Материал: Sb98050

Перечисленные типы отличаются только размерами памяти, которая требуется для хранения. Поскольку язык C++ достаточно машиннозависимый, стандарт языка гарантирует выполнение следующего условия:

1 = размер char ≤ размер short ≤ размер int ≤ размер long.

Обычно размеры типов следующие: char – 1, short – 2, int – 4, long –8, long long – 8 байт.

Со значениями целого типа можно совершать арифметические операции: +, -, *, /, %; операции сравнения: ==, !=, <=, <, >, >=; битовые операции: &, |, ^, <<, >>.

Большинство операций, таких как сложение, умножение, вычитание и операции сравнения, не вызывают проблем в понимании. Иногда после выполнения арифметических операций результат может оказаться за пределами диапазона значений, в этом случае программа выдаст ошибку.

Целочисленное деление (/) находит целую часть от деления одного целого числа на другое. Например:

–6 / 4 = 1;

–2 / 5 = 0;

–8 / 2 = 4.

Символ процента (%) обозначает операцию определения остатка от деления двух целых чисел:

–6 % 4 = 2;

–10 % 3 = 1.

Более сложные для понимания операции – битовые: & (И), | (ИЛИ), xor (исключающее ИЛИ), << (побитовый сдвиг влево), >> (побитовый сдвиг вправо).

Битовые операции И, ИЛИ и XOR к каждому биту информации применяют соответствующую логическую операцию:

–110 = 012;

–310 = 112;

–110 & 310 = 012 & 112 = 012;

–110 | 310 = 012 | 112 = 112;

–110 ^ 310 = 012 ^ 112 = 102.

Если переменная беззнакового типа, тогда результатом будет число 156, для знакового оно равно −100. Отметим, что для знаковых целых типов единица в старшем разряде битового представления – признак отрицательности числа. При этом значение, в двоичном виде состоящее из всех единиц, соот-

6

ветствует −1; если же 1 только в старшем разряде, а в остальных разрядах – нули, тогда такое число имеет минимальное для конкретного типа значения:

для char это −128.

1.2.2. Тип с плавающей точкой

Множество значений типа с плавающей точкой является подмножеством вещественных чисел, но не каждое вещественное число представимо в двоичном виде, что приводит иногда к глупым ошибкам:

float value = 0.2;

value == 0.2; // ошибка, value здесь не будет равно 0.2

Работая с переменными с плавающей точкой, программист не должен использовать операцию проверки на равенство или неравенство, вместо этого обычно используют проверку на попадание в определенный интервал:

value - 0.2 < 1e-6; // ok, подбирать интервал тоже нужно осторожно

Помимо операций сравнения тип с плавающей точкой поддерживает 4 арифметические операции, которые полностью соответствуют математическим операциям с вещественными числами.

1.2.3. Булевый тип

Данный тип состоит всего из двух значений: true (правда) и false (ложь). Для работы с переменными данного типа используют логические операции: ! (НЕ), == (равенство), != (неравенство), && (логическое И), || (логическое ИЛИ). Результат каждой операции можно найти в соответствующей таблице истинности, например:

1.2.4. Символьный тип

Тип char – не только целый тип (обычно такой тип называют byte), но и символьный, хранящий номер символа из таблицы символов ASCII. Например, код 0x41 соответствует символу ‘A’, а 0x71 – ‘t’.

7

Иногда возникает необходимость использования символов, которые не закреплены в таблицы ASCII, и поэтому требуют для хранения более 1-го байта. Для них существует широкий символ (wchar_t).

1.2.5. Массивы

Массивы позволяют хранить последовательный набор однотипных элементов. Массив хранится в памяти непрерывным блоком, поэтому нельзя объявить массив, не указав его размер4. Чтобы объявить массив, после имени переменной пишут квадратные скобки ([]) с указанием его размера. Например:

int myArray[5]; // Массив из 5-ти элементов целого типа

Для инициализации массива значения перечисляют в фигурных скобках. Инициализировать таким образом можно только во время объявления переменной. Кстати, в этом случае необязательно указывать размер массива:

int odds[] = {1, 3, 7, 9, 11}; // Массив инициализируется 5-ю значениями

Для доступа к определенному значению в массиве (элемента массива) используют операцию доступа по индексу ([]) с указанием номера элемента (номера начинаются с 0). Например:

odds[0]; // доступ к первому элементу массива. Вернет значение 1 odds[2]; // доступ к третьему элементу. Вернет значение 7

odds[4] = 13; // пятому элементу массива присваиваем новое значение odds[5]; // ошибка доступа

