2.3. Данные и способы их организации

Данные – это информация, представленная в виде пригодном для обработки автоматическими средствами, в частности ЭВМ, при возможном участии человека.

В программах обрабатываемые данные фигурируют в качестве значений тех или иных программных объектов. Данные, которые зафиксированы в тексте и не изменяются в процессе выполнения программы, называются константами; остальные данные являются значениями объектов, называемых переменными, поскольку значения этих объектов могут изменяться в процессе выполнения программы.

Данные, с которыми работает программа, хранятся в оперативной памяти. Компилятору необходимо точно знать: сколько места они занимают, как именно закодированы и какие действия над ними можно выполнять. Все это задается при описании данных с помощью типа.

Тип данных однозначно определяет:

1. Формат представления данных в памяти компьютера.

2. Множество допустимых значений, принимаемое переменной или константой, принадлежащей к выбранному типу.

3. Множество допустимых действий применимых к этому типу (операции и функции).

Например, целые и вещественные числа, занимают одинаковый объем памяти (long int и float), но имеют разные диапазоны возможных значений.

Таблица 2 – Классификация типов данных C++

Базовые	Определяемые программистом
Простые (скалярные) Логический (bool) Целые (short int, int, long int) Вещественные (float, double, long double) Символьные (char, wchar_t) Пустой тип (void)	Простые	Составные
	Перечисления Указатели Ссылки	Массивы Структуры Объединения Классы

Константы в языке Си++

Итак, константа представляет значение, которое не может быть изменено. Константы обладают типом, и тип определяется записью константы. Синтаксис языка выделяет пять типов констант: целые, действительные (вещественные), символьные, перечислимые, нулевой указатель.

Например:

const int k=1; // целая именованная константа

const float Pi = 3.1415926, Eps = 0.1e-5; // действительные константы

const char a = 'а'; // символьная константа

enum DAY {SUNDAY, MONDAY, TUESDAY, WEDNESDAY,

THURSDAY, FRIDAY, SATURDAY}; // перечисление

char *pc = nullptr; // нулевой указатель

Порядок объявления и инициализации переменных

Переменная – это именованная область памяти, в которой хранятся данные определенного типа. Каждая переменная должна быть объявлена в тексте программы перед первым ее использованием. Начинающим рекомендуется объявлять переменные в начале тела программы перед первым исполнимым оператором. При объявлении переменной указывается ее тип и имя:

имя_типа имя_переменной;

При описании можно присвоить переменной начальное значение, это называется инициализацией.

Например:

int d = 5; // Целочисленная переменная d проинициализирована значением 5

float b; // Объявлена вещественная переменная b

char s = '+'; /* Переменная s объявлена как символьная и проинициализирована значением '+'*/

Можно одновременно объявить несколько переменных, тогда в списке имен они отделяются друг от друга запятой, например:

int a, b, c; // Целые со знаком

char ch, sh; // Однобайтовые символьные

long l, m, k; // Длинные целые [-2147483648 – 2147483647]

float x, y, z; // Вещественные

long double u,v,w; // Длинные вещественные с двойной точностью

Итак, перед использованием переменной необходимо определить четыре характеристики:

• имя;

• тип;

• значение (не обязательно);

• область видимости.

Имя переменной (идентификатор) обозначает в тексте программы величину, изменяющую свое значение. Для каждой переменной в памяти компьютера выделяется некоторая область памяти, способная хранить значение. Имя позволяет осуществить доступ к области памяти, хранящей значение переменной.

Тип переменной определяет размер выделяемой памяти и способ хранения значения.

Значение переменной. Если переменная не проинициализирована начальным значением, то перед первым ее использованием, значение переменной будет не определено. Независимо от того было задано или нет начальное значение переменной (при ее описании или при вводе с клавиатуры, например) ее величина может изменяться в ходе выполнения программы.

Область видимости. Переменные в языке Си классифицируются по области видимости и делятся на две категории: локальные и глобальные.

Локальная переменная – это такая переменная, которая объявлена внутри какого-либо блока (под блоком в языке Си понимается последовательность операторов, заключенная в фигурные скобки). Память под эту переменную выделяется в момент выполнения оператора ее объявления. По завершении работы блока эта переменная разрушается, а занимаемая ей память высвобождается. То есть, время жизни такой переменной ограничено тем блоком, в котором она объявлена.

Глобальная переменная – это такая переменная, которая объявлена вне любого блока. Следовательно, время ее жизни – время жизни самой программы.

Еще одним отличием локальной переменной от глобальной является процедура их инициализации. Любая глобальная переменная при объявлении автоматически обнуляется, локальная – нет. Поэтому, если начальное значение локальной переменной при объявлении еще не известно, лучше ее принудительно обнулить.

Резюмируя все вышесказанное, можно сделать вывод, что прежде чем описывать какие-либо данные, необходимо выполнить следующие действия:

• выбрать имя переменной (описать идентификатор);

• определить исходя из необходимого диапазона представления чисел тип переменной;

• определить область видимости переменной;

• обнулить или проинициализировать переменную начальным значением.