Типы данных используемые в паскаль кратко. Реферат: Типы данных в Паскале
Понятие типа является одним из фундаментальных понятий любого языка программирования. Объекты (константы , переменные , функции, выражения), которыми оперирует программа, относятся к определенному типу.
Тип - это множество значений, которые могут принимать объекты программы, и совокупность операций, допустимых над этими значениями .
Например , значения 1 и 2 относятся к целочисленному типу , их можно складывать, умножать и выполнять другие арифметические операции . Значения «монитор» и «Паскаль» носят лингвистический характер, они имеют свой набор допустимых операций. В большинстве широкоупотребительных языков могут использоваться только строго определенные, заранее известные типы. Pascal , наряду со стандартными типами, имеющимися в других языках высокого уровня, позволяет программисту образовывать собственные типы.
Все допустимые в языке Паскаль типы подразделяются на две большие группы: простые и сложные (структурированные).
| Тип | Диапазон | Мантисса, знаков | Требуемая память (байт) |
| REAL | 2.9*10Е-39..1.7*10Е38 | 11-12 | |
| SINGLE | 1.5*10Е-45..3.4*10Е38 | 7-8 | |
| DOUBLE | 5.0*10Е-324..1.7*10Е308 | 15-16 | |
| EXTENDED | 1.9*10Е-4951..1.1*10Е4932 | 19-20 | |
| COMP | -2Е+63+1..2Е+63-1 | 10-20 |
Эффективное использование типов SINGLE, DOUBLE, EXTEND, COMP возможно только при включенной директиве {$N+}. По умолчанию она находится в выключенном состоянии. Для решения инженерно-экономических задач достаточно значений типа REAL.
Пример
Var Res, Summa, Itog: real;
Булевский тип данных описывается идентификатором BOOLEAN. Переменные и константы этого типа могут принимать только одно из двух значений: TRUE (истина) или FALSE (ложь).
Пример
Var Sel1, Sel2: boolean;
A,B,C,D: boolean;
Выражения булевского типа занимают в памяти 1 байт и используются в логических выражениях и выражениях отношения, а также для управления порядком выполнения операторов программы.
Литерный (символьный) тип описывается стандартным идентификатором CHAR. Константы и переменные этого типа могут принимать одно из значений кодовой таблицы ASCII. Значение константы или переменной этого типа заключается в апострофы.
Например , Var Bukva, Znak, Simvol: char;
Bukva:=’A’; Znak:=’+’; Simvol:=’!’
Переменные символьного типа занимают в памяти 1 байт. Использование данных типа char в арифметических выражениях запрещено. К литерным значениям могут применяться операции сравнения, результат при этом зависит от номера литерной переменной или константы в кодовой таблице.
Кроме стандартных типов данных, Паскаль поддерживает скалярные типы, определенные пользователем . К ним относятся перечисляемый и интервальный типы . Данные этих типов занимают в памяти 1 байт, поэтому любой пользовательский тип не может содержать более 255 элементов. Их применение значительно улучшает наглядность программы, делает более легким поиск ошибок и экономит память.
Перечисляемый тип задается непосредственно перечислением всех значений, которые может принимать переменная данного типа. Отдельные значения указываются через запятую, а весь список заключается в круглые скобки.
Формат
Type <имя типа>=(<значение1, значение2, ..., значениеN>);
Var <идентификатор, ...>: < имя типа>;
Пример
Type Season =(Spring, Summer, Autumn, Winter);
Var S1, S2: Season;
Autumn: (September, October, Nowember);
В данном примере приведен явно описанный тип данных пользователя Season. Определены их значения - обозначения времен года. Переменные S1 и S2 могут принимать только одно из перечисленных значений. Попытка присвоить им любое другое значение вызовет программное прерывание . Третий тип перечисления - анонимный (не имеет имени) и задается перечислением значений в разделе Var. Autumn является переменной этого типа и может принимать значения September, October, Nowember. Таким образом, может быть задан любой тип, но это не всегда приемлемо. Первый способ, безусловно, более понятен и больше соответствует характеру языка Pascal.
Интервальный тип позволяет задавать две константы, определяющие границы диапазона значений для данной переменной. Компилятор при каждой операции с переменной интервального типа генерирует подпрограммы проверки, определяющие, остается ли значение переменной внутри установленного для нее диапазона. Обе константы должны принадлежать одному из стандартных типов, кроме вещественного. Значение первой константы должно быть обязательно меньше значения второй.
