Типы данных в с кратко
Обновлено: 04.07.2024
Целочисленные типы данных используются для хранения целых чисел (тип char также используется для хранения ASCII-символов). Все размеры диапазонов представленных ниже типов данных минимальны и на отдельно взятой платформе могут быть больше.
Стандарт не требует, чтобы два разных типа имели разный размер: sizeof(char) . Таким образом, даже типы char и long могут иметь одинаковый размер, но такие платформы очень редки. Стандарт гарантирует, что sizeof(char) всегда равен 1.
Минимальный диапазон значений целых типов по стандарту определяется с [math]-(2^N-1)[/math] по [math]2^N-1[/math] , где [math]N[/math] — разрядность типа. Реализация компиляторов может расширять этот диапазон по своему усмотрению. Отметим, что такие ограничения позволяют использовать то или иное представление знаковых чисел:
- дополнительный код (two’s complement) — для отрицательного числа код можно получить инвертированием его двоичного модуля и прибавлением к инверсии единицы
- обратный код (ones’ complement) — двоичный код отрицательного целого числа состоит из одноразрядного кода знака (двоичной цифры 1), за которым следует ( [math]n−1[/math] )-разрядное двоичное число, представляющее собой инвертированное ( [math]n−1[/math] )-разрядное представление модуля числа
- прямой код (sign and magnitude method) — знаковый бит и затем модуль числа без инвертирования.
Отдельное внимание стоит уделить типу char . Формально это отдельный тип, но фактически char эквивалентен либо signed char , либо unsigned char , в зависимости от компилятора.
Для того, чтобы избежать путаницы между размерами типов стандарт C99 ввел новые типы данных, описанные в файле stdint.h. Среди них такие типы как: intN_t , int_leastN_t , int_fastN_t , где N = 8, 16, 32 или 64. Приставка least- обозначает минимальный тип, способный вместить N бит, приставка fast- обозначает тип размером не менее 16 бит, работа с которым наиболее быстрая на данной платформе. Типы без приставок обозначают типы с фиксированном размером, равным N бит.
Типы с приставками least- и fast- можно считать заменой типам int , short , long , с той лишь разницей, что первые дают программисту выбрать между скоростью и размером.
| Тип данных | Размер | Минимальный диапазон значений | Первое появление |
|---|---|---|---|
| signed char | минимум 8 бит | от -127 (= -(2 8 -1)) до 127 | K&R C |
| unsigned char | минимум 8 бит | от 0 до 255 (=2 8 -1) | K&R C |
| char | минимум 8 бит | от -127 до 127 или от 0 до 255 в зависимости от компилятора | K&R C |
| short int | минимум 16 бит | от -32,767 (= -(2 15 -1)) до 32,767 | K&R C |
| unsigned short int | минимум 16 бит | от 0 до 65,535 (= 2 16 -1) | K&R C |
| int | минимум 16 бит | от -32,767 до 32,767 | K&R C |
| unsigned int | минимум 16 бит | от 0 до 65,535 (= 2 16 -1) | K&R C |
| long int | минимум 32 бита | от -2,147,483,647 до 2,147,483,647 | K&R C |
| unsigned long int | минимум 32 бита | от 0 до 4,294,967,295 (= 2 32 -1) | K&R C |
| long long int | минимум 64 бита | от -9,223,372,036,854,775,807 до 9,223,372,036,854,775,807 | C99 |
| unsigned long long int | минимум 64 бита | от 0 до 18,446,744,073,709,551,615 (= 2 64 -1) | C99 |
| int8_t | 8 бит | от -127 до 127 | C99 |
| uint8_t | 8 бит | от 0 до 255 (=2 8 -1) | C99 |
| int16_t | 16 бит | от -32,767 до 32,767 | C99 |
| uint16_t | 16 бит | от 0 до 65,535 (= 2 16 -1) | C99 |
| int32_t | 32 бита | от -2,147,483,647 до 2,147,483,647 | C99 |
| uin32_t | 32 бита | от 0 до 4,294,967,295 (= 2 32 -1) | C99 |
| int64_t | 64 бита | от -9,223,372,036,854,775,807 до 9,223,372,036,854,775,807 | C99 |
| uint64_t | 64 бита | от 0 до 18,446,744,073,709,551,615 (= 2 64 -1) | C99 |
Ошибки
Memsize-типы
Для представления величин, связанных с памятью, в C есть typedef'ы size_t и ptrdiff_t. Размер определяется архитектурой процессора.
size_t — беззнаковый тип для представления размера любого объекта (включая массив). Он способен хранить в себе размер максимального массива, который может быть теоретически выделен в рамках данной архитектуры.
