2.1.5. Коментарі
Коментарі призначені для запису пояснень до програми і формування документації. Компілятор коментарі ігнорує. У середині коментаря можна використовувати будь-які символи. У С# є два види коментарів: однорядкові і багаторядкові.
Однорядковий коментар починається з двох символів прямої косої межі (//) і закінчується символом переходу на новий рядок, багаторядковий полягає між символами-дужками /* і */ і може займати частину рядка, цілий рядок або декілька рядків. Коментарі не вкладаються один в одного: символи // і /* не володіють ніяким спеціальним значенням усередині коментаря.
Крім того, в мові є ще один різновид коментарів, які починаються з трьох підряд символів косої межі, що йдуть (///). Вони призначені для формування документації до програми у форматі XML. Компілятор витягує ці коментарі з програми, перевіряє їх відповідність правилам, записує їх в окремий файл. Правила завдання коментарів цього вигляду розглянемо у розділі 14.
2.2. Типи даних
Дані, з якими працює програма, зберігаються в оперативній пам'яті. Природно, що компілятору необхідно точно знати, скільки місця вони займають, як саме закодовані і які дії з ними можна виконувати. Все це задається при описі даних за допомогою типу.
Тип даних однозначно визначає:
внутрішнє представлення даних, а, отже, і множину їх можливих значень;
допустимі дії над даними (операції і функції).
Наприклад, цілі та дійсні числа, навіть якщо вони займають однаковий об'єм пам'яті, мають абсолютно різні діапазони можливих значень; цілі числа можна множити один на одного, а, наприклад, символи - не можна.
Кожен вираз в програмі має певний тип. Величин, що не мають ніякого типу, не існує. Компілятор використовує інформацію про тип при перевірці допустимості описаних в програмі дій.
Пам'ять, в якій зберігаються дані під час виконання програми, ділиться на дві області: стек (stack) і динамічна область, або хіп (heap). Динамічну область називають іноді “купою”. Стек використовується для зберігання величин, пам'ять під яких виділяє компілятор, а в динамічній області пам'ять резервується і звільняється під час виконання програми за допомогою спеціальних команд. Основним містом для зберігання даних в С# є хіп.
2.2.1. Класифікація типів
Перш ніж перейти до вивчення конкретних типів мови С#, розглянемо їх класифікацію. Всі типи можна розділити на прості (не мають внутрішньої структури) і структуровані (складаються з елементів інших типів). Типи можна розділити на вбудовані (стандартні) і визначених програмістом (рис. 2.1). Для даних статичного типу пам'ять виділяється у момент оголошення, при цьому її необхідний об'єм відомий. Для даних динамічного типу розмір даних у момент оголошення може бути невідомий, і пам'ять під них виділяється за запитом в процесі виконання програми.
Вбудовані типи не вимагають попереднього визначення. Для кожного типу існує ключове слово, яке використовується при описі змінних, констант і т.д. Якщо ж програміст визначає власний тип даних, він описує його характеристики і сам дає йому ім'я, яке потім застосовується точно так, як і імена стандартних типів. Опис власного типу даних повинен включати всю інформацію, необхідну для його використання, а саме внутрішнє уявлення і допустимі дії.
Рис. 2.1. Різні класифікації типів даних С#
Вбудовані типи С# приведені в таблиці. 2.5. Вони однозначно відповідають стандартним класам бібліотеки .NET, визначеним в просторі імен System. Як видно з таблиці, існують декілька варіантів представлення цілих і дійсних величин. Програміст вибирає тип кожної величини, яка використовується в програмі, з урахуванням необхідного йому діапазону і точності представлення даних.
Цілі типи, а також символьний, дійсний і фінансовий типи можна об'єднати під назвою арифметичних типів.
