Типи даних в Сі – клас даних, значення яких мають схожі характеристики. Тип визначає внутрішнє подання даних у пам’яті. Основні типи даних: логічний, цілочисельний, числа з плаваючою точкою, рядкові, покажчики.
Типізація
При динамічної типізації мінлива зв’язується з типом на момент ініціалізації. Виходить, що змінна в різних ділянках коду може мати різні типи. Динамічну типізацію підтримують Java Script, Python, Ruby, PHP.
Статична типізація є протилежністю динамічної. При оголошенні мінлива отримує тип, який не змінюється в подальшому. Мови Сі і Сі++ є саме такими. Цей спосіб найбільш зручний для написання складного коду, а на стадії компіляції виключається багато помилок.
Мови неформально поділяються на сильнотипизированный і слаботипизированный. Сильна типізація передбачає, що компілятор видасть помилку при розбіжності очікуваного і фактичного типів.
x = 1 + “2”; //помилка – не можна додати до числа символьний знак
Приклад слабкою типізації.
x = 1 + “2”; // 3
Перевірка узгодження типів здійснюється системою типобезопасности. Помилка типізації виникає, наприклад, при спробі використовувати число як функцію. Існують нетипизированные мови. В протилежність типізованих, вони дозволяють здійснювати будь-які операції над кожним об’єктом.
Класи пам’яті
Змінні, незалежно від їх типу, мають свою область видимості і час існування.
Класи пам’яті:
- auto;
- static;
- extern;
- register.
Всі змінні в мові Сі за замовчуванням є локальними. Вони можуть використовуватися тільки усередині функції або блоку. По завершенні функції їх значення знищується.
Статична змінна також є локальною, але поза свого блоку може мати інше значення, а між викликами функції значення зберігається.
Зовнішня змінна є глобальною. Вона доступна в будь-якій частині коду і навіть в іншому файлі.
Реєстрова мінлива рекомендує компілятору зберігати значення в оперативну пам’ять.
Специфікатори типів даних в Сі можуть не вказуватися у таких випадках:
Базові типи
Для вказівки простих типів зазначаються специфікатори int, char, float та double. До змінних можуть підставлятися модифікатор unsigned (беззнаковий), signed (знаковий), short, long, long long.
За замовчуванням усі числа є знаковими, відповідно, можуть перебувати в діапазоні тільки позитивних чисел. Щоб визначити змінну типу char як знакову, пишеться signed char. Long, long long і short вказують, як багато місця в пам’яті відводиться для зберігання. Найбільше – long long, найменше – short.
Char – найменший тип даних в мові Сі. Для зберігання значень виділяється всього 1 байт пам’яті. Змінної типу character зазвичай присвоюються символи, рідше – цифри. Символьні значення беруться в лапки.
char a = a”;
char b = 2;
Тип int зберігає цілі числа, його розмір не визначений займає до 4 байт пам’яті, в залежності від архітектури комп’ютера.
int a = 12;
Явне перетворення беззнаковой змінної задається так:
unsigned int a = 12;
Неявне виглядає так:
int a = 12u;
Float і double визначають числа з крапкою. Числа float представляються у вигляді -2.3 або 3.34. Double використовується для більшої точності – після роздільника цілої та дробової частини вказується більше цифр. Цей тип займає більше місця в пам’яті, ніж float.
double a = 12.4567;
Void має пусте значення. Він визначає функції, які нічого не повертають. За допомогою цього специфікатора вказується пусте значення в аргументах методів. Покажчики, які можуть приймати будь-який тип даних, також визначаються як void.
Логічний тип Bool
Застосовується у перевірках умов і циклах. Має лише два значення:
- істина;
- брехня.
Булеві значення можуть перетворюватися в значення типу int. True еквівалентно одиниці, false – нулю. Перетворення типів передбачено тільки між bool і int, в іншому випадку компілятор видасть помилку.
int x = 123;
if (x) { //Error: “Cannot implicitly convert type ‘int’ to ‘bool'”
};
if (x != 0) // The C# way
{
}
Рядки та масиви
Масиви належать до складними типами даними в Сі. МП не працює з рядками так само, як це робить Джаваскрипт або Рубі. В Сі всі рядки є масивами елементів символьного значення. Рядки закінчуються нульовим байтом “ ”.