Оператор sizeof возвращает результат типа size_t. Для size_t гарантируется, что он как минимум 16-битный.
Тип ptrdiff_t знаковый, используется для хранения разности указателей. Стандартом допускается вычисление разности только для указателей одного типа, для разных типов — зависит от реализации.
Модели данных
Под моделью данных следует понимать соотношения размерностей типов, принятых в рамках среды разработки на С.
Примеры приведены в таблице.
Вещественные типы
Стандартом гарантируется только, что sizeof(float) .
На большинстве платформ применяются типы с плавающей точкой в соответствии со стандартом IEEE 754.
Логический тип
В языке C в стандарте C99 введён тип _Bool.
Массивы
Массивы могут быть инициализированы с помощью списка инициализации, но не могут быть присвоены друг к другу.
В C99 добавлены динамические многомерные массивы:
Указатели
Переменные могут быть объявлены как указатели на значения различных типов с помощью символа * . Для того чтобы определить тип переменной как указатель, нужно предварить её имя звёздочкой.
Существуют также указатели на массивы и на функции. Указатели на массивы имеют следующий синтаксис:
pc — массив указателей, занимающий 10 * sizeof(char*) байт (на распространённых платформах — обычно 40 или 80 байт), а pa — это один указатель; занимает он обычно 4 или 8 байт, однако позволяет обращаться к массиву, занимающему 10 байт: sizeof(pa) == sizeof(int*) , но sizeof(*pa) == 10 * sizeof(char) . Указатели на массивы отличаются от указателей на первый элемент арифметикой. Например, если указатели pa указывает на адрес 2000, то указатель pa+1 будет указывать на адрес 2010.
Структуры
Композитный тип данных, инкапсулирующий без сокрытия набор значений различных типов.
При инициализации элементов структуры надо иметь в виду следующий момент:
If there are fewer initializers in a brace-enclosed list than there are elements or members of an aggregate, or fewer characters in a string literal used to initialize an array of known size than there are elements in the array, the remainder of the aggregate shall be initialized implicitly the same as objects that have static storage duration.
Важное отличие между С и C++.
В C++ можно писать
В C нужно писать
Так сделано специально. Названия структур находятся в отдельном пространстве имён. Их всего четыре вида:
- названия меток (для goto);
- теги (названия структур, объединений, перечислений);
- члены структур и объединений;
- все прочие идентификаторы.
Это позволяет, например, назвать переменную так же, как называется структура.
Или же можно сделать typedef:
Структуры могут содержать указатели на самих себя, что позволяет реализовывать многие структуры данных, основанных на связных списках. Такая возможность может показаться противоречивой, однако все указатели занимают одинаковое число байт, поэтому размер этого поля не изменится от числа полей структуры.
Структуры не всегда занимают число байт, равное сумме байт их элементов. Компилятор обычно выравнивает элементы. The Lost Art of C Structure Packing
Адрес памяти первого поля структуры равен адресу самой структуры.
Объединения
Доступ к одним и тем же данным разными способами:
Т. н. type punning (каламбур типизации)
Стандартом C99 это разрешается (в отличие от приведения указателей разных типов).
If the member used to read the contents of a union object is not the same as the member last used to store a value in the object, the appropriate part of the object representation of the value is reinterpreted as an object representation in the new type as described in 6.2.6 (a process sometimes called ‘‘type punning’’). This might be a trap representation.
К данным относится любая информация, представленная в таком виде, который позволяет автоматизировать её сбор, хранение и обработку в ЭВМ (числа, символы, биты и др.).
Данные в программе могут быть исходными (задаваемыми на входе программы) или результатами обработки (промежуточными или выходными).
Все данные - переменные и константы - принадлежат определенному типу.
С каждым типом данных связан свой диапазон значений ( количество байт под одно значение) и допустимые операции.
- void (пустой тип),
- int (целый тип),
- float (вещественные числа с плавающей точкой),
- double (вещественные числа с плавающей точкой двойной точности),
- char (символьный тип),
- bool - логический.
Составные типы
- short - короткий;
- long - длинный;
- signed-знаковый;
- unsigned-беззнаковый.
- массивы,
- функции,
- классы,
- указатели,
- ссылки,
- структуры ,
- объединения.
Символьный тип
Данные типа char в памяти компьютера всегда занимают 1 байт. Это связано с тем, что обычно под величину символьного типа отводят столько памяти, сколько необходимо для хранения любого из 256 символов клавиатуры.
Символьный тип может быть со знаком или без знака.
