Типы данных и int в программировании

Высокоуровневые языки разработки могут работать с различными типами данных. В зависимости от соответствующего параметра система будет «понимать», какие операции и действия допускаются с переменной или значением.

Далее предстоит изучить типы данных в C++, C и Java. Особое внимание будет уделено целочисленному виду. Необходимо выяснять не только то, что обозначает соответствующий тип, но и его ограничения, обозначения и возможные свойства.

Тип данных – это…

Тип данных в программировании – это классификация множества значений и операций над ними. С их помощью разработчики смогут отлавливать ошибки, а также совершать разные действия над имеющимися объектами.

Типы отвечают за определение двух вещей:

1. Диапазон (границы) допустимых значений. Пример – в Java поддерживаются две группы типов: целый и рациональный. Это связано с техническими особенностями работы устройств. В C++ их намного больше: дроби, символы, пустой тип, строки, целое число, числа с плавающей запятой двойной точностью.
2. Набор операций, которые можно выполнять. Пример – умножение применяется для вида «целое число». Аналогичную операцию с текстом производить не имеет никакого смысла. Умножать «родитель» на «машина» – это бессмыслица.

Языки программирования умеют распознавать различные виды информации. Это значит, что Java и другие ЯП не позволяют умножать строчку на строчку. А вот целое число на другое целое или дробное – запросто.

Какими бывают виды информации: глобальная классификация

Любой код подразумевает оперирование электронной информацией. Она обладает собственной природой и может быть по-разному организована. Этот момент напрямую влияет на удобство работы с ней.

Глобально поделить все типы информации в Java и других языках разработки можно на:

• примитивные – те, что предопределены в языке;
• ссылочные – они могут быть созданы разработчиком самостоятельно.

Целые числа относятся к примитивным data types. Далее они будут рассмотрены более подробно.

Разновидности целых видов данных

Основным видом информации является целочисленный. Он обозначается как int (integer).  Разрядность у него равна разрядности машинного слова процессора, на котором запущено приложение. Иногда необходимо пользоваться более «крупными» и «мелкими» разрядностями. Из-за этого возникла классификация целых.

Она включает в себя:

• однобайтные целые – диапазон значений от -128 до +127 (8 бит);
• короткие целые – диапазон от -32 768 до +32 767 (16 бит);
• длинные целые – границы определяются в диапазоне от -2 147 483 648 до 2 147 483 647 (32 бита);
• двойные длинные – границы являются определенными в пределах -9 223 372 036 854 775 808 до 9 223 372 036 854 775 807 (64 бита).

Для экономии памяти значения переменной integer может быть беззнаковым. Оно помечается как unsigned. Такие переменные позволяют увеличить maximum значение еще на единицу. Некоторые разработчики рекомендуют не пользоваться беззнаковыми целочисленными из-за отсутствия реализации в процессоре компьютера. Некоторые языки разработки не поддерживают работу с беззнаковыми типами. К числу таких можно отнести Java.

В C++

Целое число является базовым типом. Он встречается почти в каждом приложении и обозначает целые, подобно математическим значениям. В C++ integers представлены:

1. Signed char – один символ. Занимает в памяти 1 байт. Максимальное значение составляет 127, минимальное – -127.
2. Unsigned char. Хранит значения в диапазоне от 0 до 255.
3. Char. Обозначает один символ в ASCII. Занимает 8 бит памяти и способно хранить значение в пределах от -127 до 127 или от 0 до 255.
4. Short. Это целое число, максимальное значение которого составляет 32 767, а минимальное – -32 768. Занимает 16 бит и может обозначаться как short int, signed short int или signed short.
5. Unsigned short – целочисленный тип со значениями от 0 до 65 535. Занимает 2 байта памяти.
6. Integer – тип данных, встречающийся чаще всего. Максимальное значение его составляет 2 147 483 647, а минимальное – -2 147 483 648 при 4 байтах. Если оно занимает 2 байта, то показатели варьируются от -32 768 до 32 767. Он всегда больше или равен типу short, а также меньше или равен типу long.
7. Unsigned int – положительное целое число. Может занимать 16 или 32 бита.
8. Long type. Тип, который занимает 4 или 8 байта. Диапазон варьируется от -2 147 483 648 до 2 147 483 647 или от -9 223 372 036 854 775 808 до 9 223 327 036 854 775 807.
9. Long long. Принимает значения от -9 223 372 036 854 775 808 до 9 223 372 036 854 775 807. Отнимает 64 бита или 8 байт.
10. Unsigned long long.
11. Unsigned long – определяется в пределах от 0 до 4 294 967 295. В памяти занимает 32 бита.

Тип integer в любом языке разработки позволяет выполнять различные операции над данными. Они будут отличаться в зависимости от определенного вида информации.

Операции над int

Независимо от вида ints (будь то 2 31 или 1), значащих целочисленные данные, разработчик сможет выполнять с ними разные действия. К ним относят в первую очередь арифметические операции:

1. Сравнение. Здесь допускается применение соотношения «равно» (=, ==), «не равно» (!=, <>), «больше» (>), «меньше» (<), «меньше или равно» (<=), «больше или равное» (>=№.
2. Инкременты и декременты. Это арифметическое увеличение (++) или уменьшение (—) на единицу. Часто соответствующие операции выделены в отдельные манипуляции. Это связано с тем, что их используют счетчики.
3. Сложение и вычитание (+ и -).
4. Деление (/). Сюда же можно отнести получение остатка (%). Некоторые процессоры дают возможность проводить обе операции за одну инструкцию.
5. Инверсия знака и получение абсолютного значения.
6. Получение знака. Результатом часто выступает 1 для положительных значений числа, а также -1 для отрицательных. Нуль обозначается как 0.
7. Возведение в степень (^).

Если необходимо вычислить integral, рассматриваемый тип тоже пригодится. Для этого придется составить сложную функцию и произвести необходимые расчеты.

По битам

В разработке целые числа поддерживают побитовые операции, независимо от количества переменных в коде. К ним относят:

1. Битовый сдвиг вправо или влево.
2. Уточнение знака по старшему биту. Это относится только к целым числам со знаком.
3. Чтение и установку младшего бита. Используется для управления четностью.
4. Побитовое «и» и «или».

Базируются перечисленные операции на особенностях позиционного двоичного кодирования. Они обрабатываются быстрее, чем арифметические действия.

Здесь можно увидеть больше примеров переменных типа integer. Лучше изучить этот вопрос в любом языке разработки помогут дистанционные компьютерные курсы.

Хотите освоить современную IT-специальность? Огромный выбор курсов по востребованным IT-направлениям есть в Otus!