целочисленное значение в число с плавающей запятой, нам пришлось бы написать такой код:

 int num = 5;
поплавок floatNum = (поплавок) число; 

Приведение типов может быть рискованным, если приводимое значение не может быть представлено в целевом типе данных. Если бы мы попытались привести большое целочисленное значение к меньшему целочисленному типу данных, это привело бы к ошибке. Очень важно убедиться, что приводимое значение находится в пределах диапазона целевого типа данных, чтобы избежать каких-либо проблем.

Заключительные мысли

Мы рассмотрели основные, производные и перечисляемые типы данных в C. Это в дополнение к модификаторам типов и приведению типов. Мы должны понимать типы данных в C, чтобы создавать лучшие программы, а также избегать распространенных ошибок, таких как переполнение или потеря значимости. Если мы знаем диапазон и ограничения каждого типа данных, нам легче принимать обоснованные решения и писать эффективный код.

Типы данных в C: полностью объясненные часто задаваемые вопросы (часто задаваемые вопросы) 

Что такое типы данных в C и почему они важны для программирования?

Типы данных в C относятся к классификации данных, используемой в программировании, которая определяет тип данных и то, как ими можно манипулировать. Они важны для программирования, поскольку обеспечивают правильную обработку данных и улучшают производительность программы.

В чем разница между базовыми типами данных и типами данных, производными от C?

Базовые типы данных предопределены языком C, а производные типы данных создаются путем комбинирования базовых типов данных.

Как модификаторы типов в C влияют на свойства типов данных?

Модификаторы типов в C влияют на свойства типов данных, такие как размер и диапазон, изменяя их поведение по умолчанию.

Что такое приведение типов и зачем оно нужно в программировании на C?

Приведение типов в C — это процесс преобразования одного типа данных в другой. В программировании на C необходимо избегать потери данных во время вычислений или преобразовывать данные в подходящий формат

Как перечисляемые типы данных работают в C и каковы примеры их использования?

Перечисленные типы данных в C определяют набор именованных целочисленных констант. Они полезны для создания переменных, которые могут принимать только ограниченное число возможных значений, таких как дни недели или месяцы года.

Понимание типов данных и модификаторов в C

Основные понятия C

На этом уроке мы изучим основы типов данных и модификаторов в программировании на C и то, как они используются при объявлении переменных для ограничения типа и длины данных, хранящихся в памяти компьютера.

Что такое тип данных

В программировании на C тип данных используется для указания типа данных, которые могут храниться в переменной во время или после ее объявления. Всякий раз, когда переменная определяется в C, компилятор выделяет часть памяти для этой переменной в зависимости от типа данных, с которым она объявлена. C поддерживает следующие типы данных, указанные ниже.

• Краткое имя Целое число тип данных int .
• Краткое имя Поплавок тип данных с плавающей запятой .
• Краткое название Двойной тип данных двойной .
• Краткое имя Символ тип данных char .

Что такое модификаторы типа данных

Модификаторы типа данных в программе C используются с целым, двойным и Символьные типы данных для изменения длины данных типа Integer, Double или Character. может держать. Модификаторы типа данных, доступные в C:

• подписанный — Это модификатор по умолчанию для типа данных int и char , если модификатор не указан. указано. В нем говорится, что пользователь может хранить отрицательные или положительные значения.
• без знака — Он используется для типов данных int и char . Он говорит, что пользователь может хранить только положительные значения.
• короткий — Это ограничивает пользователя для хранения небольших значений int и занимает 2 байта памяти. в каждой операционной системе. Его можно использовать только для целочисленного типа данных.
• длинный — Это можно использовать для увеличения размера типов данных int или double для еще 2 байта.

В таблице ниже приведены измененные размеры и диапазон встроенных типов данных в C

963)-1

Тип данных	Размер для хранения	Ассортимент	Спецификатор формата
короткое целое	2 байта	от -32 768 до 32 767	%HD
короткое целое без знака	2 байта	от 0 до 65 535	%ху
Целое число без знака	4 байта	от 0 до 4 294 967 295	%
целое число	4 байта	-2 147 483 648 до 2 147 483 647	%д
длинное целое	4 байта	-2 147 483 648 до 2 147 483 647	%lld
без знака длинное длинное целое	8 байт	от 0 до 18 446 744 073 709 551 615	%llu
символ	1 байт	от -128 до 127	%с
беззнаковый символ	1 байт	от 0 до 255	%с
поплавок	4 байта	от 1. Оставить комментарий Добавить комментарий Отменить ответ Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены * Комментарий * Имя * Email * Сайт