Формат
Type <имя типа> = <константа1> .. <константа2>;
Var <идентификатор>: < имя типа>;
Пример
Type Days = 1.. 31;
Var Work_d, Free_d: Days;
В этом примере переменные Work_d, Free_d имеют тип Days и могут принимать любые значения из диапазона 1 . . 31.
Выход из диапазона вызывает программное прерывание.
Можно определить интервальный тип, задав границы диапазона не значениями констант, а их именами:
Const Min = 1; Max = 31;
Type Days = Min .. Max;
Var Work_d, Free_d: Days;
Структурированные типы данных базируются на скалярных типах и могут содержать их различные комбинации. Они определяют упорядоченную совокупность скалярных элементов и характеризуются типом своих компонентов . В языке Паскаль представлены следующие структурированные типы данных:
строка - последовательность символов, заключенная в апострофы;
массив - структурированный тип данных, состоящий из фиксированного количества элементов одного и того же типа, доступ к которым осуществляется по индексу;
множество - набор выбранных по какому-либо признаку или группе признаков объектов, которые можно рассматривать как единое целое;
запись - совокупность фиксированного числа компонентов разного типа;
файл - последовательность компонентов одного типа и одной длины.
Еще двум структурированным типам - процедурному и типу object (объектному) - трудно поставить в соответствие данные в обычном представлении.
Рисунок 1 - Набор основных типов языка Паскаль
Для того чтобы машина смогла обработать какие бы то ни было входные данные, она должна «понимать», к какому типу принадлежат переменные, в которые занесены значения. При отсутствии информации о формате данных компьютер не сможет определить, допустима ли в конкретном случае та или иная операция: например, интуитивно понятно, что нельзя возвести букву в степень или взять интеграл от строки. Таким образом, пользователь должен определить, какие действия позволительно осуществлять с каждой переменной.
Как и в других языках программирования высокого уровня, типы переменных в Паскале оптимизированы для выполнения задач различной направленности, имеют различный диапазон значений и длину в байтах.
Подразделение типов переменных
Типы переменных в Паскале делятся на простые и структурированные. Простые включают в себя вещественные и порядковые типы. К структурированным относятся массивы, записи, множества и файлы. Отдельно выделяются указатели, объекты и процедурные типы.
Рассмотрим порядковые и вещественные типы. К порядковым относятся 5 целых типов, перечисляемый и тип-диапазон.
Порядковые типы
Существует 5 целых типов, различающихся длиной в байтах и диапазоном значений.
Длина Byte и ShortInt - 1 байт. Различие между ними состоит в том, что Byte хранит только неотрицательные значения, а ShortInt позволяет хранить и отрицательные (от -128 до +127). Аналогично соотносятся друг с другом типы Word и Integer, с тем лишь различием, что их размер - 2 байта.
Наконец, LongInt позволяет хранить и отрицательные, и положительные значения, используя 4 байта - в числовом измерении 16-й степени в обе стороны от нуля. Различные виды переменных в Паскале способствуют эффективному решению пользовательских задач, поскольку в каждом конкретном случае может требоваться как малый, так и большой диапазон значений, а также не исключено наличие ограничений по объему выделяемой памяти.
Важно понимать, что нуль занимает столько же места в памяти, сколько и любое другое число. Таким образом, при формировании диапазона значений минимальное отрицательное число по модулю будет на единицу больше, чем положительное: например, от -128 до +127.
Переменные, принадлежащие к могут принимать значение TRUE (истина) или FALSE (ложь) и требуют 1 байт памяти.
Тип CHAR позволяет хранить любой из множества символов, существующих в памяти компьютера. При этом в символьных переменных в Паскале реально хранится лишь код знака, в соответствии с которым отображается его графическая форма.
Вещественные типы
Среди типов переменных в Паскале выделяется несколько числовых с возможностью записи дробной части. Различие между типами Single, Real, Double и Extended сводится к диапазону принимаемых значений, количеству значащих цифр после запятой и размеру в байтах.
В соответствии с порядком, представленным выше, переменная каждого типа будет занимать 4, 6, 8 или 10 байт.
Массивы
Структурированные типы данных являются сложными и позволяют объединять в рамках одной переменной ряд простых значений. Яркий пример представляет собой массив, который можно задать следующим образом:
String=array of char;
Таким образом, мы получили тип под названием String, позволяющий задавать переменные длиной в 100 символов. В последней строке задан непосредственно одномерный массив Y, имеющий тип String. Описание переменных в Паскале осуществляется путём размещения с левой стороны идентификатора, а справа, после знака равенства, значения переменной.
Диапазон индексов, записанный в позволяет обращаться к каждому конкретному элементу массива:
В данном случае мы произвели чтение второго элемента созданного ранее массива Y.