Оголошення рядка Сі: char b[] = { ‘s’, ‘t’, ‘r’, ‘i’, ‘n’, ‘g’, ‘ ’};
Рядок також оголошується в стислому вигляді.
char a[] = “string”;
a[1] === b[1]; // ‘t’
Цілочисельний або символьні масиви оголошуються однаковим чином: тип даних ім’я змінної[розмір масиву].
int a[100];
char b[5];
Подібний синтаксис вказує, що розмір значення int не може бути більше, ніж 100 символів. При створенні масиву бронюється деяку кількість комірок в пам’яті для зберігання елементів. Тому для обробки масивів даних з невідомої розмірністю або такою, яка буде змінюватися, динамічно виділяється пам’ять.
Багатовимірні масиви оголошуються так:
int a[2][3];
При створенні цього масиву виділяється місце, в даному випадку, для зберігання двох вкладених масивів, які складаються з трьох елементів.
Ініціалізація багатовимірного масиву:
int a[2][3] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6 };
a[1]; // [1, 2, 3]
a[2]; // [4, 5, 6]
Посилання та покажчики
Покажчики – головна особливість мови, вони відкривають широкі можливості для роботи з пам’яттю. Вони передають інформацію про розташування іншої змінної в пам’яті. Перед використанням вони, подібно іншим змінним, оголошуються у вигляді type *pointer. Type – тип змінної, pointer – ім’я покажчика.
Щоб задати вказівником значення іншої змінної, використовуються посилання. Вони передають адреса змінної і використовуються в якості безпечного покажчика.
int a = 2;
int *pointer;
pointer = &a;
Посилання дозволяють працювати з покажчиком, як з об’єктом.
У даному випадку &a поверне 0x7340cad2a25c, *pointer – 2, але pointer без “*” – 0x7340cad2a25c.
Змінюючи значення, ми не міняємо його адресу, тому pointer так само буде посилатися на 0x7340cad2a25c, але при цьому змінить своє значення.
Покажчик на інший покажчик оголошується у вигляді:
int w = 100;
int *x = &w;
int **z = &x;
Покажчик на масив працює трохи іншим способом.
int c[5] = [1, 2, 3, 4, 5], *a;
Ми оголосили масив цілих чисел і покажчик int a.
В цьому випадку покажчик вказує не на сам масив, а тільки на його перший елемент. Таким чином,
a = c;
і
a = &c[0]; //1
еквівалентні між собою.
Тепер можна послатися на третій елемент масиву з допомогою виразу
*(a + 3)
або
a[3];
На прикладі вище, можна зауважити, що додавання в покажчиках працює іншим чином. До них можуть застосовуватися різні арифметичні операції.
Покажчик на масив зазначається так:
char (*pa)[10];
Але масив покажчиків виглядає так:
char *pc[10];
Структури
Структура – такий тип даних в мові Сі, яка полегшує написання і розуміння програм, допомагає групувати дані.
Структура зразок масиву представляє сукупність даних, але її елементи можуть бути різного типу, а звернення провадиться по імені, а не по індексу.
{
тип1 имя_переменной1;
тип1 имя_переменной1;
//інші члени даних;
}
Оголошення структурної змінної відбувається після закривають фігурних дужок.
struct book
{
char title[20];
char autor[30];
double cast;
} book1, book2, *ptr_bk;
Доступ до полів здійснюється за допомогою оператора “.”. Щоб звернутися до змінної title, пишемо:
book1.title;
Таким чином, ініціалізуємо змінну
book1.title = “String”;
Для звернення до вказівників використовується оператор “->”.
ptr_bk->cast;
або оператор “.”.
(*(ptr_bk)).cast;
Друга різновид списків з даними – enum (перерахування). Він містить цілочисельні змінні.
enum { red, blue, green };
У прикладі оголошено анонімне перерахування, що містить три члена red, blue, green. Перед зверненням до елементів оголошується перечислительная мінлива.
enum name1 { red, blue, red } varname;
У цьому випадку name1 є ім’ям перерахування, а varname – ім’я змінної. В момент створення структури можна задати кілька змінних. Вони перераховуються через кому.
enum name1 { red, blue, red } varname1, varname2, varname3;
Доступ до членів перерахування задається за допомогою оперетора “.”.
varname.red = “red”;
Висновок
Мова Сі надає великий набір типів. Вони формуються з допомогою відповідних спецификаторов.
Базові типи поділяються на числові (double, float) та знакові (int, char). Модифікатори signed і unsigned вказують на наявність знака перед символом. Модифікатори long short і відповідають за розмір комірок в пам’яті для зберігання значень змінних. Логічний тип даних має два значення: true і false. Масиви, структури відносяться до складних типів даних. Покажчик працює з адресою змінної, на яку вказує.
