Виды данных в программировании: основные типы и их примеры
Новичкам, ищущим своё профессиональное место в области кодов и алгоритмов, обязательно необходимо знать про такой основополагающий момент, как данные. По сути, это информация, которая зафиксирована таким образом, что компьютер может с ней работать – получать, обрабатывать и передавать.
Виды данных в программировании бывают разные, и не зная их сложно добиться высот в IT-сфере. Заполнить пробел в этой теме вам поможет представленная ниже статья. В ней мы рассказали про понятие и основные разновидности данных, а также дополнили материал примерами.
Основные виды данных в программировании
Виды данных в программировании – основополагающее понятие. Классификация данных позволяет определить, где они хранятся, что собой представляют и для каких операций могут применяться.
Виды данных в программировании – это варианты представления переменных конкретного объекта. Чтобы генерировать нужный код программирования, информация о типах данных должна быть доступна программисту и транслятору.
Виды данных = формат + размерные характеристики, диапазон показателей + операции.
Различают базовые и производные виды данных в программировании:
- Первый вид (БВД) включает данные, которые изначально заложены в транслятор. Как правило, они зависят от сферы применения языка программирования. В языке Си, который отличается зависимостью от архитектуры, базовые виды данных не отличаются от основных форматов, принятых в IT. Другими словами, при преобразовании операций с данными в различные машинные команды они (данные) совершенно не меняются.
- Второй вид – производные (ПВД), программист преобразует из базовых. Это приводит к формированию иерархии видов данных. При этом для обозначения некоторых из них могут применяться дополнительные имена, которые также можно применять наряду с базовыми. Например, в языке Си++, который является объектно-ориентированным, это имена классов.
Разновидности базовых типов данных в программировании
Виды данных в программировании делятся на знаковые и беззнаковые. Уже понятно из наименования: в знаковых могут храниться все действительные числа, а также ноль, а в беззнаковых – только положительные (больше нуля).
У беззнаковых данных диапазон больше в 2 раза, чем у знаковых. Это – из-за компьютерного восприятия: в знаковых типах бит отражает знак числа, где 0 является положительным значением, а 1 – отрицательным.
Учитывая восприятие компьютерными устройствами целого значения, в ячейке памяти из n бит может храниться и 2 n-1 для знаковых типов, и 2 n – для беззнаковых:
- Тип short (короткий целый.) Для него в памяти отведено 16 бит, то есть 2 байта (216 = 65 536). Диапазон значений, который может принять тип short со знаком – это [-32 768; 32 767].
- Переменный тип long (длинный целый). Этому типу выделено 64 бита, то есть 8 байт. (264 = 1,8 446 744 * 1 019). Он имеет внушительный диапазон: в случае знакового типа это [-9 223 372 036 854 775 808 9 223 372 036 854 775 807]. Также модификатор long может использоваться в связке с другими типами (long будет указан перед наименованием типа, допустим, long double). Благодаря этому увеличивается диапазон возможных значений.
Значения этого типа имеют плавающую запятую.
Плавающая запятая — форма представления действительных чисел, в которой число хранится в форме мантиссы и показателя степени. Если говорить на языке программирования, то каждое число может быть представлено в следующей форме:
где N — записываемое число;
Команда GeekBrains совместно с международными специалистами по развитию карьеры подготовили материалы, которые помогут вам начать путь к профессии мечты.
Подборка содержит только самые востребованные и высокооплачиваемые специальности и направления в IT-сфере. 86% наших учеников с помощью данных материалов определились с карьерной целью на ближайшее будущее!
Скачивайте и используйте уже сегодня:
Топ-30 самых востребованных и высокооплачиваемых профессий 2023
Поможет разобраться в актуальной ситуации на рынке труда
Подборка 50+ ресурсов об IT-сфере
Только лучшие телеграм-каналы, каналы Youtube, подкасты, форумы и многое другое для того, чтобы узнавать новое про IT
ТОП 50+ сервисов и приложений от Geekbrains
Безопасные и надежные программы для работы в наши дни
Например: 14 441 544 = 1,4 441 544 ∗ 10 7 ; 0,0 004 785 = 4,785 ∗ 10 -4 . На мониторе компьютера вы увидите следующие значения:
Таким образом, в предназначенном месте памяти хранится целое число фиксированной длины и последовательность вносимого значения. Разберем пример типа данных, хранящихся в 64 битах. Мантисса будет равна 53 битам: 1 для знака числа и 52 для её значения; порядок 10 битов: 1 бит для знака и 10 для значения. Здесь можно порассуждать о диапазоне точности, а именно какое самое большое и самое маленькое число может хранить рассматриваемый тип данных: от 4,94 * 10 −324 до 1,79 * 10 308 .