Частным случаем одномерного массива являются и строковые переменные в Паскале, ведь строка - это последовательность символов, т. е. элементов типа char.
Записи
Запись состоит из нескольких полей, заполненных данными любых типов кроме файлового. В целом переменная такого типа похожа на элемент базы данных. Например, можно занести в неё имя человека и номер его телефона:
type NTel = Record
В первой строке слева указывается имя типа, а справа - служебное слово record. Во второй строке задано поле с именем, в третьей - номер телефона. Слово «end» говорит о том, что мы ввели все поля, которые хотели, и на этом процесс создания записи завершается.
Наконец в последней строке мы задаём переменную One, имеющую тип NTel.
Обращаться можно как к записи в целом, так и к отдельным её компонентам, например: one.NAME (т. е. имя_переменной.имя_поля_записи).
Файлы
Паскаль позволяет работать с текстовыми, типизированными и нетипизированными файлами, которые представляют собой структурированную последовательность компонент, имеющих одинаковый тип.
При чтении из файла или записи в него может использоваться как полный адрес, так и краткая его форма:
‘C:\Folder\File2.txt’
Краткая форма используется в случае размещения файла в папке, где хранится сама программа, обращающаяся к нему. Полная форма может использоваться в любых обстоятельствах.
Задать переменную файлового типа можно следующим образом:
f1: file of integer;
Для работы с файлами используются различные функции и процедуры, связывающие переменную с файлом на диске, открывающие его для чтения, записи и перезаписи, закрывающие по окончании работы, позволяющие создавать новое имя и удаляющие файл с компьютера.
В заключение
Без умения использовать различные типы переменных в Паскале пользователь не сможет реализовать даже простейшую задачу. Для того чтобы программа выполняла алгоритм без ошибок, требуется выучить как служебные слова, так и синтаксис, поскольку машина умеет «понимать» команды только в том случае, если они написаны единственно верным способом.
Наиболее распространенные в математике числовые типы – это целые числа, которые представляют бесконечное множество дискретных значений, и действительные числа, которые представляют неограниченный континуум значений.
Описание числовых типов данных (целые) Паскаля
В пределах одного языка могут быть реализованы различные подмножества множества целых чисел. Диапазон возможных значений целых числовых типов зависит от их внутреннего представления, которое может занимать один, два или четыре байта. Так, в Паскале 7.0 используются следующие целые числовые типы данных:
С целыми числовыми типами данных Паскаля можно выполнять следующие операции:
- Арифметические:
сложение(+);
вычитание(-);
умножение(*);
остаток от деления (mod);
возведение в степень;
унарный плюс (+);
унарный минус (-).
- Операции отношения:
отношение равенства (=);
отношение неравенства (<>);
отношение меньше (<);
отношение больше (>);
отношение не меньше (>=);
отношение не больше (<=).
При действиях с целыми числовыми типами данных тип результата будет соответствовать типу операндов, а если операнды относятся к различным целым типам, - типу того операнда, который имеет максимальную мощность (максимальный диапазон значений). Возможное переполнение результата никак не контролируется (это важно!) , что может привести к ошибкам.
Особое внимание следует уделить операции деления целых числовых типов данных. В Паскале допускается две операции деления, которые соответственно обозначаются "/" и div . Нужно знать, что результатом деления "/" является не целое, а вещественное число (это справедливо, даже если вы делите 8 на 2, т.е. 8/2=4.0). Деление div – это целочисленное деление , т.е. тип результата целый.
Описание числовых типов данных (действительные) Паскаля
К вещественному числовому типу данных относится подмножество вещественных чисел, которые могут быть представлены в так называемом формате с плавающей запятой и фиксированным числом цифр. С плавающей точкой каждый числовой тип данных представляется в виде двух групп цифр. Первая группа цифр называется мантиссой, вторая – порядком. В общем виде числовой тип данных в форме с плавающей точкой может быть представлено так: X= {+|-}MP {+ | -} r , где M – мантисса числа; r – порядок числа (r – целое число); P – основание системы счисления. Например, для десятичного основания представление 2Е-1 (здесь Е – основание десятичной системы счисления) будет иметь вид: 2*10 -1 =0.2, а представление 1.234Е5 будет соответствовать: 1.234*10 5 =123400.0.
В Паскале используются следующие типы вещественных чисел, которые определяют произвольное число лишь с некоторой конечной точностью, зависящей от внутреннего формата вещественного числа:
При описании вещественной переменной типа real в памяти компьютера будет создана переменная размерностью 4 байта. При этом 3 байта будут отданы под мантиссу, а один – под порядок.
