Размеры типов данных си. Типы данных и операции в языке си
1. количеством занимаемых байт(размером)
2. диапазоном значений которые может принимать переменная данного типа.
Все типы данных можно разделить на следующие виды:
1. простые (скалярные) и сложные (векторные) типы;
2. базовые (системные) и пользовательские(которые определил пользователь).
В языке СИ систему базовых типов образуют четыре типа данных:
1. символьный,
2. целочисленный,
3. вещественный одинарной точности,
4. вещественный двойной точности.
Подробное описание типов данных в языке СИ
| тип | Символьный тип | Целочисленный тип | Вещественный тип одинарной точности | Вещественный тип двойной точности |
| описание | char | int | float | double |
| размер | 1 байт (8 бит) | 4 байта (32 бита) | 4 байта (32 бита) 23 бита – мантисса; 8 бит – порядок; 1 бит – знак. |
8 байт (64 бита) 52 бита – мантисса; 11 бит – порядок; 1 бит – знак. |
| диапазон значений | -128 ... 127 | 2147483648 ... 2147483647 | ±3.4Е±38 Точность до 7 знаков после запятой |
±1.7Е±308 Точность до 17 знаков после запятой |
В языке СИ предусмотрены модификаторы типов данных двух видов:
1. модификаторы знака: signed и unsigned.
2. модификаторы размера: short и long.
Более подробно модификаторы типов описаны в таблице:
Комплексные числа в СИ
Комплексные числа введены в стандарте C99. float _Complex
double _Complex
long double _Complex
Все это счастье находиться в библиотеке complex.h :)
Минимальные и максимальные значения всех базовых типов данных языка СИ описаны в библиотеках: limits.h – содержит диапазоны целочисленных значений, float.h – содержит диапазоны вещественных значений.
Логический тип данных в СИ
Стандарт С89:
Логический тип – int
0 – ложь (false);
не 0 – истина (true). Т.е как такового логического типа не создано, а вместо него используется int.
Стандарт С99:
Логический тип - _Bool
Ключевые слова: bool true false
А это счастье в библиотеке stdbool.h
Операторы объявлений
Переменная – именованная область памяти вычислительной машины, предназначенная для хранения значений определенного типа, с
произвольным методом доступа: чтение и запись. Имя переменой – разрешенный идентификатор языка СИ не использовавшийся ранее для
обозначения других переменных, типов, элементов перечислений или имен функций. Оператор объявления переменных имеет следующий
синтаксис: тип имя1[,имя2[,...]]; Примеры: int a, b, c;
double x, y;
char ch; Есть некоторые негласные правила, т.е исполнения который является хорошим тоном, но делать это не обязательно:
1. каждое объявление переменных нового типа начинается с новой строки;
2. из названия переменной должно быть понятно зачем она и что в ней будет храниться(хотя иногда из-за таких вот информативных названий скорость написания кода падает, т.к некоторых заносит и они называют переменные целыми предложениями);
3. поэтому появляется правило: название переменной не должно быть слишком длинным;
4. после объявления переменной очень желательно в комментариях пометить зачем она;
5. необходимо разделять имена переменных пробелами.
Оператор объявления переменных с инициализацией имеет следующий синтаксис: тип имя1[=значение1][, имя2[=значение2][,...]]; Примеры:
int a=26, b=032, c=0x1A;
double x=2.5e2,y=0x1.ffe-3;
char ch=’Z’;
Константы в СИ
В языке СИ присутствует три вида констант:1. целочисленные,
2. вещественные,
3. символьные.
Целочисленные константы
1. Десятичная константа указывается десятичным числом в обычной форме.
2. Восьмеричная константа указывается числом, начинающимся с цифры ноль и содержащим цифры 0...7.
3. Шестнадцатеричная константа указывается целым числом с префиксом 0x или 0X, содержащим цифры 0...9 и буквы латинского алфавита a...f, A...F.
