Т. Пратт, М. Зелковиц - Языки программирования - разработка и реализация (4-е издание_ 2002) (1160801), страница 51
Текст из файла (страница 51)
главу 9). 5. Компонент. Связывание объекта данных с одним или более объектами данных, компонентом которых он является, часто представлено значением указателя и может быть изменено посредством изменения этого указателя (см. раздел 5.3.2). Переменные и константы Переменная — это обьект данных, который явным образом определен и назван программистом. Простая перемегпчая — это элементарный объект данных, имеющий имя. Обычно мы представляем себе переменную как об ьект, значение (или значения) которого можно менять посредством операции присваивания (то есть связывание переменной с ее значением может изменяться несколько раз за время жизни переменной).
Если не имеет значения, заглавные или строчные буквы используются в именах переменных (то есть если имена, например МЧЧАП1АВВВ и пу чаюгЫе, воспринимаются программой как обозначающие один и тот же объект), то говорят, что имена переменных ггечувствительньч к регистру. Если же эти имена соответстнуют различным объектам, то говорят, что имена чувствительны к регистру.
Константа — это об ьект данных, имя которого неизмеьию связано со значением (или значениями) в течение всего времени жизни. Буквальная константа (или литерал) — это константа, имя которой является просто формой записи ее значения (например, «21» — это десятичная форма записи буквальной константы, которая представляет собой объект данных со значением 21). Определяемая программистом, или именованная, константа — это объект данных, имя 184 Глава 5. Элементарные типы данных для которого программист выбирает произвольным образом нри его определе- нии.
Пример 5.1. Простые переменные е языке С Подпрограмма на языке С может содержать следующее объявление; мт н: что означает обьявление простого обьекта данных М целого типа (1п сед ег). Далее в подпрограмме может встретиться операция присваивания Н = 27.
используемая для присвоения значения 27 обьекту данных с именем Н. Более полно эту ситуацию можно описать так. 1. Посредством обьявления создается элементарный обьект данных целочисленного типа. 2. Этот объект данных должен быть создан при входе в подпрограмму и уничтожен при выходе из нее; таким образом, время его жизни равно времени выполнения подпрограммы. 3.
В течение времени своей жизни этот обьект данных связан с именем М, по которому к нему можно обращаться в подпрограмме, как, например, в приведенной выше операции присваивания. С ним могут быть связаны другие имена, если он передается как параметр в другую подпрограмму. 4. Изначально с обьектом данных не связано никакое значение, но оператор присваивания временно связывает этот объект данных со значением 27, пока последующий оператор присваивания значения переменной и не изменит текущее связывание. 5.
От программно~а остаются скрытыми другие связывания, которые происходят в виртуальном компьютере объект данных М может с~ать компонентом записиактивации, то есть обьекта данных, в котором содержатся все локальные данные для подпрограммы, а под эту запись активации отводится определенное место в создаваемом в момент начала выполнения подпрограммы стеке (еще один скрытый от программиста объект).
Когда подпрограмма завершается, выделенная под стек область памяти освобождается для дальнейшего использования и связывание обьекта данных с областью памяти разрушается (более подробно эта тема обсуждается в главе 6). Поскольку в случае с константой связывание значения с ее именем остается неизменным в течение всего времени жизни этой константы, информация об этом связывании доступна транслятору. Следовательно, если программист создает программу на языке С и пишет: ()г)еХ)пе МАХ 30, то эта информация известна уже во время трансляции. Компилятор языка С может извлечь из такой информации определенную пользу — например, если в программе встретится оператор присваивания МАХ = 4, это будет воспринято как опшбка, поскольку значение константы не должно меняться, присваивание константе МАХ значения 4 имеет столько же смысла, что и оператор присваивания 30 = 4.
Иногда компилятор может использовать информацию о значении константы для того, чтобы избежать генерирования кода для некоторого выражения или оператора. Например, в условном операторе 11 1Г (НАХ < 21 (,.) 5.1. Свойства типов и объектов 185 уже содержится информация для транслятора о реальном значении именованной константы МЯХ и буквальной константы 2, следовательно, транслятор может вычислить, что булево выражение МАХ < 2 ложно, и проигнорировать полностью весь код для этого условного оператора 1б Пример 5.2. Переменные, константы и литералы в языке С В подпрограмму на языке С могут входить следующие объявлениях сппзт хпп ИЯХ=ЗО; ыт и: Затем мы можем написать следующие операторы присваивания: И = 27, И-И+МАХ: И вЂ” зто простая переменная, а ИЯХ, 27 и 30 — константы.
