Структура языка программирования
Содержание
Дополнительно
Классификация типов данных
Для простых типов данных определяются границы диапазона и количество байт, занимаемых ими в памяти компьютера.
В большинстве языков программирования, простые типы жестко связаны с их представлением в памяти компьютера. Компьютер хранит данные в виде последовательности битов, каждый из которых может иметь значение 0 и 1. Фрагмент данных в памяти может выглядеть следующим образом
Данные на битовом уровне (в памяти) не имеют ни структуры, ни смысла. Как интерпретировать данные, как целочисленное число, или вещественное, или символ, зависит от того, какой тип имеют данные, представленные в этой и последующих ячейках памяти.
Числовые типы данных
Целочисленные типы данных
Исходя из машинного представления целого числа, в ячейке памяти из n бит может хранится 2 n для беззнаковых, и 2 n-1 для знаковых типов.
Рассмотрим теперь конкретные целочисленные типы в трёх языках.
У некоторых типов есть приписка «16 разрядов» или «32 разряда». Это означает, что в зависимости от разрядности операционной системы и компилятора данный тип будет находится в соответствующем диапазоне. По-этому, рекомендуется не использовать int, unsigned int, а использовать их аналоги, но уже жестко определенные, short, long, unsigned short, unsigned long.
В Java нет беззнаковых целочисленных типов данных.
Вещественные типы данных
Числа вещественного типа данных задаются в форме чисел с плавающей запятой.
Плавающая запятая — форма представления действительных чисел, в которой число хранится в форме мантиссы и показателя степени. В случае языков программирования, любое число может быть представлено в следующем виде
Вывод: вещественные типы данных, в отличии от целочисленных, характеризуются диапазоном точности и количеством значащих разрядов.
Рассмотрим конкретные типы данных в наших трёх языках.
Тип decimal создан специально для операций высокой точности, в частности финансовых операций. Он не реализован как примитивный тип, по-этому его частое использование может повлиять на производительность вычислений.
Символьный тип данных
Значение переменной этого типа данных представляет собой один символ. В действительности, это есть целое число. В зависимости от кодировки, это число превращается в некий символ. Данные типы данных характеризуются лишь размером выделяемой под них памяти.
Логический тип данных
Перечислимый тип данных
Во внутреннем представлении, это целочисленный тип данных, только здесь пользователь вместо числе использует заранее определенные строковые значения.
Чтобы прочувствовать эту концепцию, приведем пример на языке С++ (в С# и Java аналогично)
Теперь переменные перечислимого типа Forms могут принимать лишь значения, определенные в примере кода. Это очень удобно, ведь мы уже оперируем не с числами, а с некими смысловыми значениями, замечу лишь, что для компьютера эти значения всё-равно являются целыми числами.
Массив
Каждый массив характеризуется типом данных его элементов, который может быть как простым, так и сложным, то есть любым.
В языках программирования нельзя оперировать всем массивом, работают с конкретным элементом. Чтобы доступиться до него в трёх рассматриваемых нами языках используют оператор «[]».
Структура
Структуры реализованы в языке программирования, чтобы собрать некие близки по смыслу вещи воедино.
Например, есть колесо автомобиля. У колеса есть диаметр, толщина, шина. Шина в свою очередь является структурой, у которой есть свои параметры: материал, марка, чем заполнена. Естественно, для каждого параметра можно создать свою переменную или константу, у нас появится большое количество переменных, которые, чтобы понять к чему они относятся, нужно в именах общую часть выделять. Имена будут нести лишнюю смысловую нагрузку. Получается запутанная история. А так мы определяем две структуры, а затем параметры в них.
Класс
Еще одним пользовательским типом данных является класс. Класс умеет всё, что и структура, но кроме параметров, у него есть и методы, и поддерживает большое количество вещей, связанных с объектно-ориентированным программированием.
Числовые данные
Числовые данные – это целые или вещественные числа. Дробная часть должна отделятся от целой части запятой. Удобнее всего набирать числа на малой цифровой клавиатуре (при включенном индикаторе Num Lock) – точка этой части клавиатуры соответствует десятичной запятой. Числа автоматически выравниваются по правому краю ячейки.
При первоначальном вводе числа (до изменения ширины столбцов) в ячейку может отобразиться число из 11 цифр. При этом ширина столбца может автоматически увеличиться. При вводе большего числа число будет отображено вэкспоненциальном формате.
Если же ширина столбца была уменьшена и число не помещается в ячейке, то вместо числа в ячейке отображаются символы ####. При этом число можно увидеть в строке формул или в виде всплывающей подсказки при наведении указателя мыши на ячейку. В ячейке число может быть отображено при увеличении ширины столбца или при уменьшении размера шрифта.
Можно вводить числа с простыми дробями. При вводе с клавиатуры простую дробь от целой части числа отделяют пробелом. В строке формул простая дробь отображается как десятичная.
Для удобства представления больших чисел группы разрядов при вводе можно отделять пробелами. Например, число 12345678 можно ввести как 12 345 678. В строке формул при этом число будет отображаться без пробелов между разрядами
Группы разрядов числа (за исключением первой группы) должны обязательно включать три знака. В противном случае данные в ячейке не будут восприниматься как число. Формат с разделителем разрядов запоминается в ячейке. После очистки содержимого ячейки и ввода новой числовой информации (включая даты и время) к ней автоматически будет применяться установленный числовой формат. Для возможности ввода другой числовой информации необходимо очистить формат ячейки.
В большинстве случаев следует вводить числа без указания размерности. В противном случае такая информация не воспринимается как число. Исключение составляет обозначение рубля (следует вводить число, а затем букву р с точкой), а также процентов (следует вводить число, а затем символ процента %). Обозначение рубля и процентов запоминается в ячейке. После очистки содержимого ячейки и ввода другого числа, к нему автоматически будет применяться установленное обозначение. Для возможности ввода другой числовой информации необходимо очистить формат ячейки.
В отдельных случаях необходимо вводить числа, которые, по сути, являются текстом и не должны распознаваться как числа. Это могут быть, например, номера банковских счетов, номера телефонов, коды и артикулы, почтовые индексы, номера домов и квартир и т. п. Для того чтобы Microsoft Excel автоматически назначал таким числам текстовый формат, перед числом необходимо ввести знак апострофа (‘). Этот знак отображается только в строке формул, но не отображается в ячейке. Такая ячейка будет помечена в левом верхнем углу зеленым треугольником. При выделении такой ячейки слева может появляться кнопка Источник ошибки. Если ввод апострофа перед числом произведен специально, то следует щелкнуть по кнопке и выбрать команду Пропустить ошибку. Если апостроф перед числом введен ошибочно, то следует щелкнуть по кнопке и выбрать команду Преобразовать в число.
Числовая информация
Урок 15. Информатика 2 класс ФГОС
В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам
Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобрев в каталоге.
Получите невероятные возможности
Конспект урока «Числовая информация»
Здравствуйте, мальчики и девочки. Изучать раздел «Информация и данные» мы продолжаем темой «Числовая информация». Вы уже знаете, что
Информация, которую несёт нам текст, называют текстовой.
А различные изображения: рисунки, картины, карты, диаграммы, схемы, графики, фотографии несут графическую информацию.
Есть ещё информация и числовая. Вот сегодня мы будем разбираться в том, что такое числовая информация и какая она бывает.
Также будем учиться различать информацию о количестве предметов и о порядке предметов.
Каждый из вас может может легко посчитать, что на этой тарелке лежит 3 яблока, на этой – 4. А вместе на двух тарелках всего лежит 7 яблок.
Сейчас вы, скорее всего, посчитали это в уме. А помните, раньше некоторые из вас для счёта использовали пальцы рук?
Вообще можно сказать, что пальцы рук были первыми инструментами для счёта. С помощью пальцев люди представляли и передавали информацию о количестве предметов. Считать предметы люди умели давно, хотя цифры и числа появились не сразу. Информацию о количестве предметов древние люди представляли и передавали с помощью зарубок на дереве или камне. Только представьте себе, какой это труд – ведь на камне не так-то просто что-то изобразить. Также для представления и передачи информации использовали узлеки на верёвке. Скажу вам по секрету, часто нити были разноцветными. И, конечно, каждый цвет нёс в себе какую-то свою определённую информацию.
Ребята, посмотрите, вот этот камень когда-то нашли археологи. На камне высечено число 10 в виде буквы икс (Х). Обозначать числа с помощью букв придумали о-о-очень давно в Древнем Риме. И таких чисел, которые обозначают буквами много, вот посмотрите. Это римские (цифры) числа. Каждой римской цифре (числу) соответствуют более нам привычные арабские числа. Римскими цифрами обозначают века, главы в книгах, порядковые номера правителей. Более подробно с ними вы будете знакомиться позже.
Наверное, из моего небольшого рассказа, вы уже догодались, что информация о количестве предметов это и есть числовая информация.
Информацию о количестве предметов можно записать словом (в виде текста) или числом. Например.
Ну и конечно, если количество предметов небольшое, можно изобразить графически.
Цифры – это знаки, с помощью которых числа записываются на бумаге или другом носителе.
Всего цифр десять и вы с ними хорошо знакомы: Это арабские цифры. Каждая цифра имеет своё название: ноль, один, два, три, четыре, пять, шесть, семь, восемь, девять. А вот десять это уже не цифра, а число. Ведь его мы составили из цифр один и ноль. Число 38 составлено из цифр три и восемь. Вы уже знаете, что цифра – это графический знак, при помощи которого можно записать число. Надеюсь, вы также помните, что цифрами от нуля до девяти обозначаются числа от нуля до девяти. Например, в записи 7 яблок, семь – это число, которое обозначено цифрой семь.
Числа, составленные из цифр, бывают однозначными. (например, 2, 5, 9), двузначными.(например, 17, 44, 98), трёхзначными. (108, 326, 999) и так далее.
Но не только информацию о количестве (числе) предметов обозначают числами. Также информацию о порядковых номерах предметов. Это тоже числовая информация.
Вы не раз могли видеть, что на улицах на каждом доме написаны числа. Это и есть порядковые номера домов. Кстати, обычно дома с нечётными номерами располагаются на одной стороне улицы, а с чётными номерами – на другой. На уроке физкультуры часто просят рассчитаться по порядку. Это значит: первый, второй, третий, четвёртый, пятый и так далее.
Значит, числом можно обозначить порядковый номер чего-либо (или кого-либо) в ряду.
Ребята, смотрите, вот таблица. В её второй строке находятся рисунки – графические данные. А в первой строке таблицы представлены порядковые номера рисунков – числовая информация, которая закодирована числами. Один, Два, Три, Четыре. Это и есть числовые данные. Ещё около каждого числа стоит знак номера. В таблице четыре столбца. Порядковые номера столбцов таблицы совпадают с порядковыми номерами рисунков. Вот первый столбец и первый рисунок. Второй столбец и рисунок номер два. Столбец три и рисунок третий. Четвёртый столбец и четвёртый рисунок.
Итак, числовая информация – это информация о количестве предметов или порядковом номере предмета.
Числовые данные – это числовая информация, закодированная с помощью чисел.
А ведь не только информация о количестве предметов или порядковом номере предмета может быть представлена числами. Как вы думаете, что ещё? Конечно, числом также могут быть представлены: дата, время, номер телефона, цена, почтовый индекс, штрих-код, расстояние, школьная отметка и много другое.
Для представления всего этого и не только мы чаще всего используем арабские десять цифр. Но также помним про римские цифры.
Ну а теперь, как всегда, закрепляем полученные знания, выполняя практические задания. Готовы? Итак, задание первое.
Заполните таблицу. Закодируйте информацию о количестве предметов рисунком, текстом и числом. Время пошло.
Итак, проверяем, как должно было получиться.
Вот и второе задание.
Вставьте в предложения пропущенные слова. Необходимые слова выбирайте из предложенных. Обратите внимание на то, что некоторые слова надо изменить так, чтобы в предложении они были связаны с другими словами по смыслу. Приступайте.
Время на выполнение задания закончилось, проверяем.
Число записывается цифрами.
Информацию о количестве предметов, порядковый номер предмета можно обозначить числом или текстом.
Дата рождения является закодированной числовой информацией.
Цифры – это знаки, которые кодируют числовую информацию.
Задания выполнены, осталось только заполнить наш словарь.
Числовая информация – это информация о количестве предметов или порядковом номере предмета.
Порядковый номер обозначает место (номер) чего-либо (кого-либо) в ряду.
Числовые данные – числовая информация, закодированная с помощью чисел.
Ну вот и подошла к концу наша встреча. До свидания, мальчики и девочки! Удачи вам и до новых встреч!
Числовые типы данных (Visual Basic)
Visual Basic предоставляет несколько числовых типов данных для обработки чисел в различных представлениях. Целочисленные типы представляют только целые числа (положительные, отрицательные и нулевые), а Нецелочисленные типы — числа с целой и дробной частями.
для таблицы, показывающей параллельное сравнение типов данных Visual Basic, см. в разделе типы данных.
Целочисленные типы
Целочисленные типы данных — это те, которые представляют только числа без дробных частей.
Целочисленные типы данных со знаком имеют тип данных SByte (8-разрядный), короткий тип данных (16-разрядный), целочисленный тип данных (32 бит) и тип данных Long (64-бит). Если переменная всегда хранит целые числа, а не дробные числа, объявите ее как один из этих типов.
Целочисленные типы без знака имеют тип данных Byte (8-разрядный), тип данных UShort (16-разрядный), тип данных UInteger (32 бит) и тип данных ULong (64-бит). Если переменная содержит двоичные данные или данные неизвестной природы, объявите ее как один из этих типов.
Производительность
Арифметические операции выполняются быстрее с целочисленными типами, чем с другими типами данных. Они работают быстрее с Integer типами и UInteger в Visual Basic.
Большие целые числа
Если вам нужны еще большие значения, можно использовать тип данных Decimal. Можно хранить числа от-79,228,162,514,264,337,593,543,950,335 до 79,228,162,514,264,337,593,543,950,335 в переменной, Decimal если не используются десятичные разряды. Однако операции с Decimal числами выполняются значительно медленнее, чем с любым другим числовым типом данных.
Небольшие целые числа
Целые числа без знака
Нецелочисленные числовые типы
Нецелочисленные типы данных — это значения, представляющие числа с целой и дробной частями.
Нецелочисленные числовые типы данных: Decimal (128-разрядная Фиксированная точка), один тип данных (32-разрядная с плавающей запятой) и тип данных double (64-разрядный с плавающей запятой). Все типы со знаком. Если переменная может содержать дробную часть, объявите ее как один из этих типов.
Decimal не является типом данных с плавающей запятой. Decimal числа имеют двоичное целочисленное значение и коэффициент масштабирования целого числа, который указывает, какая часть значения является десятичной дробью.
Вы можете использовать Decimal переменные для денежных значений. Преимущество — точность значений. Double Тип данных является более быстрым и требует меньше памяти, но он подвергается ошибкам округления. Decimal Тип данных сохраняет полную точность до 28 десятичных разрядов.
Производительность
Небольшие величины
Для чисел с наименьшей возможной величиной (ближайшее к 0) Double переменные могут содержать цифры как небольшие, например, 4.94065645841246544 e-324 для отрицательных значений и 4.94065645841246544 e-324 для положительных значений.
Небольшие дробные числа
Если не требуется полный диапазон Double типа данных, можно использовать Single тип данных, который может содержать числа с плавающей запятой в диапазоне от-4028235E e + 38 до 4028235E e + 38. Наименьшими значениями для Single переменных являются-1.401298 e-45 для отрицательных значений и 1.401298 e-45 для положительных значений. При наличии очень большого числа переменных, содержащих небольшие числа с плавающей запятой, среда CLR иногда может Single более эффективно хранить переменные и экономить потребление памяти.
Электронная библиотека
Числовые данные в компьютере представляются двумя подмножествами: целыми и действительными числами (числами с плавающей запятой). В отличие от символов, ввод числовых данных не может происходить прямым преобразованием и записью кодов, передаваемых с клавиатуры. С клавиатуры мы передаем последовательность символов. Эта последовательность затем программным образом преобразуется в числа. Для того чтобы полученное число было выведено на экран, оно снова программным путем преобразуется в последовательность символов. В памяти компьютера число хранится в виде двоичного представления.
Целые числа в зависимости от типа данных хранятся в памяти компьютера, занимая один, два, четыре и более байта. Каждый бит в байте – это один двоичный разряд. В случае, когда число должно иметь знак, один из разрядов используется для хранения знака. Даже 32-разрядного целочисленного представления как со знаком, так и без вполне достаточно для решения большинства задач.
Теоретически в памяти компьютера представление отрицательного целого числа может храниться в прямом, обратном или дополнительном коде. Предположим, нам надо представить в двоичном виде целое число 7. Без знака оно поместится в 8-разрядную ячейку следующим образом:
То есть старший бит призван показать, что это число со знаком «минус».
Однако на практике отрицательные числа не хранятся в виде прямого кода, а всегда приводятся к дополнительному коду.
Дополнительный код используется для уменьшения количества циклов, за которые процессор выполняет арифметические операции над этими числами, поскольку позволяет заменить операцию вычитания операцией сложения.
Действительные числа состоят из двух частей: мантиссы и порядка. Мантисса – это целое число, содержащее только значащие цифры исходного числа, а порядок – это позиция запятой, разделяющей целую и дробную части числа. Например, если в памяти надо сохранить число 00313,560, то записаны будут два целых числа: 31356 и 3.
При хранении действительных чисел возникает проблема: некоторые действия над числами приводят к потере точности.
При делении 1 на 3 результатом является бесконечная иррациональная дробь: 0,3333… Поскольку место в памяти, отведенное под запись этого числа, не бесконечно, то в определенном месте повторение троек придется остановить и записать в память округленное число. Это, в свою очередь, значит, что при умножении такой дроби на три уже не получится результат, равный единице, то есть происходит потеря точности.
Срочно?
Закажи у профессионала, через форму заявки
8 (800) 100-77-13 с 7.00 до 22.00