Над действительными числовыми типами данных можно выполнять следующие операции:
- Арифметические:
сложение (+);
вычитание(-);
умножение(*);
деление(/);
возведение в степень;
унарный плюс (+);
унарный минус (-).
- Операции отношения:
отношение неравенства (<>);
отношение меньше (<);
отношение больше (>);
отношение не меньше (>=);
отношение не больше (<=).
Как видим, Паскаль характеризуется богатой гаммой вещественных типов, однако доступ к числовым типам данных single , double и extended возможен только при особых режимах компиляции. Эти числовые типы данных рассчитаны на аппаратную поддержку арифметики с плавающей точкой и для их эффективного использования в состав ПК должен входить математический сопроцессор.
Особое положение в Паскале занимает числовой тип данных comp , который трактуется как вещественное число без экспоненциальной и дробной частей. Фактически, comp – это «большое» целое число со знаком, сохраняющее 19..20 значащих десятичных цифр. В то же время числовой тип данных comp в выражениях полностью совместим с другими вещественными типами: над ним определены все вещественные операции, он может использоваться как аргумент математических функций и т.д.
О преобразовании числовых типов данных Паскаля
В Паскале почти невозможны неявные (автоматические) преобразования числовых типов данных. Исключение сделано только для типа integer , который разрешается использовать в выражениях типа real . Например, если переменные описаны следующим образом:
Var X: integer; Y: real;
То оператор
будет синтаксически правильным, хотя справа от знака присваивания стоит целочисленное выражение, а слева – вещественная переменная, компилятор сделает преобразование числовых типов данных автоматически. Обратное же преобразование автоматически типа real в тип integer в Паскале невозможно. Вспомним, какое количество байт выделяется под переменные типа integer и real : под целочисленный тип данных integer выделяется 2 байта памяти, а под real – 6 байта. Для преобразования real в integer имеются две встроенные функции: round (x) округляет вещественное x до ближайшего целого, trunc (x) усекает вещественное число путем отбрасывания дробной части.
Наиболее важными элементами программы являются переменные. Именно они влияют на ход событий в программе во время ее выполнения. Например, если бы мы не указали значение переменной Name в , кому было бы адресовано приветствие, выведенное программой?
Переменные могут содержать совершенно различные данные. Например, в одной переменной может храниться чье-то имя, в другой – год рождения, в – третьей – рост и т.д. Такие разные данные и представляются компьютером по-разному. Имя – это строка символов, год рождения – целое число, рост – вещественное число (например, рост равен 1.72 м).
Способ представления данных компьютером определяется их типом . Кроме того, тип данных определяет, какие действия разрешается выполнять над этими данными.
Ниже перечислены основные стандартные типы данных языка Турбо-Паскаль:
- INTEGER – целочисленные данные в диапазоне от –32768 до 32767, в памяти занимают два байта;
- REAL – вещественные числа в диапазоне от 2.9´10 -39 (2.9E-39) до 1.7´10 38 (1.7E38), занимают шесть байт;
- CHAR – отдельный символ, один байт;
- STRING – строка символов, количество символов в строке (длина строки) ограничивается числом N в квадратных скобках, занимает N+1 байт (если число N не указано, то максимальная длина строки равна 255 символов);
- BOOLEAN – логический тип, имеет два значения: FALSE (ложь) и TRUE (истина), один байт.
Заметим, что типы INTEGER, CHAR, и BOOLEAN относятся к порядковым типам (ordinal types).
Как Вы, наверное, помните, при описании переменной после ее имени ставится двоеточие, а затем указывается тип. Если несколько переменных имеют одинаковый тип, их имена можно перечислить через запятую.
Пример описания переменных различных типов:
Delphi/Pascal
var a, b, c: integer; sum: real; Alpha, Beta: char; S: string; S_1: string; t: boolean;
a , b , c : integer ; sum : real ; Alpha , Beta : char ; S : string [ 25 ] ; S_1 : string ; t : boolean ; |
Заметьте, что переменная S_1 является строкой символов, но при ее описании не указывается длина. В таком случае компилятор сам устанавливает максимально возможную длину – 255 символов.
Для хранения целых и вещественных чисел существуют и другие предопределенные типы данных. Их характеристики приведены в таблицах ниже. Сравните эти типы с типами INTEGER и REAL, также приведенными в таблицах.
|
Диапазон |
Размер в байтах |
|
| SHORTINT | ||
| INTEGER | ||
| LONGINT |
2147483648 .. 2147483647 |
|
| BYTE | ||
| WORD |
Вещественные типы данных
|
Диапазон |
Число значащих цифр |
Размер в байтах |
|
| REAL |
2.9´10 -39 .. 1.7´10 3 8 |
||
| SINGLE |
1.5´10 – 45 .. 3.4´10 3 8 |
||
| DOUBLE |
5.0´10 -3 24 .. 1.7´10 3 08 |
||
| EXTENDED |
3.4´10 -4932 .. 1.1´10 49 32 |
||
| COMP |
2 63 +1 .. 2 63 -1 |
Какой тип данных использовать
Столько разных типов, скажете Вы, и какой же из них использовать?
Это зависит от поставленной перед Вами задачи. Например, Вам нужна переменная, в которой Вы будете хранить рост некоторого человека (вещественное значение): в этом случае достаточно использовать тип SINGLE. Если какая-то переменная используется у Вас для подсчета количества определенных объектов (целое положительное значение), то прикиньте, может ли быть это число больше 255, если нет – используйте BYTE, если же может – Вам не обойтись без WORD, а в некоторых случаях может понадобиться и LONGINT.
Чтобы узнать о различных типах побольше, нажмите Shift+F1 в среде Турбо-Паскаль (появится окно индекса помощи), а затем выбирайте интересующий Вас объект (например, наберите ‘type’ или ‘real’).
ЛЕКЦИЯ 2
Основы программирования.
Введение в Pascal. Типы данных. Операции.
Алфавит языка Pascal
Любой естественный язык состоит из таких элементов, как символы, слова, словосочетания, предложения. В языке программирования также есть аналогичные элементы: символы, слова, выражения (словосочетания), операторы (предложения).
Слова образуются из совокупности символов. Выражения - это группы слов, а операторы - это комбинации слов и выражений. Символы языка - есть элементарные знаки (буквы), которые используются для составления каких-то текстов. Так вот, набор этих символов и образует алфавит языка.
Алфавит языка Pascal состоит из:
1.прописных и строчных букв латинского алфавита, в который входят следующие символы:
A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z - прописные буквы;
A b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v w x y z - строчные буквы;
2. десятичные арабские цифры: 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9;
3. шестнадцатеричные цифры (строятся из десятичных цифр и букв от A до F);
4. 32 прописные и строчные буквы русского алфавита;
5. специальные символы:
Комбинации специальных символов могут образовывать составные символы:
: = присваивание;
< > не равно;
>= больше или равно;
<= меньше или равно;
Диапазон значений;
(* *) или { }- комментарий.
Структура Pascal-программы
Для того чтобы Pasсal-компилятор правильно понял, какие именно действия от него ожидаются, ваша программа должна быть оформлена в полном соответствии с синтаксисом (правилами построения программ) этого языка.
Любая Pascal-программа может состоять из следующих блоков (квадратными скобками здесь и далее помечены необязательные части):
program <имя_программы>;
[ uses <имена_подключаемых_модулей>;]
[ label <список_меток>;]
[ const <имя_константы> = <значение_константы>;]
[ type <имя_типа> = <определение_типа>;]
[ var <имя_переменной> : <тип_переменной>;]
[ procedure <имя_процедуры> <описание_процедуры>;]
[ function <имя_функции> <описание_функции>;]
begin {начало основного тела программы}
<операторы>
end. (* конец основного тела программы *)
Поздние версии компиляторов языка Pascal уже не требуют указывать название программы, то есть строку program <имя_программы>; можно опустить. Но это возможно только в том случае, если вся программа содержится в одном модуле-файле. Если же программа состоит из нескольких самостоятельных кусков - модулей, то каждый из них должен иметь заголовок (program или unit).
Любой из перечисленных необязательных разделов может встречаться в тексте программы более одного раза, их общая последовательность также может меняться, но при этом всегда должно выполняться главное правило языка Pascal: прежде чем объект будет использован, он должен быть объявлен и описан.
Компиляторы языка Pascal не различают строчные и прописные буквы, а пробельные символы игнорируют, поэтому текст программы можно структурировать так, чтобы читать и отлаживать его было наиболее удобно.
Директивы компилятора
Строка, начинающаяся символами {$, является не комментарием, а директивой компилятора - специальной командой, от которой зависит процесс компиляции и выполнения программы. Директивы мы будем рассматривать в тех разделах, к которым они относятся "по смыслу".
Например, строка {$I-,Q+} отключает контроль правильности ввода-вывода, но включает контроль переполнения при вычислениях.