В величинах со знаком signed char можно хранить значения в диапазоне от -128 до 127. Соответственно значения переменных типа unsigned char могут находиться в диапазоне от 0 до 255.
| Тип данных | Диапазон значений | Размер |
|---|---|---|
| char | -128. +127 | 1 байт |
| unsigned char | 0. 255 | 1 байт |
| signed char | -128. 127 | 1 байт |
При работе с символьными данными нужно помнить, что если в выражении встречается одиночный символ, он должен быть заключен в одинарные кавычки. Последовательность символов, то есть строка, при использовании в выражениях заключается в двойные кавычки. Например: ‘F’ , ‘3’ , “Иван”, “235”
Целочисленный тип
Данные типа int в памяти компьютера могут занимать либо 2, 4 или 8 байт. Это зависит от разрядности процессора.
По умолчанию все целые типы считаются знаковыми, то есть спецификатор signed (знаковый ) можно не указывать.
Спецификатор unsigned (беззнаковый) позволяет представлять только положительные числа.
Диапазоны значений целочисленных типов
| Тип данных | Диапазон значений | Размер(байт) |
|---|---|---|
| int signed int signed long int | -2147483648 . 2147483647 | 4 |
| unsigned int unsigned long int | 0 . 4294967295 | 4 |
| short int signed short int | -32768 . 32767 | 2 |
| unsigned short int | 0. 65535 | 2 |
| long long int | \(-(2^-1). (2^-1)\) | 8 |
| unsigned long long int | \(0. (2^-1)\) | 8 |
Вещественный тип
Внутреннее представление вещественного числа в памяти компьютера отличается от представления целого числа. Число с плавающей точкой представлено в экспоненциальной форме. $$\pm mE\pm p$$ где m - мантисса (целое или дробное число с десятичной точкой), р- порядок (целое число). Для того чтобы перевести число в экспоненциальной форме к обычному представлению с фиксированной точкой, необходимо мантиссу умножить на десять в степени порядок Например: \(-6.42E+2=-6,42*10^\)
Диапазоны значений вещественных типов
| Тип данных | Диапазон значений | Размер (байт) |
|---|---|---|
| float | 3.4E-38 . 3.4E+38 | 4 |
| double | 1.7E-308. 1.7E+308 | 8 |
| long double | 3.4E-4932 . 3.4E+4932 | 10 |
Длина мантиссы определяет точность числа, а длина порядка его диапазон.
Данные типа float занимают 4 байт, из которых 1 двоичный разряд отводится под знак, 8 разрядов - под порядок и 23 - под мантиссу. По-скольку старшая цифра мантиссы всегда равна 1, она не хранится.
Данные типа double занимают 8 байт, в них под порядок -11 разрядов и под мантиссу -52 разряда соответственно.
Спецификатор типа long перед именем типа double указывает, что под величину отводится 10 байт.
Логический тип
Переменная типа bool может принимать только два значения true (истина) или false (ложь). Любое значение, не равное нулю, интерпретируется как true, а при преобразовании к целому типу принимает значение, равное 1. Значение false представлено в памяти как 0.
Концепция типа очень важна в C++. Каждая переменная, аргумент функции и возвращаемое значение функции должны иметь тип, чтобы их можно было скомпилировать. Кроме того, перед вычислением каждого выражения (включая литеральные значения) компилятор неявно назначает ему тип. Некоторые примеры типов включают в себя int Хранение целочисленных значений double для хранения значений с плавающей запятой (также известных как int типы данных) или класс стандартной библиотеки double для хранения текста. Вы можете создать собственный тип, определив class или struct . Тип определяет объем памяти, выделяемой для переменной (или результата выражения), типы значений, которые могут храниться в этой переменной, способ интерпретации значений (например, битовые шаблоны), и операции, допустимые с переменной. Эта статья содержит неформальный обзор основных особенностей системы типов C++.
Терминология
Переменная: символическое имя количества данных, чтобы имя можно было использовать для доступа к данным, на которые он ссылается в области кода, где он определен. В C++ переменная обычно используется для ссылки на экземпляры скалярных типов данных, тогда как экземпляры других типов обычно называются объектами.
Объект. для простоты и согласованности в этой статье используется объект term для ссылки на любой экземпляр класса или структуры, и когда он используется в общем смысле, включает все типы, даже скалярные переменные.
Тип POD (обычные старые данные): Эта неофициальная Категория типов данных в C++ относится к скалярным типам (см. раздел фундаментальные типы) или к классам Pod. Класс POD не содержит статических данных-членов, которые не являются типами POD, а также не содержит пользовательских конструкторов, пользовательских деструкторов или пользовательских операторов присваивания. Кроме того, класс POD не имеет виртуальных функций, базового класса и ни закрытых, ни защищенных нестатических данных-членов. Типы POD часто используются для внешнего обмена данными, например с модулем, написанным на языке С (в котором имеются только типы POD).
