Типы данных

План лекции
Концепция типа данных
Типы данных в языке Паскаль
Базовые и конструируемые типы
Раздел описания типов
Порядковые типы данных
5.1. Функции и процедуры применяемые к порядковым типам
5.2. Целочисленные типы данных
5.3. Логический тип данных
5.4. Символьный тип данных
5.5. Перечисляемые типы данных
5.6. Интервальные типы данных
Вещественные типы данных
6.1. Вещественные типы
6.2. Запись вещественных чисел
7. Форматный вывод данных
8. Конструируемые типы данных
9. Преобразование типов
9.1. Неявное преобразование типов
9.2. Явное преобразование типов
9.3. Функции изменяющие тип данных

Концепция типа данных
Для временного хранения информации в операторах памяти машины в языке Паскаль используются константы и переменные. Они могут быть различных типов.
Все данные, используемые в программе, должны быть предварительно определены.
Для каждого данного надо обозначить
∙ имя;
∙ характер и диапазон изменения значений;
∙ требуемую память для размещения;
∙ набор допустимых к ним операций.

Концепция типа данных
Тип данных определяет:
возможные значения переменных, констант, функций, выражений, принадлежащих к данному типу;
внутреннюю форму представления данных в ЭВМ;
операции и функции, которые могут выполняться над величинами, принадлежащими к данному типу.

Типы данных в языке Паскаль

Базовые и конструируемые типы
Базовые типы – типы, определяемые в языке программирования.
Конструируемые типы – типы, которые задаются программистом.

Базовые и конструируемые типы

Базовые и конструируемые типы
Например переменные базовых типов могут быть определены в разделе описания переменных
Var
a, b : real;
d: integer;
Конструируемые типы так же могут быть описаны в разделе описания переменных
Var
s : string;

Раздел описания типов
Типы данных, конструируемые программистом, описываются в разделе Type по следующему шаблону:
Type
<имя_типа> = <описание_типа>;
Например:
Type
lat_bukvy = 'a'..'z','A'..'Z';

Раздел описания типов
Базовые типы данных являются стандартными, поэтому нет нужды описывать их в разделе Type.
Однако при желании это тоже можно сделать, например, дав длинным определениям короткие имена. Скажем, введя новый тип данных
Type
int = integer;
Тогда можно описать переменные
Var
x, y : int;

Порядковые типы данных
Целые:
shortint
byte
integer
word
longint
Логические:
boolean
Символьные:
char;
Перечисляемые:
задаются перечислением значений и/или диапазонами значений.

Функции применяемые к порядковым типам
ord(x) возвращает порядковый номер значения переменной x (относительно того типа, к которому принадлежит переменная х).
pred(x) возвращает значение, предшествующее х (к первому элементу типа неприменима).
succ(x) возвращает значение, следующее за х (к последнему элементу типа неприменима).

Процедуры применяемые к порядковым типам
inc(x) возвращает значение, следующее за х (для арифметических типов данных это эквивалентно оператору x:=x+1).
inc(x,k) возвращает k-е значение, следующее за х (для арифметических типов данных это эквивалентно оператору x:=x+k).
dec(x) возвращает значение, предшествующее х (для арифметических типов данных это эквивалентно оператору x:=x-1).
dec(x,k) возвращает k-e значение, предшествующее х (для арифметических типов данных это эквивалентно оператору x:=x-k).

Целочисленные типы данных
Над целыми типами определены такие операции:
+ - * / mod div

Логический тип данных
Логический тип boolean имеет два значения:
false и true
Над операндами логического типа определены такие операции:
or, and, not, xor
Для логического типа выполняются следующие равенства:
ord(false)=0, ord(true)=1, false
pred(true)=false, succ(false)=true,
inc(true)=false, inc(false)=true,
dec(true)=false, dec(false)=true.

Символьный тип данных
В символьный тип char входит 256 символов расширенной таблицы ASCII
Например,
'a', 'b', 'я', '7', ‘&'
Номер символа, возвращаемый функцией ord(), совпадает с номером этого символа в таблице ASCII.

Символьный тип данных
Пример описания символьной переменной:
Var
simb1, simb2 : char;
Begin
simb1:=‘R’; simb2:=#65; { С помощью # производится перевод целого числа в соответствующий символ данного ASCII-кода }
write (simb1,simb2);
End.
Результат работы программы
RA

Перечисляемые типы данных
Перечисляемые типы данных задаются в разделе Type явным перечислением их элементов.
Например:
Type
week =(sun,mon,tue,wed,thu,fri,sat)
Напомним, что для этого типа данных:
inc(sat) = sun, dec(sun) = sat.

Интервальные типы данных (диапазоны)
Интервальные типы данных задаются только границами своего диапазона.
Например:
Type
month = 1..12;
Программист может создавать и собственные типы данных, являющиеся комбинацией нескольких стандартных типов.
Например:
Type
valid_for_identifiers = 'a'..'z','A'..'Z','_','0..9‘;

Вещественные типы данных
Вещественные типы данных являются арифметическими, но не порядковыми.
Следовательно для этих типов данных выполняются арифметические операции (за исключением операций с целыми числами) и стандартные математические функции.

Запись вещественных чисел

Форматный вывод данных
Пусть
a:=7; b:=‘x’; c:=-10.5;
Если для вывода информации воспользоваться командой
write (a,b,c);
то выводимые символы окажутся "слепленными".
7x-1.05000000000000E+1

Форматный вывод данных
Используем следующую запись оператора вывода
write(a:5,b,c:20:5);
Первое число после знака ":" обозначает количество позиций, выделяемых под всю переменную, а второе - под дробную часть числа. Десятичная точка тоже считается отдельным символом.
Получим
_ _ _ _ 7 x _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ - 1 0 . 5 0 0 0 0
(подчерк служит для визуализации пробела)

Конструируемые типы данных
Конструируемые типы данных будут изучены на последующих лекциях.

Совместимость типов данных
В общем случае при выполнении арифметических (и любых других) операций компилятору требуется, чтобы типы операндов совпадали.
Нельзя, например, сложить массив и множество, нельзя передать вещественное число переменной, ожидающей целый аргумент, и т.п.
В то же время, любая переменная, в расчете на вещественные значения, сможет работать и с целыми числами.

Неявное преобразование типов
Тип результата арифметических операций (а следовательно, и выражений) может отличаться от типов исходных операндов.
Пример:
Var
a,b : integer;
d : real;
Begin
read (a,b);
r:=a/b;
write (r);
End.

Неявное преобразование типов
Если в некоторой операции присваивания участвуют два типа данных совместимых, но не совместимых по присваиванию, то тип присваиваемого выражения автоматически заменяется на подходящий.
Пример:
Var
a : byte;
Begin
a:=10;
a:=-a;
write (a);
End.
На экране мы увидим не -10, а 246 (246 = 256 - 10).

Явное преобразование типов
Тип значения можно изменить и явным способом:
просто указав новый тип выражения.
Пример:
a:= byte(b);
В этом случае переменной а будет присвоено значение, полученное новой интерпретацией значения переменной b.
Скажем, если b имеет тип shortint и значение -23,
то в a запишется 233 (= 256 - 23).

Функции изменяющие тип данных
Функции округления:
trunc real -> integer
round real -> integer
Функция преобразования строки в число
val string -> byte/integer/real
Получение символа по заданному ASCII-коду
сhr byte -> char
Преобразование порядковых типов
ord <порядковый_тип> -> longint