3.3. Типы данных и их представление.

При взаимодействии с программами используются следующие основные типы данных:

1. Целый короткий (Short);

2. Целый обычный (Integer);

3. Целый длинный (Long);

4. Вещественный с одинарной точность;

5. Вещественный с двойной точностью;

6. Текстовый (символьный, строковый);

7. Логический.

Часто целые и вещественные данные объединяются одним термином – Числовые.

3.3.1. Целые типы данных.

Одним байтом (8 битом) можно представить 256 положительных целых десятичных чисел от 0 до 255. Такой тип данных называется однобайтовым целым без знака. Числа, превышающие 255, требуют более одного байта для своего представления. Для работы с ними используют типы:

• Двухбайтовое целое без знака - обеспечивающее представление 65536 целых положительных чисел от 0 до 65535);

• Четырехбайтовое целое без знака – обеспечивающее представление целых положительных чисел от 0 до ≈ 4,2 млрд.).

Это базовые типы данных, с помощью которых представляются все остальные типы данных. Кроме этого, они используются для нумерации элементов. Для работы с целыми числами, которые могут быть не только положительные, но и отрицательные.

Используются типы:

• Однобайтовое целое со знаком (целый короткий);

• Двухбайтовое целое со знаком (целый обычный);

• Четырехбайтовое целое со знаком (целый длинный).

Они отличаются объемом памяти, который отводится для хранения каждого числа. Для представления чисел, которые могут быть как положительные, так и отрицательные, используются разные способы.

Основными из них являются:

1. Дополнительный код. Общее количество числовых кодов, возможных для данного количества байтов (для однобайтового 256) делится пополам. Первая половина используется для представления положительных чисел и нуля (прямым кодом), а другая половина для представления отрицательных чисел (дополнительным кодом). Отрицательные числа представляются как дополнение до общего количества числовых кодов. Например: для однобайтового типа числа от 0 до 127 записывается без изменений. Число -1 представляется числом 255; число -2 числом 254 и т.д. до 128, которое обозначает число -128.

2. Смещение. К вводимому числу перед записью его в память прибавляется положительное число, которое называется смещением. Обычно смещение равно половине общего количества числовых кодов. Например: для однобайтового представления смещение равно 128, поэтому число -128 представляется в памяти компьютера нулём (-128+128 = 0); -127 представляется 1 и т.д. до 127, которое представляется числом 255.

Таким образом, однобайтовое целое со знаком позволяет работать с целыми числами от -128 до +127. Двухбайтовая от -32768 до +32767. Четырёхбайтовая от ≈ -2,1 млрд. до ≈ +2,1 млрд.

(17.10.2012 г.)

3.3.2. Вещественные типы данных.

Работая с вещественными числами, следует иметь ввиду два аспекта:

1. способы визуализации чисел;

2. способы представления чисел в памяти ЭВМ.

В первом случае имеется ввиду запись вещественных чисел на бумаге, их представление при поде с клавиатурой, выводе на экран или принтер и т.п.

1. ФОРМАТ С ФИКСИРОВАННОЙ ТОЧКОЙ.

5.68 – формат с фиксированной точкой

2. ФОРМАТ С ПЛАВАЮЩЕЙ ТОЧКОЙ.

0.568*Е+1 = 56.8*Е-1 – формат с плавающей точкой.

0.568 – мантисса

+1 и -1 - порядок

Е – одинарная точность

D – двойная точность

3. НОРМАЛИЗОВАННОЕ ЧИСЛО. Если целая часть мантиссы числа состоит из одной цифры, не равной нулю, то число с плавающей точкой называется нормализованным.

4. Одинарная точность:

Знак 1 бит

Порядок 8 бит

Мантисса 3 бита

Двойная точность:

Знак 1 бит

Порядок 11 бит

Мантисса 52 бита

3.3.3. Текстовые типы данных.

Текстовые типы могут быть строковыми или символьными. В первом случае элементом текста является строка, а во втором отдельный знак. В любом случае каждый знак представлен виде определенной последовательности битов, т.е. двоичного числа. Для числового кодирования текстовых знаков используются специальные таблицы кодирования, которые могут быть однобайтовыми или двухбайтовыми. При однобайтовом представлении каждый знак представлен виде числового кода занимает один байт, а при двухбайтовом два байта.

Например:

ASCII – это однобайтовая таблица кодирования.

Однобайтовыми таблицами кодирования знаков русского языка являются, например, Windows 1251, КОИ – 8 и др.

Двухбайтовой таблицей кодирования знаков алфавита большинства языков планеты является Unicode.

Программы могут работать на основе разных таблиц кодирования, поэтому текстовый документ, созданный с помощью одной программы не обязательно будет прочитан с помощью другой.