Идентификаторы
Имена, даваемые программным объектам (константам, типам, переменным, функциям и процедурам, да и всей программе целиком) называются идентификаторами. Они могут состоять только из цифр, латинских букв и знака "_" (подчеркивание). Однако цифра не может начинать имя. Идентификаторы могут иметь любую длину, но если у двух имен первые 63 символа совпадают, то такие имена считаются идентичными.
Вы можете давать программным объектам любые имена, но необходимо, чтобы они отличались от зарезервированных слов, используемых языком Pascal, потому что компилятор все равно не примет переменные с "чужими" именами.
Приведем список наиболее часто встречающихся зарезервированных слов:
array implementation shl
case interface string
const label then
file pointer uses
far procedure var
for program while
forward record with
function repeat xor
Переменные и типы данных
Переменная - это программный объект, значение которого может изменяться в процессе работы программы.
Тип данных - это характеристика диапазона значений, которые могут принимать переменные, относящиеся к этому типу данных.
Все используемые в программе переменные должны быть описаны в специальном разделе var по следующему шаблону:
var <имя_переменной_1> [, <имя_переменной_2, _>] : <имя_типа_1>;
<имя_переменной_3> [, <имя_переменной_4, _>] : <имя_типа_2>;
Язык Pascal обладает большим набором разнообразных типов данных, однако сейчас мы укажем лишь некоторые из них. Обо всех же типах данных мы поговорим далее.
Константы
Константа - это объект, значение которого известно еще до начала работы программы.
Константы необходимы для оформления наглядных программ, незаменимы при использовании в тексте программы многократно повторяемых значений, удобны в случае необходимости изменения этих значений сразу во всей программе.
В языке Pascal существует три вида констант:
Неименованные константы (цифры и числа, символы и строки, множества);
Именованные нетипизированные константы;
Именованные типизированные константы.
Неименованные константы
Неименованные константы не имеют имен, и потому их не нужно описывать.
Тип неименованной константы определяется автоматически, по умолчанию:
Любая последовательность цифр (возможно, предваряемая знаком "-" или "+" или разбиваемая одной точкой) воспринимается компилятором как неименованная константа - число (целое или вещественное);
Любая последовательность символов, заключенная в апострофы, воспринимается как неименованная константа - строка;
Любая последовательность целых чисел либо символов через запятую, обрамленная квадратными скобками, воспринимается как неименованная константа - множество.
Кроме того, существуют две специальные константы true и false, относящиеся к логическому типу данных.
Примерами использования неименованных констант могут послужить следующие операторы:
real2:= 12.075 + х;
string4:= "abc" + string44;
set5:= * set55;
boolean6:= true;
Нетипизированные константы
Именованные константы, как следует из их названия, должны иметь имя. Стало быть, эти имена необходимо сообщить компилятору, то есть описать в специальном разделе const.
Если не указывать тип константы, то по ее внешнему виду компилятор сам определит, к какому (базовому) типу ее отнести. Любую уже описанную константу можно использовать при объявлении других констант, переменных и типов данных. Вот несколько примеров описания нетипизированных именованных констант:
Типизированные константы
Типизированные именованные константы представляют собой переменные(!) с начальным значением, которое к моменту старта программы уже известно. Следовательно, во-первых, типизированные константы нельзя использовать для определения других констант, типов данных и переменных, а во-вторых, их значения можно изменять в процессе работы программы.
Описание типизированных констант производится по следующему шаблону:
const <имя_константы> : <тип_константы> = <начальное_значение>;
Из приведенных ниже примеров видно, как это сделать:
const n: integer = -10;
b: boolean = true;
Примеры типизированных констант других типов мы будем приводить по мере изучения соответствующих типов данных.
Типы данных языка Pascal
Компиляторы языка Pascal требуют, чтобы сведения об объеме памяти, необходимой для работы программы, были предоставлены до начала ее работы. Для этого в разделе описания переменных (var) нужно перечислить все переменные, используемые в программе. Кроме того, необходимо также сообщить компилятору, сколько памяти каждая из этих переменных будет занимать.
Все это можно сообщить программе, просто указав тип будущей переменной. Имея информацию о типе переменной, компилятор "понимает", сколько байт необходимо отвести под нее, какие действия с ней можно производить и в каких конструкциях она может участвовать.
Для удобства программистов в языке Pascal существует множество стандартных типов данных и плюс к тому возможность создавать новые типы данных на основе уже имеющихся (стандартных или опять-таки определенных самим программистом), которые называются конструируемые.