Внутрішнє представлення величини цілого типу - ціле число в двійковому коді. У знакових типах старший біт числа інтерпретується як знаковий (0 додатне число, 1 – від’ємне). Від’ємні числа найчастіше представляються в так званому додатковому коді. Для перетворення числа в додатковий код всі розряди числа, за винятком знакового інвертуються, потім до числа додається одиниця, і знаковому біту теж привласнюється одиниця. Беззнакові типи дозволяють представляти тільки додатні числа, оскільки старший розряд розглядається як частина коду числа.
Для дійсних і фінансового типів в таблиці приведені абсолютні величини мінімальних і максимальних значень. Дійсні типи, або типи даних, з плаваючою крапкою зберігаються в пам'яті комп'ютера інакше, ніж цілочисельні. Внутрішнє представлення дійсного числа складається з двох частин - мантиси і порядку, кожна частина має знак. Довжина мантиси визначає точність числа, а довжина порядку - його діапазон. У першому наближенні це можна уявити собі так: наприклад, для числа 0,381•104 зберігаються цифри мантиси 381 і порядок 4, для числа 560,3•102 - мантиса 5603 і порядок 5 (мантиса нормалізується), а число 0,012 представлено як 12 і -1. Звичайно, в даному прикладі не враховані система числення і інші особливості. Всі дійсні типи можуть бути представлені як додатні, так і від’ємні числа.
Таблиця 2.5.
Вбудовані типи С#
-
Ключове слово
Тип .NET
Діапазон значень
Опис
Розмір, бітів
bоо1
Boolean
true, false
sbyte
SByte
От-128 до 127
Із знаком
8
byte
Byte
От 0 до 255
Без знаку
8
short
Intl6
От –З2768 до З2767
Із знаком
16
ushort
UIntl6
От 0 до 655З5
Без знаку
16
int
Int32
От -231 до 231 – 1
Із знаком
32
uint
UInt32
От 0 до 232 – 1
Без знаку
32
long
Int64
От -263 до 263 – 1
Із знаком
64
ulong
UInt64
От 0 до 264 – 1
Без знаку
64
char
Char
От U+0000 до U+ffff
Unicode-символ
16
float
Single
От 1.5•10-45 до 3.4•1038
7 цифр
32
double
Double
От 5.0•10-324 до 1.7•10308
15-16 цифр
64
decimal
Decimal
От 1.0•10-28 до 7.9•1028
28-29 цифр
128
string
String
Довжина обмежена об'ємом доступної пам'яті
Рядок з Unicode- символів
object
Object
Можна зберігати все що завгодно
Загальний предок
Найчастіше в програмах використовується тип double, оскільки його діапазон і точність задовольняють більшість потреб. Цей тип мають дійсні літерали і багато стандартних математичних функцій. При однаковій кількості байтів, що відводяться під величини типу float і int, діапазони їх допустимих значень сильно розрізняються із-за внутрішньої форми уявлення.
Те ж саме відноситься до long і double. Тип decimal призначений для грошових обчислень, в яких критичні помилки округлення. Як видно з таблиці 2.5, тип float дозволяє зберігати одночасно всього 7 значущих десяткових цифр, тип double - 15-16. При обчисленнях помилки округлення накопичуються, і при певному поєднанні значень навіть може привести до результату, в якому не буде жодної вірної значущої цифри! Величини типу decimal дозволяють зберігати 28-29 десяткових розрядів.
Тип decimal не відноситься до дійсних типів, у них різне внутрішнє уявлення. Величини грошового типу навіть не можна використовувати в одному виразі з дійсними без явного перетворення типу. Використання величин фінансового типу в одному виразі з цілими допускається.
Будь-який вбудований тип С# відповідає стандартному класу бібліотеки .NET, визначеному в просторі імен System. Скрізь, де використовується ім'я вбудованого типу, його можна замінити ім'ям класу бібліотеки. Це означає, що у вбудованих типів даних С# є методи і поля. З їх допомогою можна, наприклад, набути мінімальних і максимальних значень для цілих, символьних, фінансових і дійсних чисел:
double.MaxValue (или System.Doublе.MaxValue) - максимальне число типу double;
uint.MinValue (или System.UInt32.MinValue)- мінімальне число типа uint.