Вещественные константы записываются в десятичной или шестнадцатеричной системе исчисления. Позиция запятой указывается точкой, экспонента указывается после латинской буквы e (или E). Символьным константам предшествует символ \, это так называемое "экранирование" . В языке СИ присутствуют специальные символы:
‘\’’ – одинарная кавычка,
‘\”’ – двойная кавычка,
‘\\’ – обратный слеш,
‘\?’ – знак вопроса,
‘\a’ – звуковой сигнал,
‘\b’ – удаление символа,
‘\f’ – прокрутка страницы,
‘\n’ – перевод строки,
‘\r’ – возврат каретки в начало строки,
‘\t’ – горизонтальная табуляция,
‘\v’ – вертикальная табуляция.
В языке СИ можно также создавать переменные, имеющие константное значение (их значение нельзя изменить). Объявление таких
«переменных» имеет следующий синтаксис: const тип имя1=значение1[,имя2=значение2[,...]]; Примеры:
const unsigned int x=80, y=25;
const double pi=3.1415;
Оператор создания типов данных в СИ
Оператор typedef используется для создания пользовательских типов данных, синтаксис его использования: typedef имя_старого_типа
имя_нового_типа; Пример: typedef unsigned int word;
В СИ согласно стандарту, определение типов может производиться практически в любом месте программы(т.е нет строго определенного блока для определения типов данных).Функция для определения размера типа, или переменной какого-либо типа: sizeof, она возвращает количество занимаемых байт в памяти. Пример:
sizeof(int) //вернет 4
sizeof(char) //результат 1
sizeof(double) // вернет 8
Программист говорит:
Здравствуйте! Я прочел вашу статью. Мне было очень грустно и одновременно смешно. Особенно убивает эта ваша фраза: «Так как переменную типа char часто используют как массив, то определяют количество возможных значений». 😆 😆 😆
Я не смеюсь над вами. Создание сайта это действительно подвиг. Я лишь хочу поддержать вас советом и указать несколько ошибок.
1. Значение переменной типа char присваивается так:
Вот здесь:
Char a = *"A";
Происходит разадресация указателя на массив и в результате возвращается значение первого элемента массива т.е. ‘A’
2. Обнуление происходит так:
Char a = NULL;
char b = {};
//А так очищается строка в теле программы
"" -- этот символ называется ноль-терминатор. Он ставится в конце строки. Вы сами того не зная заполнили этим символом массив s1 из вашей статьи. А ведь можно было присвоить этот символ только нулевому элементу массива.
3. Смело пользуитесь терминологией.
Знак = это операция присваивания.
Знак * операция разадресации.
Я имею в виду вот этот фрагмент статьи: "Настолько всё оказалось просто, перед знаком = нужно было поставить знак * и нужно было объявить номер элемента (ноль соответствует первому)"
Поймите меня правильно, статья в нынешнем виде не может существовать. Не поленитесь, перепишите ее.
На вас лежит большая ответственность! Я серьезно. Страницы вашего сайта попали в первую страницу выдачи Яндекса. Много людей уже начали повторять за вами ошибки.
Удачи! Вы справитесь!
:
Я это давно знаю, просто трудно перечитывать 200 статей постоянно, чтобы что-то исправить. А некоторые грубые типы так пишут, что даже зная, что лучше исправить, исправлять совсем не охота.Я буду рад исправить и другие ошибки. поправить неточности, если они выскочат. Я ценю вашу помощь. спасибо.Я это давно знаю, просто трудно перечитывать 200 статей постоянно, чтобы что-то исправить. А некоторые грубые типы так пишут, что даже зная, что лучше исправить, исправлять совсем не охота.
С вашим char b = {}; Это не обнуление совсем. проверили бы хотя б.
если говорить о нулевом символе "" ; Я хорошо знал, когда заполнял им строку и цель была в том, чтобы показать настоящее очищение, а не видимое на глаз, ибо в строку входит мусор, который иногда мешает. Вы бы с терминами сами поаккуратнее, "символ нуль-терминации" или просто "нулевой символ", не терминатор))) А символ-терминатор звучит просто круто.Статью я модернизирую, но я не буду переходить в чужой стиль. Если я посчитаю, что новичку понятнее так, а не как хочется, то я оставлю именно так. Вы тоже поймите меня правильно. Слово "знак" слабому еще новичку намного проще понять и запомнить чем определение и название каждого знака. В этом нет совсем ошибки, знак он и есть - знак. Меньше акцента на одно дает больше акцента на другое.
