1629295407-c61bfe4caba98380ea3e7cdae6295416 (846200), страница 11
Текст из файла (страница 11)
Язык C#Полныйсправочник поГлава 3Типы данных, литералы ипеременныеВэтой главе рассматриваются три основных элемента языка C#: типы данных,литералы и переменные. В общем случае типы данных определяют класс задач, ккоторым они могут быть применены. В C# предусмотрен богатый набор встроенныхтипов данных, что позволяет использовать этот язык для широкого диапазона приложений.Программист может создавать переменные нужного ему типа и определять константы,которые в языке C# называются литералами.О важности типов данныхТипы данных имеют в C# особое значение, поскольку C# — строго типизированныйязык. Это значит, что все операции проверяются компилятором на соответствие типов.Некорректные операции не компилируются.
Таким образом, контроль типов способствуетпредотвращению ошибок и повышает надежность программ. Для обеспечения контролятипов необходимо, чтобы все переменные, выражения и значения имели определенный тип.Например, в языке не допускается, чтобы переменная не имела типа. Более того, типзначения определяет, какие операции разрешено выполнять с таким значением. Операция,разрешенная для одного типа, может быть недопустимой для другого.Типы значений в C#C# содержит две категории встроенных типов данных: типы значений и ссылочныетипы.
Ссылочные типы определяются в классах, но о классах речь еще впереди. Ядро языкаC# составляют 13 типов, перечисленных в табл. 3.1. Это — встроенные типы, которыеопределяются ключевыми словами C# и доступны для использования в любой C#программе.Термин “тип значения” применяется к переменным, которые непосредственносодержат значения. (Для сравнения: переменные ссылочных типов содержат ссылки нареальные значения.) Таким образом, типы значений в C# во многом подобны типам данных,определенным в других языках программирования (например, C++). Типы значений такженазывают простыми типами.В C# строго определяется диапазон и поведение каждого типа значения. Исходя изтребований переносимости, C# на этот счет не допускает никаких компромиссов.Например, тип int должен быть одинаковым во всех средах выполнения.
Поэтому припереходе на другую платформу не должна возникать необходимость переделки кода.Несмотря на то, что строгое задание размерных характеристик типов значений можетвызвать в некоторых средах небольшие потери производительности, ради достиженияпереносимости с ними необходимо смириться.Таблица 3.1. Типы значений в C#Ключевое словоТипboolbytechardecimaldoubleЛогический, или булев, представляет значения ИСТИНА/ЛОЖЬ8-разрядный целочисленный без знакаСимвольныйЧисловой тип для финансовых вычисленийC плавающей точкой двойной точности54Часть I. Язык C#Окончание таблицы 3.1.Ключевое словоТипfloatintlongsbyteshortuintulongushortС плавающей точкойЦелочисленныйТип для представления длинного целого числа8-разрядный целочисленный со знакомТип для представления короткого целого числаЦелочисленный без знакаТип для представления длинного целого числа без знакаТип для представления короткого целого числа без знакаЦелочисленные типыВ C# определено девять целочисленных типов: char, byte, sbyte, short,ushort, int, uint, long и ulong.
Однако тип char в основном используется дляпредставления символов (подробнее рассматривается ниже в этой главе). Остальные восемьцелочисленных типов предназначены для числовой обработки данных. Размер значений вбитах и диапазоны представления для каждого из этих восьми типов приведены в табл. 3.2.Таблица 3.2. Характеристики целочисленных типовТипРазмер в битахДиапазонbytesbyteshortushortintuintlongulong881616323264640 – 255-128 – 127-32 768 – 32 7670 – 65 535-2 147 483 648 – 2 147 483 6470 – 4 294 967 295-9 223 372 036 854 775 808 – 9 223 372 036 854 775 8070 – 18 446 744 073 709 551 615Согласно этой таблице, в C# определены обе версии всех целочисленных типов: каксо знаком, так и без него.
Различие между этими версиями заключается в способеинтерпретации старшего разряда. Если в программе задано целочисленное значение сознаком, то компилятор сгенерирует код, в котором предусматривается, что старший разрядтакого значения используется в качестве флага знака (sign flag). Если флаг знака равеннулю, значит, число положительно, если он равен 1, то число отрицательно. Отрицательныечисла почти всегда представляются в виде дополнения до двух. Для получениядополнительного кода сначала все разряды числа, за исключением знакового,инвертируются, а затем результат инвертирования суммируется с единицей. Наконец, флагзнака устанавливается равным единице.Целочисленные значения со знаком широко используются во многих алгоритмах, носледует понимать, что по абсолютному значению (по модулю) они составляют толькополовину от своих “родственников” со знаком.