Но мы помним, что компьютерная память не резиновая, поэтому сохраняются первые разряды мантиссы. По-другому их ещё именуют значащими.
Итог: вещественные виды данных в программировании, примеры которых мы привели, характеризуются количеством значащих разрядов и диапазоном точности, что отличает их от целочисленных.
В символьном типе переменная имеет только один символ, целое число. В соответствии с кодировкой, он преобразуется в некий символ. Символьному виду данных в программировании присущ только размер выделяемой под них памяти.
У этого типа данных могут быть следующие значения: false (ложь) или true (правда). Ему соответствуют в языках С# и C++ тип bool, в Java – boolean.
Для внутреннего представления этот вид аналогичен целочисленному, но в нем программист использует уже готовые конкретные строковые значения вместо чисел.
Для более точного представления разберем пример на языке С++ (в С# и Java – аналогично):
В данном случае переменные перечислимого вида данных Forms могут иметь только те значение, которые указаны в примере. Это удобно, поскольку мы работает не с числами, а определенными смысловыми значениями. Но компьютер считывает данные как целые числа.
Теперь рассмотрим сложные виды данных в программировании. И на первом месте – массив. Массив – это последовательно выстроенная и имеющая общее имя структура данных, в которой хранятся элементы одного типа. Его можно представить как набор пронумерованных ячеек, в каждую из которых поместили какие-то данные (один элемент данных в конкретную ячейку).
Каждый массив определяется типом данных составляющих его элементов, а они могут быть абсолютно любыми. В программировании не допускается использование всего массива, работа осуществляется с определенной его частью. Для того, чтобы добраться до него, в трёх указанных выше языках применяют оператор «[]»:
Индексом массива является целое число, ссылающее на определенную часть массива. Индекс, как правило, имеет вид int.
До этого мы разобрали встроенные виды данных в программировании. Далее рассмотрим пользовательский тип данных.
Структура хранит в себе комплект переменных различных видов. В программировании структуры нужны для того, чтобы объединить близкие по значению вещи.
Другим пользовательским видом данных в программировании является класс. Класс наделен теми же возможностями, что и структура, но, помимо параметров, он ещё имеет и методы. Также класс поддерживает большое число вещей, которые объединены объектно-ориентированным программированием.
Примеры видов данных в программировании
- В языке Рython используются следующие типы данных программирования:
- int — целочисленный;
- char — символьный;
- bool — логический;
- float —с плавающей запятой;
- double —с плавающей запятой двойной точности.
- srting — тип данных «строка»;
- number — «число»;
- object — тип данных, хранящих свойства и методы;
- undefined — тип данных, значения которых не определены;
- boolean — логический;
- null —с «пустыми» значениями.
6. Понятие о типе данных в языках программирования (яп).
Тип данных понимается как класс переменных, которые могут заменять друг друга в некоторых контекстах.
Понятие типовой безопасности: Цель контроля типов состоит в том, чтобы гарантировать, что фактическое использование объектов, как данных совместимо с установленным для них поведением, ассоциированных с типом их объекта.
Контроль типов должен обеспечит надежность программ.
Тип данных определяется по существу двумя свойствами:
- поведением объекта, рассматриваемого типа;
- структурным описанием, определяет представление объектов этого типа;
- (не обязательно) множество объектов рассматриваемого типа;
- само множество объектов;
- существенные свойства, т.е. представление объектов этого множества;
- набор операций обеспечивающий доступ к объектам и позволяющий использовать их свойства;
- напоминает, что представление типов данных (в период компиляции) извлеченное из спецификации этого типа имеет решающее значение для эффективности (в период компиляции) контроля типов;
- дает удобную основу для классификации механизмов типов данных в Я.В.У.
- описание переменных;
- взятие значений и присваивание;
- сравнение значений;
- обозначение констант;
- выбор компонент (для структурированных типов).
- cкалярные типы (integer, real, boolean, char, …)
- структурные (array, record, union, pointer)
- объекты;
- каждый объект является реализацией некоторого класса;
- классы организованы иерархически;