Я буду рад исправить и другие ошибки. поправить неточности, если они выскочат. Я ценю вашу помощь. спасибо.
Здравствуйте еще раз!
Хочу пояснить. Термином "ноль-терминатор" (terminator с англ. ограничитель) пользовался мой преподаватель в ВУЗе. Видимо это old school!
Что касается обнуления строк.
char b = {}; Это действительно обнуление. Весь массив заполнен нулями. Не верите -- проверьте!
Если рассматривать строку в её естественном, бытовом смысле, то "пустой" будет та строка в которой нет ни одного символа. Поэтому в 99.9% случаев достаточно поставить в начало нулевой символ. Обычно обработка строки идет до первого нулевого символа а какие символы идут за ним уже не важно. Я понимаю что вы хотели обнулить строку. Просто решил предложить проверенный временем классический вариант.
:
Когда "Обычно обработка строки идет до первого нулевого символа а какие символы идут за ним уже не важно" - да, строка обнуляется
Если рассматривать "реальное обнуление всех ячеек строки (о котором писал я)" - нет, не обнуление и, даже, первый символ не нулевой. Я этим вариантом проверял. MinGW(CodeBlock) - весь массив отдает символ "a"
не думаю, что это повод для споров.
В данном разделе будут рассмотрены основные типы данных в С++, эти типы данных ещё называются встроенными. Язык программирования С++ является расширяемым языком программирования. Понятие расширяемый означает то, что кроме встроенных типов данных, можно создавать свои типы данных. Поэтому в С++ существует огромное количество типов данных. Мы будем изучать только основные из них.
| Тип | байт | Диапазон принимаемых значений |
|---|---|---|
|
целочисленный (логический) тип данных |
||
| bool | 1 | 0 / 255 |
|
целочисленный (символьный) тип данных |
||
| char | 1 | 0 / 255 |
|
целочисленные типы данных |
||
| short int | 2 | -32 768 / 32 767 |
| unsigned short int | 2 | 0 / 65 535 |
| int | 4 | |
| unsigned int | 4 | 0 / 4 294 967 295 |
| long int | 4 | -2 147 483 648 / 2 147 483 647 |
| unsigned long int | 4 | 0 / 4 294 967 295 |
|
типы данных с плавающей точкой |
||
| float | 4 | -2 147 483 648.0 / 2 147 483 647.0 |
| long float | 8 | |
| double | 8 | -9 223 372 036 854 775 808 .0 / 9 223 372 036 854 775 807.0 |
В таблице 1 представлены основные типы данных в С++. Вся таблица делится на три столбца. В первом столбце указывается зарезервированное слово, которое будет определять, каждое свой, тип данных. Во втором столбце указывается количество байт, которое отводится под переменную с соответствующим типом данных. В третьем столбце показан диапазон допустимых значений. Обратите внимание на то, что в таблице все типы данных расположены от меньшего к большему.
Тип данных bool
Первый в таблице — это тип данных bool — целочисленный тип данных, так как диапазон допустимых значений — целые числа от 0 до 255. Но как Вы уже заметили, в круглых скобочках написано — логический тип данных, и это тоже верно. Так как bool используется исключительно для хранения результатов логических выражений. У логического выражения может быть один из двух результатов true или false . true — если логическое выражение истинно, false — если логическое выражение ложно.
Но так как диапазон допустимых значений типа данных bool от 0 до 255, то необходимо было как-то сопоставить данный диапазон с определёнными в языке программирования логическими константами true и false . Таким образом, константе true эквивалентны все числа от 1 до 255 включительно, тогда как константе false эквивалентно только одно целое число — 0. Рассмотрим программу с использованием типа данных bool .
// data_type.cpp: определяет точку входа для консольного приложения.