Например, вот как выглядит в двоичномкоде число 32 767 в качестве значения типа short:01111111 11111111Глава 3. Типы данных, литералы и переменные55Если старший разряд этого значения со знаком установить равным 1, оно будетинтерпретироваться как -1 (с использованием формата дополнения до двух). То жезначение, но объявленное с типом ushort (и с “единичным” старшим разрядом), будетравно числу 65 535.Вероятно, самым популярным целочисленным типом является int. Переменные типаint часто используются для управления циклами, индексации массивов и вматематических вычислениях общего назначения. Если нужно обрабатывать величины,диапазон которых превышает диапазон, допустимый для типа int, у вас есть нескольковозможных вариантов для выбора.
Если вы не предполагаете обрабатывать отрицательныечисла, можно воспользоваться типом uint (в этом случае диапазон представления чиселувеличится вдвое). Для работы с большими числами со знаком, возможно, подойдет типlong, без знака — тип ulong. Рассмотрим, например, программу, которая вычисляетрасстояние от Земли до Солнца в дюймах. Поскольку результат будет представлять собойдовольно большое число, для его хранения в этой программе используется переменная типаlong.// Вычисляем расстояние от Земли до Солнца в дюймах.using System;class Inches {public static void Main() {long inches;long miles;miles = 93000000; // 93 000 000 миль до Солнца//5280 футов в миле, 12 дюймов в футеinches = miles*5280* 12;}}Console.WriteLine("Расстояние от Земли до Солнца: " +inches + " дюймов.");Вот как выглядит результат выполнения этой программы:Расстояние от Земли до Солнца: 5892480000000 дюймов.Ясно, что полученный результат невозможно было бы сохранить в переменной типаint или uint.Самый маленький диапазон представления имеют целочисленные типы byte иsbyte.
Тип byte предназначен для хранения чисел без знака от 0 до 255. Переменныетипа byte особенно полезны для обработки двоичных данных, например, полученных врезультате опроса некоторого датчика. Для небольших целых чисел со знаком используетсятип sbyte. Приведем пример применения типа byte для управления циклом for,который вычисляет сумму чисел от 1 до 100.// Использование типа byte.using System;class Use_byte {public static void Main() {byte x;int sum;56Часть I. Язык C#}}sum = 0;for(x = 1; x <= 100; x++)sum = sum + x;Console.WriteLine("Сумма чисел от 1 до 100 равна "+ sum);Результат выполнения этой программы таков:Сумма чисел от 1 до 100 равна 5050Поскольку цикл for повторяется от 0 до 100 раз, что не выходит за пределыдиапазона типа byte, нет необходимости использовать для управления цикломпеременную с типом, допускающим более широкий диапазон представления чисел.Если вам понадобится целочисленный тип с диапазоном представления, большим,чем у byte и sbyte, но меньшим, чем у int или uint, используйте тип short илиushort.Типы для представления чисел с плавающейточкойТипы с плавающей точкой могут представлять числа с дробными компонентами.Таких типов только два: float и double.
Для значений типа float используется 32 бита,которые позволяют представить числа в диапазоне от 1,5Е—45 до 3,4Е+38. Для значенийже типа double (т.е. удвоенной точности) используется 64 бита, позволяющие представитьчисла в диапазоне от 5Е-324 до 1,7Е+308.Из этих двух типов с плавающей точкой гораздо большей популярностью упрограммистов пользуется тип double.
Одной из основных причин этого являетсяиспользование double-значений множеством математических функций библиотекиклассов C# (библиотека .NET Framework). Например, метод Sqrt(), который определен встандартном классе System.Math, возвращает double-значение, являющеесяквадратным корнем из double-аргумента. В следующей программе метод Sqrt()используется для вычисления радиуса круга, исходя из его площади.// Находим радиус круга по его площади.using System;class FindRadius {public static void Main() {double r;double area;}}area = 10.0;r = Math.Sqrt(area / 3.1416);Console.WriteLine("Радиус равен " + r);Результат выполнения этой программы таков:Радиус равен 1,78412203012729Глава 3.
Типы данных, литералы и переменные57В этой программе стоит обратить ваше внимание на то, как вызывается методSqrt(): его имени предшествует имя Math. И здесь нет ничего удивительного, ведь, какуже упоминалось выше, метод Sqrt()— член класса Math. (Точно также при вызовеметода WriteLine() его имени предшествовало имя класса Console.) Однаконеобходимо отметить, что не все стандартные методы вызываются посредствомпервоначального указания имени их “родного” класса.В следующей программе демонстрируется несколько тригонометрических функций,которые являются частью математической библиотеки C#.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
