Какое количество памяти отводится на целочисленный тип данных
Перейти к содержимому

Какое количество памяти отводится на целочисленный тип данных

  • автор:

Типы char, short, int и long

Целый тип char занимает в памяти 1 байт (8 бит) и позволяет выразить в двоичной системе счисления 2^8 значений=256. Тип char может содержать как положительные, так и отрицательные значения. Диапазон изменения значений составляет от -128 до 127.

uchar

Целый тип uchar также занимает в памяти 1 байт, как и тип char, но в отличие от него, uchar предназначен только для положительных значений. Минимальное значение равно нулю, максимальное значение равно 255. Первая буква u в названии типа uchar является сокращением слова unsigned (беззнаковый).

short

Целый тип short имеет размер 2 байта(16 бит) и, соответственно, позволяет выразить множество значений равное 2 в степени 16: 2^16=65 536. Так как тип short является знаковым и содержит как положительные, так и отрицательные значения, то диапазон значений находится между -32 768 и 32 767.

ushort

Беззнаковым типом short является тип ushort, который также имеет размер 2 байта. Минимальное значение равно 0, максимальное значение 65 535.

int

Целый тип int имеет размер 4 байта (32 бита). Минимальное значение -2 147 483 648, максимальное значение 2 147 483 647.

uint

Беззнаковый целый тип uint занимает в памяти 4 байта и позволяет выражать целочисленные значения от 0 до 4 294 967 295.

long

Целый тип long имеет размер 8 байт (64 бита). Минимальное значение -9 223 372 036 854 775 808, максимальное значение 9 223 372 036 854 775 807.

ulong

Целый тип ulong также занимает 8 байт и позволяет хранить значения от 0 до 18 446 744 073 709 551 615.

char ch= 12 ;
short sh=- 5000 ;
int in= 2445777 ;

Так как беззнаковые целые типы не предназначены для хранения отрицательных значений, то попытка установить отрицательное значение может привести к неожиданным последствиям. Вот такой невинный скрипт приведет к бесконечному циклу:

//— бесконечный цикл
void OnStart ()
<
uchar u_ch;

for ( char ch=-128;ch <128;ch++)
<
u_ch=ch;
Print ( «ch = » ,ch, » u_ch = » ,u_ch);
>
>

Правильно будет так:

//— правильный вариант
void OnStart ()
<
uchar u_ch;

for ( char ch=-128;ch <=127;ch++)
<
u_ch=ch;
Print ( «ch = » ,ch, » u_ch = » ,u_ch);
if (ch==127) break ;
>
>

ch= -128 u_ch= 128
ch= -127 u_ch= 129
ch= -126 u_ch= 130
ch= -125 u_ch= 131
ch= -124 u_ch= 132
ch= -123 u_ch= 133
ch= -122 u_ch= 134
ch= -121 u_ch= 135
ch= -120 u_ch= 136
ch= -119 u_ch= 137
ch= -118 u_ch= 138
ch= -117 u_ch= 139
ch= -116 u_ch= 140
ch= -115 u_ch= 141
ch= -114 u_ch= 142
ch= -113 u_ch= 143
ch= -112 u_ch= 144
ch= -111 u_ch= 145
.

//— отрицательные значения нельзя хранить в беззнаковых типах
uchar u_ch=-120;
ushort u_sh=-5000;
uint u_in=-401280;

Шестнадцатеричные: цифры 0-9, буквы а-f или А-F для значений 10-15; начинаются с 0х или 0Х.

0x0A , 0x12 , 0X12 , 0x2f , 0xA3 , 0Xa3 , 0X7C7

Целые типы

Во Free Pascal определен ряд целых типов, различающихся между собой объемом отводимой под данные памяти. Чем больше памяти отводится, тем больший диапазон значений может принимать переменная данного типа.

На практике часто используется целочисленный тип integer, под который в зависимости от платформы отводится 2 или 4 байта.

Примеры часто используемых целых типов в Pascal

Тип Диапазон допустимых значений Отводимая память, в байтах
shortint -128…127 1
integer -32 768…32 767 2
longint -2 147 483 648…2 147 483 647 4
byte 0…255 1
word 0…65 535 2

Переменные целого типа могут принимать только целые значения, попытка присвоения им вещественного числа приводит к ошибке.

Целочисленные переменные в программе описываются следующим образом:

a, b, c: integer;

Здесь a , b , c — имена переменных, integer – тип переменных.

Операции над целыми типами, дающие в результате значение целого типа:

Знак операции Операция
+ Сложение
Вычитание
* Умножение
div Целочисленное деление (остаток отбрасывается). Деление без округления (целая часть частного).
mod Деление по модулю (выделение остатка от деления). Остаток от деления: a mod b = a – ((a div b) * b) .

Пример. Пусть a = 17, b = 5. Тогда a div b дает 3, a mod b дает 2 (остаток от деления).

var a, b: integer; begin a := 17; b := 5; writeln(a div b); writeln(a mod b); end.