Указание типов переменных и функций
C++ — это строго типизированный язык, который также является статически типизированным; Каждый объект имеет тип, и этот тип никогда не изменяется (не следует путать с статическими объектами данных). При объявлении переменной в коде необходимо либо явно указать ее тип, либо использовать auto ключевое слово, чтобы указать компилятору вывести тип из инициализатора. При объявлении функции в коде необходимо указать тип каждого аргумента и его возвращаемое значение или void значение, если функция не возвращает никакого значения. Исключением является использование шаблонов функции, которые допускают аргументы произвольных типов.
После объявления переменной изменить ее тип впоследствии уже невозможно. Однако можно скопировать значения переменной или возвращаемое значение функции в другую переменную другого типа. Такие операции называются преобразованиями типов, которые иногда являются обязательными, но также являются потенциальными источниками потери или неправильности данных.
При объявлении переменной типа POD настоятельно рекомендуется инициализировать ее, т. е. указать начальное значение. Пока переменная не инициализирована, она имеет "мусорное" значение, определяемое значениями битов, которые ранее были установлены в этом месте памяти. Необходимо учитывать эту особенность языка C++, особенно при переходе с другого языка, который обрабатывает инициализацию автоматически. При объявлении переменной типа, не являющегося классом POD, инициализация обрабатывается конструктором.
В следующем примере показано несколько простых объявлений переменных с небольшим описанием для каждого объявления. В примере также показано, как компилятор использует сведения о типе, чтобы разрешить или запретить некоторые последующие операции с переменной.
Базовые (встроенные) типы
В отличие от некоторых других языков, в C++ нет универсального базового типа, от которого наследуются все остальные типы. Язык включает множество фундаментальных типов, известных также как встроенные типы. К ним относятся такие числовые типы, как int , double , long bool ,, char а также типы и wchar_t для символов ASCII и Юникода соответственно. Большинство интегральных фундаментальных типов (за исключением bool типов, double wchar_t и связанных) имеют unsigned версии, которые изменяют диапазон значений, которые может хранить переменная. Например, объект int , хранящий 32-разрядное целое число со знаком, может представлять значение от-2 147 483 648 до 2 147 483 647. Объект unsigned int , который также хранится как 32-бит, может хранить значение от 0 до 4 294 967 295. Общее количество возможных значений в каждом случае одинаково, отличается только диапазон.
Базовые типы распознаются компилятором, в котором предусмотрены встроенные правила, управляющие операциями, выполняемыми с такими типами, а также преобразованием в другие базовые типы. Полный список встроенных типов, а также их размер и числовые ограничения см. в разделе Встроенные типы.
На следующем рисунке показаны относительные размеры встроенных типов в реализации Microsoft C++:
В следующей таблице перечислены наиболее часто используемые фундаментальные типы и их размеры в реализации Microsoft C++:
| Тип | Размер | Комментировать |
|---|---|---|
| int | 4 байта | Выбор по умолчанию для целочисленных значений. |
| double | 8 байт | Выбор по умолчанию для значений с плавающей запятой. |
| bool | 1 байт | Представляет значения, которые могут быть или true, или false. |
| char | 1 байт | Используйте для символов ASCII в старых строках в стиле C или в объектах std::string, которые никогда не будут преобразовываться в Юникод. |
| wchar_t | 2 байта | Представляет "расширенные" символы, которые могут быть представлены в формате Юникод (UTF-16 в Windows, в других операционных системах возможно другое представление). Это символьный тип, используемый в строках типа std::wstring . |
| unsigned char | 1 байт | C++ не имеет встроенного типа Byte. Используется unsigned char для представления байтового значения. |
| unsigned int | 4 байта | Вариант по умолчанию для битовых флагов. |
| long long | 8 байт | Представляет очень большие целочисленные значения. |
Другие реализации C++ могут использовать разные размеры для определенных числовых типов. Дополнительные сведения о размерах и отношениях размеров, необходимых стандарту C++, см. в разделе Встроенные типы.
Тип void
void Тип является специальным типом; нельзя объявить переменную типа void , но можно объявить переменную типа void * (указатель на void ), которая иногда необходима при выделении необработанной памяти (нетипизированной). Однако указатели на void не являются строго типизированными и обычно их использование не рекомендуется в современных C++. В объявлении void функции возвращаемое значение означает, что функция не возвращает значение. это общее и допустимое использование void . Хотя в языке C обязательны функции, которые имеют нулевые параметры для объявления void в списке fou(void) параметров, такой подход не рекомендуется в современных C++ и должен быть объявлен fou() . Дополнительные сведения см. в разделе преобразования типов и типизация.