1.2.6. Строки

Для записи строки программисты используют идею о том, что строка – последовательный ряд (массив) символов. Для идентификации конца строки применяют специальный символ конца строки: ‘\0’. Такие специальные символы, состоящие из обратного слэша и идентифицирующего символа, называют управляющими или escape-символами. Существуют, например, символы ‘\n’ – начало новой строки, ‘\t’ – табуляция. Для записи в строке обратного слэша применяют экранирование: перед самим знаком ставят еще один слэш: ‘\\’. Экранирование также применяют для записи кавычек.

Создадим переменную строки:

char textExample[5] = {‘T’, ‘e’, ‘s’, ‘t’, ‘\0’}; // записана строка «Test»

4 Размером массива называют количество элементов в нем.

8

Существует упрощенная запись инициализации строки:

char textExample[5] = “Test”; // Последний символ не пишется, но размер все еще 5

Не вдаваясь в подробности, приведем еще один полезный тип данных – string. Строки такого типа можно, например, складывать:

string hello = "Привет, "; string name = "Макс!";

string hello_name = hello + name; // Получится строка «Привет, Макс!»

1.2.7. Ссылка

Ссылка – объект, указывающий на какие-либо данные, но не хранящий их. Например:

int a = 2; // переменная a указывает на значение 2

int &b = a; // переменная b указывает туда же, куда и «a»

b = 4; // меняя значение b, программист меняет значение a. Теперь a = 4

int &c = 4; // ошибка, так делать нельзя, т. к. ссылке нельзя присвоить значение

Ссылка является весьма удобным средством для сокращения используемой памяти программы. Это станет очевидно, когда речь пойдет о функциях и передаче значений параметров в функции.

1.2.8. Указатель

Чтобы разобраться с этим типом данных, необходимо запомнить, что множество значений этого типа – адреса ячеек памяти, откуда начинаются данные. Также указатель поддерживает операции сложения (+), вычитания (−) и разыменовывания (*).

Адрес 0x0 означает, что указатель пуст, т. е. не указывает ни на какие данные. Этот адрес имеет свой литерал – NULL:

int *nullPtr = NULL; // пустой указатель

Сложение и вычитание адреса с целым числом или другим адресом позволяет передвигаться по памяти, доступной программе.

Операция получения данных, начинающихся по адресу, который хранится в указателе, называется разыменовывание (*). Программа считывает необходимое количество ячеек памяти и возвращает значение, хранимое в памяти.

9

int valueInMemory = 2; // задаем переменную целого типа

int *somePtr = &valueIntMemory; // копируем адрес переменной, здесь

& – возвращает адрес переменной

somePtr; // адрес ячейки памяти, например, 0x2F

*somePtr; // значение хранится в 4-х ячейках: 0x2F, 0x30, 0x31 и 0x32

Для указателей недоступна операция присваивания, которая синтаксически совпадает с операцией копирования. Другими словами, можно скопировать адрес другого указателя или адрес переменной, но определить значение адреса самому нельзя.

Указатель хранится в памяти, как и значения переменных других типов, и занимает 4 байта, поэтому можно создать указатель на указатель.

1.2.9. Перечисления

Перечисления – единственный базовый тип, задаваемый программистом. По большому счету перечисление – это упорядоченный набор именованных целочисленных констант, при этом имя перечисления будет базовым типом.

enum color {RED, BLUE, GREEN};

По умолчанию RED = 0, BLUE = 1, GREEN = 2. Поэтому значения можно сравнивать между собой, т. е. RED < BLUE < GREEN. Программист при объявлении перечисления может самостоятельно задать значения каждой из констант:

enum access {READ = 1, WRITE = 2, EXEC = 4};

Совет. Часто удобно использовать перечисления, значения которых являются степенью двойки, так как в двоичном представлении число, являющееся степенью двойки, будет состоять из одной единицы и нулей. Например:

810 = 000010002.

Результат сложения этих чисел между собой всегда однозначно указывает на то, какие числа складывались:

3710 = 001001012 = 000000012 + 000001002 + 001000002 = 110 + 410 + 3210.

1.2.10. Void

Синтаксически тип void относится к фундаментальным типам, но использовать его можно лишь как часть более сложных типов, так как объектов типа void не существует. Как правило, этот тип используется для информи-

10