Операции над операндами целого типа выполняются правильно только при условии, что результат и каждый операнд не меньше минимального (крайнего левого) и не больше максимального (крайнего правого) значений диапазона. Например, в Паскале существует константа maxint, в которой содержится максимально допустимое значение для типа integer. Тогда при выполнении операций в программе должны соблюдаться следующие условия:

Над целыми типами, как и многими другими, допустимы операции отношения (сравнения). Результат таких операций относится к типу boolean и может принимать одно из двух значений – либо true (истина), либо false (ложь).

Операции отношения

Знак операции Операция
= Равно
<> Не равно
>= Больше или равно
> Больше
Меньше или равно
Меньше

Целые типы могут приниматься в качестве фактических параметров рядом стандартных функций языка программирования Pascal.

Стандартные функции Pascal, применимые к аргументам целых типов

Функция Тип результата Результат выполнения
abs(x) Целый Модуль x (абсолютная величина x)
sqr(x) Целый Квадрат x
succ(x) Целый Следующее значение x (x+1)
pred(x) Целый Предыдущее значение x (x-1)
random(x) Целый Случайное целое число из интервала 0..x-1.
sin(x) Действительный Синус x (угол в радианах)
cos(x) Действительный Косинус x (угол в радианах)
arctan(x) Действительный Арктангенс x (угол в радианах)
ln(x) Действительный Натуральный логарифм x
exp(x) Действительный Экспонента x
sqrt(x) Действительный Квадратный корень из x
odd(x) Логический Значение true, если x – нечетное число; false – если четное.

Функция random возвращает равномерно распределенное случайное целое число, если ей передан целый аргумент. При повторном запуске программы она возвращает те же значения. Во избежание этого следует в начале программы вызвать процедуру без параметров randomize .

Процедуры inc и dec могут иметь по одному или по два параметра целого типа (первый параметр всегда должен быть переменной, то есть число должно передаваться через переменную). Если параметров два, то значение первого увеличивается (для inc ) или уменьшается (для dec ) на величину, равную значению второго параметра. Например, inc(x, 2) равнозначно x + 2 . Если параметр один, то его значение увеличивается (для inc ) или уменьшается (для dec ) на единицу. Например, dec(x) равнозначно x-1 .

Процедуры inc и dec изменяют значение переданной в них переменной, они ничего не возвращают в программу. Это их важное отличие от функций succ и pred .

var i, j: integer; begin i := 43; inc(i); j := succ(i); writeln('i = ', i); writeln('j = ', j); dec(i, 3); j := pred(i); writeln('i = ', i); writeln('j = ', j); end.
 i = 44 j = 45 i = 41 j = 40

Следующие функции принимают в качестве аргументов значения вещественного типа, а возвращают значения целого типа:

trunc(x) – отбрасывание десятичных знаков после точки;
round(x) – округление до целого.

x = 4.7389. Тогда trunc(x) дает 4, round(x) дает 5.

var x: real; begin x := 4.7389; writeln(trunc(x)); writeln(round(x )); end.

3. Типы данных, используемые в языке Паскаль

1. Целочисленный . Обозначается как integer . В данный тип данных входят числовые значение в диапазоне [ − 32768 . 32767 ] . В памяти компьютера для хранения таких данных отводится \(2\) байта со знаком.

2. Вещественный . Обозначается как real . Диапазон данных: 2 . 9 ∗ 10 − 39 . 1 . 7 ∗ 10 + 38 . Занимает \(6\) байтов в памяти компьютера.

3. Символьный . Обозначается как char . Значением переменной этого типа может быть любой символ алфавита. В памяти компьютера такая переменная займёт \(1\) байт.

4. Логический . Обозначается как boolean . Данный тип данных может принимать только два значения: истина или ложь .

Типы данных в языке Си

Тип данных определяет множество значений, набор операций, которые можно применять к таким значениям и способ реализации хранения значений и выполнения операций.

Процесс проверки и накладывания ограничений на типы используемых данных называется контролем типов или типизацией программных данных . Различают следующие виды типизации:

  • Статическая типизация — контроль типов осуществляется при компиляции.
  • Динамическая типизация — контроль типов осуществляется во время выполнения.

Язык Си поддерживает статическую типизацию, и типы всех используемых в программе данных должны быть указаны перед ее компиляцией.

Различают простые, составные и прочие типы данных.

Простые данные

Простые данные можно разделить на

  • целочисленные,
  • вещественные,
  • символьные
  • логические.

Составные (сложные) данные

  • Массив — индексированный набор элементов одного типа.
  • Строковый тип — массив, хранящий строку символов.
  • Структура — набор различных элементов (полей записи), хранимый как единое целое и предусматривающий доступ к отдельным полям структуры.

Другие типы данных

  • Указатель — хранит адрес в памяти компьютера, указывающий на какую-либо информацию, как правило — указатель на переменную.