Квалификатор типа const
Любой встроенный или пользовательский тип может квалифицироваться ключевым словом const. Кроме того, функции-члены могут быть const полными и даже const перегруженными. Значение const типа не может быть изменено после инициализации.
const Квалификатор широко используется в объявлениях функций и переменных, и "правильность констант" является важной концепцией в C++; по сути это означает const , что во время компиляции эти значения не изменяются случайным образом. Для получения дополнительной информации см. const .
const Тип отличается от неконстантной версии, например, имеет тип, const int отличный от int . Оператор C++ const_cast можно использовать в редких случаях, когда необходимо удалить const_cast из переменной. Дополнительные сведения см. в разделе преобразования типов и типизация.
Строковые типы
Определяемые пользователем типы
При определении class , struct union , или enum , эта конструкция используется в остальной части кода так, как если бы это был фундаментальный тип. Он имеет известный размер в памяти, и в его отношении действуют определенные правила проверки во время компиляции и во время выполнения в течение срока использования программы. Основные различия между базовыми встроенными типами и пользовательскими типами указаны ниже:
Компилятор не имеет встроенных сведений о пользовательском типе. Он узнает о типе при первом обнаружении определения во время процесса компиляции.
Пользователь определяет, какие операции можно выполнять с типом и как его можно преобразовать в другие типы, задавая (через перегрузку) соответствующие операторы, либо в виде членов класса, либо в виде функций, не являющихся членами. Дополнительные сведения см. в разделе перегрузка функций .
типы указателей
Первое, что необходимо знать, — это то, что при объявлении переменной необработанного указателя выделяется только память, необходимая для хранения адреса расположения памяти, на который будет ссылаться указатель при разыменовывании. Выделение памяти для самого значения данных (также называемое резервным хранилищем) еще не выделено. Другими словами, объявив переменную необработанного указателя, вы создаете переменную адреса памяти, а не фактическую переменную данных. Разыменовывание переменной указателя до проверки того, что она содержит действительный адрес в резервном хранилище, приведет к неопределенному поведению (обычно неустранимой ошибке) программы. В следующем примере демонстрируется подобная ошибка:
Пример разыменовывает тип указателя без выделения памяти для хранения фактических целочисленных данных или без выделенного допустимого адреса памяти. В следующем коде исправлены эти ошибки:
В исправленном примере кода используется локальной память стека для создания резервного хранилища, на который указывает указатель pNumber . Базовый тип используется для простоты. На практике резервное хранилище для указателей — это наиболее часто определяемые пользователем типы, динамически выделяемые в области памяти, называемой кучей (или свободным хранилищем) с помощью ключевого выражения (в программировании в стиле c использовалась старая функция библиотеки времени выполнения c). После выделения эти переменные обычно называются объектами, особенно если они основаны на определении класса. Память, выделенная с помощью new , должна быть удалена соответствующим delete оператором (или, если вы использовали malloc() функцию для ее выделения, функция free() времени выполнения C).
Однако можно легко забыть удалить динамически выделенный объект, особенно в сложном коде, который вызывает ошибку ресурса, называемую утечкой памяти. По этой причине в современном С++ настоятельно не рекомендуется использовать необработанные указатели. Почти всегда лучше обернуть необработанный указатель в Интеллектуальный указатель, который автоматически освобождает память при вызове его деструктора (когда код выходит за пределы области для смарт-указателя); с помощью смарт-указателей вы практически устраняете целый класс ошибок в программах на C++. В следующем примере предположим, что MyClass — это пользовательский тип, который имеет открытый метод DoSomeWork();
Дополнительные сведения о смарт-указателях см. в разделе интеллектуальные указатели.
Дополнительные сведения о преобразовании указателей см. в разделе преобразования типов и типизация.
Дополнительные сведения об указателях в целом см. в разделе указатели.
Типы данных Windows
Дополнительные сведения
Дополнительные сведения о системе типов C++ см. в следующих разделах.
Типы значений
Описывает типы значений , а также проблемы, связанные с их использованием.
Преобразования типов и безопасность типов
Описание типовых проблем преобразования типов и способов их избежать.
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++.
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.
Существует четыре спецификатора типа данных, уточняющих внутреннее представление и диапазон базовых типов:
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;
- 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.
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.
Читайте также: