1.ТИПЫ ДАННЫХ И ОПЕРАТОРЫ

1.1.Переменные и базовые типы данных

Память компьютера можно рассматривать как последовательность пронумерованных ячеек. Номера ячеек называют адресами памяти. Адрес позволяет обращаться к той или иной ячейке памяти. Каждая ячейка имеет размер в один байт. С этими ячейками можно работать по отдельности или целыми блоками.

Переменные в языке Си используются для хранения информации. Переменная может занимать одну или несколько ячеек памяти, в которых можно хранить некоторые значения. Чтобы определить переменную, необходимо указать ее тип и имя:

тип_переменной имя_переменной;

Тип переменной – характеристика, определяющая формат представления данных в памяти компьютера, множество допустимых значений этих данных и совокупность операций над ними. Зная тип переменной, компилятор выделит для нее необходимое количество ячеек памяти и будет знать, какого рода данные будут храниться в этой переменной.

Заметим, что резервирование памяти для переменной не означает, что выделенные ячейки памяти будут "очищены" от значений, которые ранее хранились в них. Поэтому если не инициализировать переменную, то ее значение может быть произвольным.

Вязыке Си имеется несколько базовых типов: char – символ;

int – целое число;

float – число с плавающей точкой одинарной точности; double – число с плавающей точкой двойной точности;

void – без значения.

Также имеется несколько квалификаторов, которые используются вместе с базовыми типами. Квалификаторы short и long применяются к целому типу int. Квалификатор short применяется в тех случаях, когда заранее известно, что переменная будет принимать "достаточно" небольшие целые значения. Если переменная может принимать большие целые значения, то используется ква-

8

лификатор long. Например, ниже определены две переменные с именами i и j, причем переменная i имеет тип short int, а j – long int:

short int i; long int j;

В определениях short int и long int слово int можно опустить. Поэтому можно записать

short i; long j;

Квалификаторы signed (со знаком) и unsigned (без знака) применяются к типам char, int, short int, long int. Значения переменных с квалификатором unsigned всегда неотрицательны. Если переменная объявлена без квалификатора unsigned, то, по умолчанию, она считается знаковой (signed).

В стандарте С99 определены квалификаторы long long и unsigned long long к типу int для хранения еще более больших целых чисел со знаком и без знака, чем это может обеспечить long и unsigned long.

Ниже приводится таблица базовых типов данных с указанием требуемого количества памяти и диапазона значений.

9

Заметим, что целые числа типа int бывают как 16 -разрядные, так и 32-разрядные. Размер данного типа зависит от версии компилятора и марки компьютера. При использовании переменной целого типа со знаком старший бит числа интерпретируется как знаковый (0 – положительное число, 1 – отрицательное). Поэтому диапазон значений, например, для 16-разрядных целых чисел типа int получается следующим образом: от -215 до 215-1.

Значением переменной типа char является код (размера в 1 байт памяти), соответствующий представленному символу.

Тип long double предназначен для вычислений с повышенной точностью.

Тип void применяется для описания функций, которые не возвращают значения или имеют пустой набор параметров. Также данный тип применяется для создания универсальных указателей.

Чтобы узнать размер того или иного объекта, можно воспользоваться оператором sizeof(), который возвращает размер объекта в байтах. Например, sizeof(int), sizeof(double) и т.д. Также можно ис-

пользовать и имя переменной, например, после объявления double x можно узнать размер переменной x, записав инструкцию sizeof(x). Оператор sizeof() выполняется на этапе компиляции программы, значением которого будет являться константа, равная числу байт объекта.

В заголовочных файлах <limits.h> и <float.h> определены символические константы, представляющие предельные значения для различных типов данных. Например, константа INT_MIN (INT_MAX) представляет минимально (максимально) возможное значение, которое может принимать тип int; DBL_MIN, DBL_MAX – соответственно минимальное и максимальное значение для положительных переменных типа double и т.д. Ниже приведена таблица символических констант из файла <limits.h>.

10

11

Приведем также некоторые символические константы из фай-

ла <float.h>:

Переполнение беззнаковых целых типов. Если значение переменной, имеющей беззнаковый целый тип, выходит за границы своего диапазона (от 0 до M, где M – предельно допустимое максимальное значение), то в этой переменной будет храниться число, взятое по модулю числа M+1.

Например, пусть переменная a имеет тип unsigned short. Запишем в переменную a значение символической константы

USHRT_MAX (a = USHRT_MAX). То есть в переменной a нахо-

дится число 65535. Если теперь значение переменной a увеличить на единицу (a++), то переменная a примет значение 0. Если теперь из a вычесть единицу (a--), то переменная a вновь примет значение

65535.

Переполнение знаковых целых типов. Пусть, например,

переменная a теперь имеет тип short и a = SHRT_MAX (то есть a = 32767). Если к a прибавить единицу (a++), то переменная a примет значение SHRT_MIN, то есть a будет иметь минимально допустимое отрицательное значение. И наоборот, если переменная a имеет значение SHRT_MIN и из a вычесть единицу (a--), то переменная a примет значение SHRT_MAX.

Преобразования типов. Если в выражении появляются операнды различных базовых типов, то они преобразуются к некоторому общему типу по следующим общим правилам.

12