И, ИАХ, 27 и 30 — зто имена объектов данных целого типа. Объявление константы определяет, что во время выполнения подпрограммы объект данных, названный МАХ, постоянно должен быть связан со значением 30. Константа МАХ вЂ” зто определенная программистом константа, так как программист явным образом определил имя для значения 30. С другой стороны, имя 27 является литералом, который именует объект данных, содержащий значение 27. Такие литералы являются частью определения самого языка программирования. Важно пониматьтонкое отличие между значением 27, которое является целым числом, представленным в лама~и компью~ера во время выполнения программы последовательностью битов, и именем «27», которое состоит из двух символов, 2 и 7, и является десятичной формой записи в тексте программы того же числа.
В языке С предусмотрены как объявления констант, подобные приведенным в этом примере, так и макроопределения типа 77йег1 пе МАХ 30, которое представляе~ собой операцию, выполняемую во время компиляции и приводящую к тому, что все ссылки на имя МАХ в подпрограмме будут заменены на константу 30. Обратите внимание на то, что в приведенном примере у константы 30 имеются два имени: определенное программистом имя МАХ и буквальное имя 30; оба этих имени могут быть использованы в программе для ссылки на один и тот же объект данных со значением 30. Следуеттакже учитывать, что ФПенпп ИАХ ЗО является командой, которая используется транслятором для того, чтобы приравнять ИАХ значению 30, в то время как атрибут сспзг в языке С является указанием транслятору, что переменная МЯХ всегда содержит значение 30.
Сохраняемость. Большинство программ до сих пор создается с испол ьзованием пакетной модели обработки (см. раздел 1.2.2). То есть программист предполагает следующую последовательность действий: 1) программа загружается в память; 2) необходимые данные, расположенные на внешних носителях информации (например, на дисках, магнитных лентах и т. и.), становятся доступными программе; 3) входные данные считываются и присваивахотся переменным программы, в ходе выполнения которой значения этих переменных модифицируют- 186 Глава 5. Элементарные типы данных ся, и полученные выходные данные записываются обратно на внешние носители в требуемом формате; 4) программа завершает работу.
Как видно из этой схемы, время жизни переменных в программе определяется временем выполнения самой программы; однако время жизни данных часто превышает время единственного выполнения программы, то есть они сохраняются и в периоды между ее запусками.
В этом случае говорят, что данные сохраняены. Сегодня существует множество приложений, которые не вписываются в эту модель. Рассмотрим, например, электронную систему заказа авиабилетов, Для того чтобы заказать билет, вы связываетесь с агентом, и он делает запрос в системе регистрации предварительных заказов, запуская программы, которые сообщают сведения о расписании, наличии свободных мест и ценах. Данные и программы существуют в тесной взаимосвязи друг с другом.
В этом случае было бы очень удобно воспользоваться языком, в котором предусмотрена возможность работы с сохраняемыми данными, что сделало бы подобные интерактивные системы более эффективными. В таком языке можно было бы объявлять переменные, чье время жизни не ограничивается временем выполнения программы. Создание программ упростилось бы за счет того, что не было бы необходимости указывать формат хранения данных во внешнем файле, перед тем как использовать нх в программе. Транслятор языка имел бы информацию о местоположении и формате этих данных.
В разделе 11А.1 мы расскажем о современных исследованиях в области создания языков, позволяющих работать с сохраняемыми данными. Но поскольку чти языки не очень широко распространены, в настоящее время используются внешние файлы для передачи сохраняемых данных в локальные переменные программы (см. обсуждение в разделе 5.3.3). 5.1.2. Типы данных Тип данных — это некоторый класс объектов данных вместе с набором операций для создания и работы с ними. Если программа имеет дело с какими-то конкретными объектами данньис (например, массив ц, целочисленная переменная х или файл Г), язык программирования, как правило, по необходимости имеет дело с тилаэш данных — классами массивов, целых чисел или файлов и операциями, позволяющими с ними работать.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