Разделение на базовые и конструируемые типы данных в языке Pascal показано в таблице:
|
Порядковые(дискретные) типы данных |
Адресные типы данных |
Структурированные типы данных |
||||
|
Арифметические типы данных |
||||||
|
Базовые типы данных |
Логический |
Символьный |
Вещественные |
Нетипизи рованный указатель | ||
|
Конструируемые типы |
Перечисляемый week = (su, mo, tu, we, th, fr,sa); |
Типизированный указатель |
Массив array Строка string Запись record Процедурный Объектный |
|||
|
Интервал (диапазон) |
||||||
|
Типы данных, конструируемые программистом |
||||||
Порядковые типы данных
Среди базовых типов данных особо выделяются порядковые типы. Такое название можно обосновать двояко:
1. Каждому элементу порядкового типа может быть сопоставлен уникальный (порядковый) номер. Нумерация значений начинается с нуля. Исключение - типы данных shortint, integer и longint. Их нумерация совпадает со значениями элементов.
2.Кроме того, на элементах любого порядкового типа определен порядок (в математическом смысле этого слова), который напрямую зависит от нумерации. Таким образом, для любых двух элементов порядкового типа можно точно сказать, который из них меньше, а который - больше.
Стандартные подпрограммы, обрабатывающие порядковые типы данных
Только для величин порядковых типов определены следующие функции и процедуры:
1.Функция ord(x) возвращает порядковый номер значения переменной x (относительно того типа, к которому принадлежит переменная х).
2.Функция pred(x) возвращает значение, предшествующее х (к первому элементу типа неприменима).
3.Функция succ(x) возвращает значение, следующее за х (к последнему элементу типа неприменима).
4.Процедура inc(x) возвращает значение, следующее за х (для арифметических типов данных это эквивалентно оператору x:=x+1).
5.Процедура inc(x,k) возвращает k-е значение, следующее за х (для арифметических типов данных это эквивалентно оператору x:=x+k).
6.Процедура dec(x) возвращает значение, предшествующее х (для арифметических типов данных это эквивалентно оператору x:=x-1).
7.Процедура dec(x,k) возвращает k-e значение, предшествующее х (для арифметических типов данных это эквивалентно оператору x:=x-k).
На первый взгляд кажется, будто результат применения процедуры inc(x) полностью совпадает с результатом применения функции succ(x). Однако разница между ними проявляется на границах допустимого диапазона. Функция succ(x) неприменима к максимальному элементу типа, а вот процедура inc(x) не выдаст никакой ошибки, но, действуя по правилам машинного сложения, прибавит очередную единицу к номеру элемента. Номер, конечно же, выйдет за пределы диапазона и за счет усечения превратится в номер минимального значения диапазона. Получается, что процедуры inc() и dec() воспринимают любой порядковый тип словно бы "замкнутым в кольцо": сразу после последнего вновь идет первое значение.
Поясним все сказанное на примере. Для типа данных
type sixteen = 0..15;
попытка прибавить 1 к числу 15 приведет к следующему результату:
Начальная единица будет отсечена, и потому получится, что inc(15)=0.
Аналогичная ситуация на нижней границе допустимого диапазона произвольного порядкового типа данных наблюдается для процедуры dec(x) и функции pred(x):
dec(min_element)= max_element
Типы данных, относящиеся к порядковым
1. Логический тип boolean имеет два значения: false и true, и для них 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. 2. 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. 3. Целочисленные
типы данных сведем в таблицу: Тип данных
Количество
байтов
Диапазон
2147483648..2147483647 4. 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. 5. Интервальные
типы данных задаются только границами
своего диапазона. Например: type month = 1..12; budni = mon..fri; 6. Типы данных,
конструируемые программистом, описываются
в разделе type по следующему шаблону: type <имя_типа> =
<описание_типа>; Например: type lat_bukvy =
"a".."z","A".."Z"; 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; можно немного
сократить текст программы. Вещественные
типы данных
Напомним, что эти
типы данных являются арифметическими,
но не порядковыми. Тип данных
Количество
байтов
Диапазон
(абсолютной величины)
1.5*10-45..3.4*1038 2.9*10-39..1.7*1038 5.0*10-324..1.7*10308 3.4*10-4932..1.1*104932 Конструируемые
типы данных
Эти типы данных
(вместе с определенными для них операциями)
мы будем рассматривать далее на протяжении
нескольких лекций. Операции и
выражения
Арифметические
операции
Поговорим об
операциях - стандартных действиях,
разрешенных для переменных того или
иного базового типа данных. Основу будут
составлять арифметические и логические
операции. Замечание: Все
перечисленные ниже операции (за
исключением унарных "-" и not) требуют двух
операндов. 1. Логические
операции (and – логическое И, or – логическое
ИЛИ, not – логическое НЕ, xor – исключающее
ИЛИ) применимы только к значениям типа
boolean. Их результатом также служат величины
типа boolean. Приведем таблицы значений
для этих операций: true
false true false false false true false false 2. Операции сравнения
(=, <>, >, <, <=, >=) применимы ко всем
базовым типам. Их результатами также
являются значения типа boolean. 3. Операции
целочисленной арифметики применимы
только к целым типам. Их результат -
целое число, тип которого зависит от
типов операндов. a div b - деление а на
b нацело (не нужно, наверное, напоминать,
что деление на 0 запрещено, поэтому в
таких случаях операция выдает ошибку).