#include "stdafx.h"
#include
В строке 9 объявлена переменная типа bool , которая инициализирована значением 25. Теоретически после строки 9 , в переменной boolean должно содержаться число 25, но на самом деле в этой переменной содержится число 1. Как я уже говорил, число 0 — это ложное значение, число 1 — это истинное значение. Суть в том, что в переменной типа bool могут содержаться два значения — 0 (ложь) или 1 (истина). Тогда как под тип данных bool отводится целый байт, а это значит, что переменная типа bool может содержать числа от 0 до 255. Для определения ложного и истинного значений необходимо всего два значения 0 и 1. Возникает вопрос: «Для чего остальные 253 значения?».
Исходя из этой ситуации, договорились использовать числа от 2 до 255 как эквивалент числу 1, то есть истина. Вот именно по этому в переменной boolean содержится число 25 а не 1. В строках 10 -13 объявлен , который передает управление оператору в строке 11 , если условие истинно, и оператору в строке 13 , если условие ложно. Результат работы программы смотреть на рисунке 1.
True = 1 Для продолжения нажмите любую клавишу. . .
Рисунок 1 — Тип данных bool
Тип данных char
Тип данных char — это целочисленный тип данных, который используется для представления символов. То есть, каждому символу соответствует определённое число из диапазона . Тип данных char также ещё называют символьным типом данных, так как графическое представление символов в С++ возможно благодаря char . Для представления символов в C++ типу данных char отводится один байт, в одном байте — 8 бит, тогда возведем двойку в степень 8 и получим значение 256 — количество символов, которое можно закодировать. Таким образом, используя тип данных char можно отобразить любой из 256 символов. Все закодированные символы представлены в .
ASCII (от англ. American Standard Code for Information Interchange) - американский стандартный код для обмена информацией.
Рассмотрим программу с использованием типа данных char .
// symbols.cpp: определяет точку входа для консольного приложения.
#include "stdafx.h"
#include
Итак, в строке 9 объявлена переменная с именем symbol , ей присвоено значение символа "a" (ASCII код ). В строке 10 оператор cout печатает символ, содержащийся в переменной symbol . В строке 11 объявлен строковый массив с именем string , причём размер массива задан неявно. В строковый массив сохранена строка "сайт" . Обратите внимание на то, что, когда мы сохраняли символ в переменную типа char , то после знака равно мы ставили одинарные кавычки, в которых и записывали символ. При инициализации строкового массива некоторой строкой, после знака равно ставятся двойные кавычки, в которых и записывается некоторая строка. Как и обычный символ, строки выводятся с помощью оператора cout , строка 12 . Результат работы программы показан на рисунке 2.
Symbol = a string = сайт Для продолжения нажмите любую клавишу. . .
Рисунок 2 — Тип данных char
Целочисленные типы данных
Целочисленные типы данных используются для представления чисел. В таблице 1 их аж шесть штук: short int , unsigned short int , int , unsigned int , long int , unsigned long int . Все они имеют свой собственный размер занимаемой памяти и диапазоном принимаемых значений. В зависимости от компилятора, размер занимаемой памяти и диапазон принимаемых значений могут изменяться. В таблице 1 все диапазоны принимаемых значений и размеры занимаемой памяти взяты для компилятора MVS2010. Причём все типы данных в таблице 1 расположены в порядке возрастания размера занимаемой памяти и диапазона принимаемых значений. Диапазон принимаемых значений, так или иначе, зависит от размера занимаемой памяти. Соответственно, чем больше размер занимаемой памяти, тем больше диапазон принимаемых значений. Также диапазон принимаемых значений меняется в случае, если тип данных объявляется с приставкой unsigned — без знака. Приставка unsigned говорит о том, что тип данных не может хранить знаковые значения, тогда и диапазон положительных значений увеличивается в два раза, например, типы данных short int и unsigned short int .
Приставки целочисленных типов данных:
short — приставка укорачивает тип данных, к которому применяется, путём уменьшения размера занимаемой памяти;
long — приставка удлиняет тип данных, к которому применяется, путём увеличения размера занимаемой памяти;
unsigned (без знака)— приставка увеличивает диапазон положительных значений в два раза, при этом диапазон отрицательных значений в таком типе данных храниться не может.
Так, что, по сути, мы имеем один целочисленный тип для представления целых чисел — это тип данных int . Благодаря приставкам short , long , unsigned появляется некоторое разнообразие типов данных int , различающихся размером занимаемой памяти и (или) диапазоном принимаемых значений.
