Структура данных

Тип представляемой информации

Константы и переменные

Типы данных

Данные представляют ту или иную обрабатываемую информацию и различаются по ряду признаков. Тип данных указывает, какие операции можно над ними производить. Рассмотрим основные признаки типизации.

Значения констант в программе записываются в явной форме, и их нельзя изменять во время выполнения программы (в некоторых новых версиях этот запрет снят). Для замены константы необходимо изменение текста программы. Значения переменных могут многократно меняться.

Переменным даются индивидуальные имена, или идентификаторы. Паскаль и Си допускают обозначение именами также и констант. Имя переменной можно понимать как участок памяти ЭВМ, куда записываются и откуда считываются значения этой переменной.

Все имена должны быть разными (исключения обсуждаются в п. 5.4.6).

В каждом языке есть свои ограничения на количество, ассортимент и порядок следования символов алфавита в именах.

Программу легче читать, если имена несут какую-то смысловую нагрузку.

Различают числовые, логические, символьные (их называют также литерными) и текстовые (строковые) данные. От типа зависит внутримашинное представление данных и набор операций, которые над ними можно выполнять.

Числовые данные подразделяют на целые (с подтипами), действительные и комплексные (наличие последних зависит от ЯП). Здесь эти понятия к близки к обычным математическим.

Для таких данных предусмотрена стандартная разрядность («длина») и диапазон изменения. Можно задать увеличенную разрядность, тогда арифметические операции над действительными и комплексными данными выполняются с меньшими погрешностями округлений и расширяется диапазон допустимых значений для всех числовых данных. Стандарт и возможности увеличения длины зависят от ЯП или его диалекта; аналогично обстоит дело с наличием комплексных данных. Для целых данных можно задавать уменьшенную разрядность — это экономит память.

Логические данные являются бинарными, то есть возможны два их различимых значения: «истина» или «ложь» (в Паскале TRUE и FALSE, в Си 1 и 0).

Символьными данными могут быть любые элементы алфавита ЯП.

Значениями текстовых данных могут быть последовательности элементов алфавита.

Допускается преобразование типов — например, целого в действительный и наоборот (во втором случае это либо округление, либо отбрасывание дробной части).

По этому признаку различают простые и структурированные типы.

С некоторым упрощением к простым типам можно отнести данные, рассматриваемые как автономные, не входящие в группы, — например, одиночные числовые переменные и константы; их часто называют скалярами.

Структурированные данные входят как элементы в определенные упорядоченные совокупности. Из названных в п. 5.4.2 типов структурированными являются строковые данные.

Рассмотрим такие структурированные типы, как массивы, множества, записи и файлы.

Массив состоит из ограниченного количества элементов, представляющих однородную по типу информацию. Все они объединены общим именем. Для выбора конкретного элемента нужно указать это имя и место элемента в массиве. Чаще всего используются одномерные и двумерные массивы, называемые также векторами и матрицами. Позицию элемента в одномерном массиве определяет один индекс, а в двумерном — два индекса: строки и столбца, на пересечении которых расположен элемент. Трехмерный массив можно трактовать как несколько объединенных двумерных массивов с одинаковой конфигурацией строк и столбцов.

Данные типа множеств — это наборы до 256 однотипных объектов, объединяемых по какому-либо признаку. Наличие такого признака лишь подразумевается, но не объявляется и не контролируется средствами ЯП. Наличие такого типа в ЯП очень упрощает сложную логическую обработку. Порядок размещения данных в множестве не определен.

Записи состоят из нескольких независимых полей, в каждом из которых могут быть данные простого или строкового типа: например, фамилия с инициалами, должность и номер телефона сотрудника учреждения; записью можно считать строку программы на ЯП. Количество полей, их типы и порядок следования определяют структуру записи.

Файл представляет собой упорядоченную совокупность однотипных элементов — чисел, строк, записей и др. Файлы используются для размещения данных на периферийных устройствах (во внешней памяти, на экране дисплея, на листе принтерной распечатки и др.).

Наиболее простой метод работы с файлами называют последовательным доступом. При этом новый элемент может быть занесен в файл или прочитан из файла только после предшествующего. Есть другие, более гибкие методы работы с файлами, но мы их не обсуждаем.

При описании файла указывается тип данных, но не их количество: оно лимитируется только емкостью соответствующего внешнего регистрирующего устройства.

Возможность обработать набор записей одинаковой структуры без многократного обращения к файлу дает создание массива записей, предусмотренное в некоторых ЯП (например в Паскале).

Дата добавления: 2014-01-05