Результат будет принадлежать к типу
данных, общему для тех типов, к которым
принадлежат операнды. Например,
(shortint div byte = integer). Пояснить
это можно так: integer - это минимальный
тип, подмножествами которого являются
одновременно и byte, и shortint. a mod b - взятие остатка
при делении а на b нацело. Тип результата,
как и в предыдущем случае, определяется
типами операндов, а 0 является запрещенным
значением для b. В отличие от математической
операции mod, результатом которой всегда
является неотрицательное число, знак
результата "программистской"
операции mod определяется знаком ее
первого операнда. Таким образом, если
в математике (-2 mod 5)=3, то у нас (-2 mod 5)= -2. a shl k - сдвиг значения
а на k битов влево (это эквивалентно
умножению значения переменной а на 2k).
Результат операции будет иметь тот же
тип, что и первый ее операнд (а). a shr k - сдвиг значения
а на k битов вправо (это эквивалентно
делению значения переменной а на 2k
нацело). Результат операции будет иметь
тот же тип, что и первый ее операнд (а). and,or,not,xor - операции
двоичной арифметики, работающие с битами
двоичного представления целых чисел,
по тем же правилам, что и соответствующие
им логические операции. 4. Операции общей
арифметики (+, -, *, /) применимы ко всем
арифметическим типам. Их результат
принадлежит к типу данных, общему для
обоих операндов (исключение составляет
только операция дробного деления /,
результат которой всегда относится к
вещественному типу данных). Другие операции
Существуют и другие
операции, специфичные для значений
некоторых стандартных типов данных
языка Pascal. Эти операции мы рассмотрим
в соответствующих разделах: #, in, +, *, : см.
лекцию 5 «Символы. Строки. Множества» @, ^ : см.
лекцию 7 «Адреса и указатели» Стандартные
арифметические функции
К арифметическим
операциям примыкают и стандартные
арифметические функции. Их список с
кратким описанием мы приводим в таблице. Функция
Описание
Тип аргумента
Тип
результата
Абсолютное
значение (модуль) числа Арифметический Совпадает
с типом аргумента Арктангенс
(в радианах) Арифметический Вещественный Косинус (в
радианах) Арифметический Вещественный Экспонента
(ex) Арифметический Вещественный Взятие
дробной части числа Арифметический Вещественный Взятие целой
части числа Арифметический Вещественный Натуральный
логарифм (по основанию e) Арифметический Вещественный Проверка
нечетности числа Значение
числа Вещественный Округление
к ближайшему целому Арифметический Округление
"вниз" - к ближайшему меньшему
целому Арифметический Синус (в
радианах) Арифметический Вещественный Возведение
в квадрат Арифметический Вещественный Извлечение
квадратного корня Арифметический Вещественный Арифметические
выражения
Все арифметические
операции можно сочетать друг с другом
- конечно, с учетом допустимых для их
операндов типов данных. В роли операндов
любой операции могут выступать переменные,
константы, вызовы функций или выражения,
построенные на основе других операций.
Все вместе и называется выражением. Примеры арифметических
выражений: (x<0) and (y>0) -
выражение, результат которого принадлежит
к типу boolean; z shl abs(k) - вторым
операндом является вызов стандартной
функции; (x mod k) + min(a,b) +
trunc(z) - сочетание арифметических операций
и вызовов функций; odd(round(x/abs(x))) -
"многоэтажное" выражение. Порядок
вычислений
Если в выражении
расставлены скобки, то вычисления
производятся в порядке: чем меньше
глубина вложенности скобок, тем позже
вычисляется заключенная в них операция.
Если же скобок нет, то сначала вычисляются
значения операций с более высоким
приоритетом, затем - с менее высоким.
Несколько подряд идущих операций одного
приоритета вычисляются в последовательности
"слева направо". Таблица 2.1. Приоритеты
(для всех) операций языка Pascal