Типы данных с плавающей точкой
В С++ существуют два типа данных с плавающей точкой: float и double . Типы данных с плавающей точкой предназначены для хранения чисел с плавающей точкой. Типы данных float и double могут хранить как положительные, так и отрицательные числа с плавающей точкой. У типа данных float размер занимаемой памяти в два раза меньше, чем у типа данных double , а значит и диапазон принимаемых значений тоже меньше. Если тип данных float объявить с приставкой long , то диапазон принимаемых значений станет равен диапазону принимаемых значений типа данных double . В основном, типы данных с плавающей точкой нужны для решения задач с высокой точностью вычислений, например, операции с деньгами.
Итак, мы рассмотрели главные моменты, касающиеся основных типов данных в С++. Осталось только показать, откуда взялись все эти диапазоны принимаемых значений и размеры занимаемой памяти. А для этого разработаем программу, которая будет вычислять основные характеристики всех, выше рассмотренных, типов данных.
// data_types.cpp: определяет точку входа для консольного приложения.
#include "stdafx.h"
#include
Данная программа выложена для того, чтобы Вы смогли просмотреть характеристики типов данных в своей системе. Не стоит разбираться в коде, так как в программе используются управляющие операторы, которые Вам, вероятнее всего, ещё не известны. Для поверхностного ознакомления с кодом программы, ниже поясню некоторые моменты. Оператор
sizeof() вычисляет количество байт, отводимое под тип данных или переменную. Функция
pow(x,y) возводит значение
х в степень
y , данная функция доступна из заголовочного файла
Max_val_type = 2^(b * 8 - 1) - 1; // для типов данных с отрицательными и положительными числами // где, b - количество байт выделяемое в памяти под переменную с таким типом данных // умножаем на 8, так как в одном байте 8 бит // вычитаем 1 в скобочках, так как диапазон чисел надо разделить надвое для положительных и отрицательных значений // вычитаем 1 в конце, так как диапазон чисел начинается с нуля // типы данных с приставкой unsigned max_val_type = 2^(b * 8) - 1; // для типов данных только с положительными числами // пояснения к формуле аналогичные, только в скобочка не вычитается единица
Пример работы программы можно увидеть на рисунке 3. В первом столбце показаны основные типы данных в С++, во втором столбце размер памяти, отводимый под каждый тип данных и в третьем столбце — максимальное значение, которое может содержать соответствующий тип данных. Минимальное значение находится аналогично максимальному. В типах данных с приставкой unsigned минимальное значение равно 0.
Data type byte max value bool = 1 255.00 char = 1 255.00 short int = 2 32767.00 unsigned short int = 2 65535.00 int = 4 2147483647.00 unsigned int = 4 4294967295.00 long int = 4 2147483647.00 unsigned long int = 4 4294967295.00 float = 4 2147483647.00 double = 8 9223372036854775808.00 Для продолжения нажмите любую клавишу. . .
Рисунок 3 — Типы данных С++
Если, например, переменной типа short int присвоить значение 33000, то произойдет переполнение разрядной сетки, так как максимальное значение в переменной типа short int это 32767. То есть в переменной типа short int сохранится какое-то другое значение, скорее всего будет отрицательным. Раз уж мы затронули тип данных int ,стоит отметить, что можно опускать ключевое слово int и писать, например, просто short . Компилятор будет интерпретировать такую запись как short int . Тоже самое относится и к приставкам long и unsigned . Например:
// сокращённая запись типа данных int short a1; // тоже самое, что и short int long a1; // тоже самое, что и long int unsigned a1; // тоже самое, что и unsigned int unsigned short a1; // тоже самое, что и unsigned short int
Все данные в языке Си имеют свой тип. Переменные определенных типов занимают в памяти какое-то место, разное в зависимости от типа. В Си нет четкого закрепления количества памяти за определенными типами. Это отдано на реализацию конкретного компилятора под конкретную платформу. Например, переменная типа int в одном компиляторе может занимать в памяти 16 бит, в другом — 32 бита, в третьем — 8 бит. Все определяет конкретный компилятор. Правда, все стремятся к универсализации, и в основном в большинстве компиляторов тип int , например, занимает 2 байта, а тип char — один.
Я в последнее время немного затупил, не мог вспомнить, сколько байт занимает тип double в AVR-GCC . Обычно при программировании контроллеров работаешь с целочисленными типами, типа int и char , а к типам с плавающей точкой прибегаешь не часто, в связи с их ресурсоемкостью.
Поэтому, на будущее, оставлю себе здесь памятку с указанием размеров занимаемой памяти типами данных для компилятора AVR-GCC и диапазон изменения переменных этого типа.
Типы данных в языке Си для компилятора AVR-GCC
| Тип | Размер в байтах (битах) |
Интервал изменения |
|---|---|---|
| char | 1 (8) | -128 .. 127 |
| unsigned char | 1 (8) | 0 .. 255 |
| signed char | 1 (8) | -128 .. 127 |
| int | 2 (16) | -32768 .. 32767 |
| unsigned int | 2 (16) | 0 .. 65535 |
| signed int | 2 (16) | -32768 .. 32767 |
| short int | 2 (16) | -32768 .. 32767 |
| unsigned short int | 2 (16) | 0 .. 65535 |
| signed short int | 2 (16) | -32768 .. 32767 |
| long int | 4 (32) | -2147483648 .. 2147483647 |
| unsigned long int | 4 (32) | 0 .. 4294967295 |
| signed long int | 4 (32) | -2147483648 .. 2147483647 |
| float | 4 (32) | 3.4Е-38 .. 3.4Е+38 |
| double | 4 (32) | 3.4Е-38 .. 3.4Е+38 |
| long double | 10 (80) | 3.4Е-4932 .. 3.4Е+4932 |
Обратите внимание
Реализация типа double в AVR-GCC отступает от стандарта. По стандарту double занимает 64 бита. В AVR-GCC переменная этого типа занимает 32 бита, и соответственно, она эквивалентна переменной с типом float !
В дополнение к этому, в библиотеках AVR-GCC введено несколько производных от стандартных типов. Они описаны в файле stdint.h . Сделано это, наверно, для улучшения наглядности и уменьшения текста программ (ускорения их написания:)). Вот табличка соответствия:
Производные типы от стандартных в языке Си для компилятора AVR-GCC
| Производный тип | Стандартный тип |
|---|---|
| int8_t | signed char |
| uint8_t | unsigned char |
| int16_t | signed int |
| uint16_t | unsigned int |
| int32_t | signed long int |
| uint32_t | unsigned long int |
| int64_t | signed long long int |
| uint64_t | unsigned long long int |
Тип Void
В языке Си есть еще один тип — тип void . Void используется для указания, что функция не возвращает ничего в качестве результата, или не принимает на вход никаких параметров. Этот тип не применяется для объявления переменных, соответственно он не занимает места в памяти.
Тип данных определяет множество значений, набор операций, которые можно применять к таким значениям и способ реализации хранения значений и выполнения операций.
Процесс проверки и накладывания ограничений на типы используемых данных называется контролем типов или типизацией программных данных . Различают следующие виды типизации:
- Статическая типизация - контроль типов осуществляется при компиляции.
- Динамическая типизация - контроль типов осуществляется во время выполнения.
Язык Си поддерживает статическую типизацию, и типы всех используемых в программе данных должны быть указаны перед ее компиляцией.
Различают простые, составные и прочие типы данных.
Простые данные
Простые данные можно разделить на
- целочисленные,
- вещественные,
- символьные
- логические.
Составные (сложные) данные
- Массив — индексированный набор элементов одного типа.
- Строковый тип — массив, хранящий строку символов.
- Структура — набор различных элементов (полей записи), хранимый как единое целое и предусматривающий доступ к отдельным полям структуры.
Другие типы данных
- Указатель — хранит адрес в памяти компьютера, указывающий на какую-либо информацию, как правило - указатель на переменную.
Программа, написанная на языке Си, оперирует с данными различных типов. Все данные имеют имя и тип. Обращение к данным в программе осуществляется по их именам (идентификаторам).
Идентификатор - это последовательность, содержащая не более 32 символов, среди которых могут быть любые буквы латинского алфавита a — z, A — Z, цифры 0 — 9 и знак подчеркивания (_). Первый символ идентификатора не должен быть цифрой.
Несмотря на то, что допускается имя, имеющее до 32 символов, определяющее значение имеют только первые 8 символов. Помимо имени, все данные имеют тип. Указание типа необходимо для того, чтобы было известно, сколько места в оперативной памяти будет занимать данный объект.
Компилятор языка Си придерживается строгого соответствия прописных и строчных букв в именах идентификаторов и лексем.
Целочисленные данные
Целочисленные данные могут быть представлены в знаковой и беззнаковой форме.
Беззнаковые целые числа представляются в виде последовательности битов в диапазоне от 0 до 2 n -1, где n-количество занимаемых битов.
Знаковые целые числа представляются в диапазоне -2 n-1 …+2 n-1 -1. При этом старший бит данного отводится под знак числа (0 соответствует положительному числу, 1 – отрицательному).
Основные типы и размеры целочисленных данных:
Вещественные данные
Вещественный тип предназначен для представления действительных чисел. Вещественные числа представляются в разрядной сетке машины в нормированной форме.
Нормированная форма числа предполагает наличие одной значащей цифры (не 0) до разделения целой и дробной части. Такое представление умножается на основание системы счисления в соответствующей степени. Например, число 12345,678 в нормированной форме можно представить как
12345,678 = 1,2345678·10 4
Число 0,009876 в нормированной форме можно представить как
0,009876 = 9,876·10 -3
В двоичной системе счисления значащий разряд, стоящий перед разделителем целой и дробной части, может быть равен только 1. В случае если число нельзя представить в нормированной форме (например, число 0), значащий разряд перед разделителем целой и дробной части равен 0.
Значащие разряды числа, стоящие в нормированной форме после разделителя целой и дробной части, называются мантиссой числа .
В общем случае вещественное число в разрядной сетке вычислительной машины можно представить в виде 4 полей.
- знак — бит, определяющий знак вещественного числа (0 для положительных чисел, 1 — для отрицательных).
- степень
— определяет степень 2, на которую требуется умножить число в нормированной форме. Поскольку степень 2 для числа в нормированной форме может быть как положительной, так и отрицательной, нулевой степени 2 в представлении вещественного числа соответствует величина сдвига, которая определяется как
где n — количество разрядов, отводимых для представления степени числа.
- целое — бит, который для нормированных чисел всегда равен 1, поэтому в некоторых представлениях типов этот бит опущен и принимается равным 1.
- мантисса — значащие разряды представления числа, стоящие после разделителя целой и дробной части в нормированной форме.
Различают три основных типа представления вещественных чисел в языке Си:
Как видно из таблицы, бит целое у типов float
и double
отсутствует. При этом диапазон представления вещественного числа состоит из двух диапазонов, расположенных симметрично относительно нуля. Например, диапазон представления чисел типа float
можно представить в виде:
Пример : представить число -178,125 в 32-разрядной сетке (тип float ).
Для представления числа в двоичной системе счисления преобразуем отдельно целую и дробную части:
178 10 = 10110010 2 .
0,125 10 = 0,001 2 .
178,125 10 = 10110010,001 2 =1,0110010001·2 111
Для преобразования в нормированную форму осуществляется сдвиг на 7 разрядов влево).
Для определения степени числа применяем сдвиг:
0111111+00000111 = 10000110 .
Таким образом, число -178,125 представится в разрядной сетке как
Символьный тип
Символьный тип хранит код символа и используется для отображения символов в различных кодировках. Символьные данные задаются в кодах и по сути представляют собой целочисленные значения. Для хранения кодов символов в языке Си используется тип char
.
Логический тип
Логический тип имеет применяется в логических операциях, используется при алгоритмических проверках условий и в циклах и имеет два значения:
- истина — true
- ложь — — false
В программе должно быть дано объявление всех используемых данных с указанием их имени и типа. Описание данных должно предшествовать их использованию в программе.
Пример объявления объектов
int
n; // Переменная n целого типа
double
a; // Переменная a вещественного типа двойной точности