Программа, написанная на языке Си, оперирует с данными различных типов. Все данные имеют имя и тип. Обращение к данным в программе осуществляется по их именам (идентификаторам).

Идентификатор — это последовательность, содержащая не более 32 символов, среди которых могут быть любые буквы латинского алфавита a — z, A — Z, цифры 0 — 9 и знак подчеркивания (_). Первый символ идентификатора не должен быть цифрой.

Несмотря на то, что допускается имя, имеющее до 32 символов, определяющее значение имеют только первые 8 символов. Помимо имени, все данные имеют тип. Указание типа необходимо для того, чтобы было известно, сколько места в оперативной памяти будет занимать данный объект.

Компилятор языка Си придерживается строгого соответствия прописных и строчных букв в именах идентификаторов и лексем.

Верно Неверно
int a = 2, b;
b = a+3;

Целочисленные данные

Целочисленные данные могут быть представлены в знаковой и беззнаковой форме.

Беззнаковые целые числа представляются в виде последовательности битов в диапазоне от 0 до 2 n -1, где n-количество занимаемых битов.

Знаковые целые числа представляются в диапазоне -2 n-1 …+2 n-1 -1. При этом старший бит данного отводится под знак числа (0 соответствует положительному числу, 1 – отрицательному).

Основные типы и размеры целочисленных данных:

Количество бит Беззнаковый тип Знаковый тип
8 unsigned char
0…255
char
-128…127
16 unsigned short
0…65535
short
-32768…32767
32 unsigned int int
64 unsigned long int long int

Вещественные данные

Вещественный тип предназначен для представления действительных чисел. Вещественные числа представляются в разрядной сетке машины в нормированной форме.

Нормированная форма числа предполагает наличие одной значащей цифры (не 0) до разделения целой и дробной части. Такое представление умножается на основание системы счисления в соответствующей степени. Например, число 12345,678 в нормированной форме можно представить как

12345,678 = 1,2345678·10 4

Число 0,009876 в нормированной форме можно представить как

0,009876 = 9,876·10 -3

В двоичной системе счисления значащий разряд, стоящий перед разделителем целой и дробной части, может быть равен только 1. В случае если число нельзя представить в нормированной форме (например, число 0), значащий разряд перед разделителем целой и дробной части равен 0.

Значащие разряды числа, стоящие в нормированной форме после разделителя целой и дробной части, называются мантиссой числа .

Вещественное число в разрядной сетке

В общем случае вещественное число в разрядной сетке вычислительной машины можно представить в виде 4 полей.

  • знак — бит, определяющий знак вещественного числа (0 для положительных чисел, 1 — для отрицательных).
  • степень — определяет степень 2, на которую требуется умножить число в нормированной форме. Поскольку степень 2 для числа в нормированной форме может быть как положительной, так и отрицательной, нулевой степени 2 в представлении вещественного числа соответствует величина сдвига, которая определяется как 2 n -1, где n — количество разрядов, отводимых для представления степени числа.
  • целое — бит, который для нормированных чисел всегда равен 1, поэтому в некоторых представлениях типов этот бит опущен и принимается равным 1.
  • мантисса — значащие разряды представления числа, стоящие после разделителя целой и дробной части в нормированной форме.

Различают три основных типа представления вещественных чисел в языке Си:

Тип Обозна-
чение в Си
Кол-во бит Биты степени Мантисса Сдвиг
простое float 32 30…23 22…0 127
двойной точности double 64 62…52 51…0 1023
двойной расширен- ной точности long double 80 78…64 62…0 16383

Число типа float

Как видно из таблицы, бит целое у типов float и double отсутствует. При этом диапазон представления вещественного числа состоит из двух диапазонов, расположенных симметрично относительно нуля. Например, диапазон представления чисел типа float можно представить в виде:

Пример : представить число -178,125 в 32-разрядной сетке (тип float ).

Для представления числа в двоичной системе счисления преобразуем отдельно целую и дробную части:

178,12510 = 10110010,0012=1,0110010001·2 111

Для преобразования в нормированную форму осуществляется сдвиг на 7 разрядов влево).

Для определения степени числа применяем сдвиг:

0111111+00000111 = 10000110.

Таким образом, число -178,125 представится в разрядной сетке как

Представление числа в разрядной сетке float

Символьный тип

Символьный тип хранит код символа и используется для отображения символов в различных кодировках. Символьные данные задаются в кодах и по сути представляют собой целочисленные значения. Для хранения кодов символов в языке Си используется тип char .
Подробнее о кодировке символов

Логический тип

Логический тип применяется в логических операциях, используется при алгоритмических проверках условий и в циклах и имеет два значения:

  • истина — true
  • ложь — — false

В программе должно быть дано объявление всех используемых данных с указанием их имени и типа. Описание данных должно предшествовать их использованию в программе.

Пример объявления объектов

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *