Простые типы данных языка С

Содержание

Слайд 2

План лекции Простые типы данных Ограничения на простые типы данных Машинное

План лекции

Простые типы данных
Ограничения на простые типы данных
Машинное представление простых типов

данных
Общая структура программы на Си
Объявление переменных простых типов
Слайд 3

Простые типы данных Тип данных – это пара, состоящая из множества

Простые типы данных

Тип данных – это пара, состоящая из множества значений

и набора операций над ними
Языки программирования позволяют строить одни типы данных из других типов данных
Простые типы данных – это типы данных, которые нельзя построить из других типов данных
Составные типы данных – это типы данных, которые строятся из других типов данных
Слайд 4

Простые типы данных Си Символы, 8-битовые целые Целые Числа с плавающей точкой Перечислимые типы

Простые типы данных Си

Символы, 8-битовые целые
Целые
Числа с плавающей точкой
Перечислимые типы

Слайд 5

Простые типы данных -- символы С89 спецификатор-символьного-типа ::= [signed|unsigned] char Символы

Простые типы данных -- символы

С89
спецификатор-символьного-типа ::= [signed|unsigned] char
Символы и 8-битовые целые

со знаком (signed) или без знака (unsigned)
CHAR_MIN, CHAR_MAX, UCHAR_MAX и др. в limits.h
Стандарт не определяет, есть ли знак у значений типа char
Слайд 6

Простые типы данных -- целые С89 спецификатор-целого-типа ::= [signed|unsigned] [short|long] int

Простые типы данных -- целые

С89
спецификатор-целого-типа ::= [signed|unsigned] [short|long] int
С99, С11 (поддержка

есть в gcc 4.6)
спецификатор-целого-типа ::= [signed|unsigned] [short|long [long]] int
С89/C99/C11 не определяют, есть ли знак у int
Все известные компиляторы считают int = singed int
Нестандартные целые типы
__int16, __int32, __int64, __int128
Наличие и смысл зависят от компилятора
Слайд 7

Простые типы данных -- целые

Простые типы данных -- целые

Слайд 8

Простые типы данных – числа с плавающей точкой С89/С99/С11 спецификатор-типа-с-плавающей ::=

Простые типы данных – числа с плавающей точкой

С89/С99/С11
спецификатор-типа-с-плавающей ::= float | [long]

double
sizeof(float) <= sizeof(double) <= sizeof(long double)
FLT_MIN, FLT_MAX, DBL_MIN, DBL_MAX, LDBL_MIN, LDBL_MAX и др. в файле float.h
Слайд 9

Простые типы данных – перечислимые типы С89/С99/С11 enum-спецификатор ::= 'enum' [имя]

Простые типы данных – перечислимые типы

С89/С99/С11
enum-спецификатор ::= 'enum' [имя] '{' список-перечислителей

'}' | 'enum' [имя] '{' список-перечислителей ',' '}' | 'enum' имя
список-перечислителей ::= перечислитель | список-перечислителей ',' перечислитель
перечислитель ::= перечислимая-константа | перечислимая-константа '=' константное-выражение
перечислимая-константа ::= имя
константное-выражение на след. лекции
Тип, диапазон значений и размер в памяти такие же, как у int
Слайд 10

Простые типы данных – перечислимые типы Примеры enum my_boolean_t { my_false

Простые типы данных – перечислимые типы

Примеры
enum my_boolean_t { my_false = 0,

my_true = 1 }
enum my_boolean_t { my_false, my_true }
my_false = 0
my_true = my_false+1 = 1
enum my_boolean_t { my_false = 0, my_true = 0 }
my_false = my_true = 0
enum my_day_t { mon, tue, wed, thu, fri, sat, sun }
Слайд 11

Машинное представление данных простых типов Символы, 8-битовые целые Целые Числа с плавающей точкой

Машинное представление данных простых типов

Символы, 8-битовые целые
Целые
Числа с плавающей точкой

Слайд 12

Машинное представление значений типа char, signed char, unsigned char 1 байт

Машинное представление значений типа char, signed char, unsigned char

1 байт памяти,


signed char целые числа от -128 до 127
unsigned char целые числа от 0 до 255
Программы на Си используют значения типов char, signed char, unsigned char для печати текстовых сообщений на экране, бумаге и т.п.
Соответствие значений и символов определяется кодировкой ОС
Слайд 13

Машинное представление значений типа char, signed char, unsigned char Кодировка CP866 (MS DOS)

Машинное представление значений типа char, signed char, unsigned char

Кодировка CP866 (MS

DOS)
Слайд 14

Машинное представление значений типа char, signed char, unsigned char Linux (КОИ8)

Машинное представление значений типа char, signed char, unsigned char

Linux (КОИ8)
Win 1251
Mac

OS

Если в тексте в КОИ-8 убирать восьмой бит каждого символа, то получается текст, подобный транслиту. Например, «Русский Текст» --> «rUSSKIJ tEKST».

Слайд 15

Машинное представление беззнаковых (unsigned) целых Двоичная запись числа Ч -- набор

Машинное представление беззнаковых (unsigned) целых

Двоичная запись числа Ч -- набор bn

… b1 b0 такой, что Ч = b0∙20 + b1 ∙ 21 + … + bn ∙ 2n
М.П. unsigned числа x – это двоичная запись числа x mod 28∙sizeof(T)
Слайд 16

Машинное представление целых со знаком (signed) М.П. signed числа x двоичная

Машинное представление целых со знаком (signed)

М.П. signed числа x
двоичная запись x

mod 28∙sizeof(T), если x >= 0
дополнительный код |x| -- двоичная запись 28∙sizeof(T) - |x| mod 28∙sizeof(T), если x < 0
Свойство дополнительного кода
Вычисление на компьютере М.П.(х) + М.П.(-х) дает М.П.(0)
Слайд 17

Машинное представление целых со знаком (signed) Построение дополнительного кода |x| b[n]

Машинное представление целых со знаком (signed)

Построение дополнительного кода |x|
b[n] – двоичная

запись |x|
d[n] – дополнительный код |x|
Алгоритм for (i = 0; i < n; i = i+1) d[i] = 1-b[i]; for (i = 0; i < n && d[i] == 1; i = i+1) d[i] = 0; if (i < n) d[i] = 1;
Слайд 18

Машинное представление чисел с плавающей точкой Числа вида S ∙ M

Машинное представление чисел с плавающей точкой

Числа вида S ∙ M ∙

2P
S – знак +1 или -1, 1 бит
M – мантисса, x/2mb от 0 до 1
mb – число битов в мантиссе
Intel, AMD, ARM -- 23 для float, 52 для double
x – целое от 0 до 2mb-1
P – порядок
Intel, AMD, ARM – 8 битов для float, 11 битов для double
float занимает 1+8+23 = 32 бита
double занимает 1+11+52 = 64 бита
long double обычно совпадает с double или эмулируется
Слайд 19

Машинное представление значений типа double – стандарт IEEE 754

Машинное представление значений типа double – стандарт IEEE 754

Слайд 20

Машинное представление значений типа float – стандарт IEEE 754

Машинное представление значений типа float – стандарт IEEE 754

Слайд 21

Машинное представление данных простых типов -- разное Адрес значения переменной простого типа B выровнен (кратен) sizeof(B)

Машинное представление данных простых типов -- разное

Адрес значения переменной простого типа

B выровнен (кратен) sizeof(B)
Слайд 22

Общая структура программы на Си Для РБНФ обозначим * РБНФ , заданную правилом ::= |

Общая структура программы на Си

Для РБНФ <Х> обозначим <Х>* РБНФ <список

Х>, заданную правилом <список Х> ::= | <список Х>
Слайд 23

Общая структура программы на Си ::= * ::= | ::= [ ] [ ] ::= |

Общая структура программы на Си

<единица-трансляции> ::= <внешнее-объявление>*
<внешнее-объявление> ::= <определение-функции> | <объявление>
<определение-функции> ::= [<спецификаторы-объявления>] <объявитель>

[<список-объявлений>] <составная-инструкция>
<объявление> ::= <простое-объявление> | <составное-объявление>
Слайд 24

Общая структура программы на Си ::= | | | | |

Общая структура программы на Си

<инструкция>::= | <помеченная-инструкция> | <инструкция-выражение> | <составная-инструкция> | <инструкция-выбора> | <циклическая-инструкция> | <инструкция-перехода>
<инструкция-выражение>::= [<выражение>] ';'
<составная-инструкция>::= '{' [<объявление>*] [<инструкция>*] '}'

Слайд 25

Объявление и инициализация переменных простых типов ::= [ *] Объявления переменных

Объявление и инициализация переменных простых типов

<простое-объявление> ::= <спецификаторы-объявления>
[<простой-объявитель-инициализатор>*]
Объявления переменных встречаются либо вне

самого внешнего блока { }, либо сразу же после {
Слайд 26

Объявление и инициализация переменных простых типов ::= | '=' ::= ::=

Объявление и инициализация переменных простых типов

<простой-объявитель-инициализатор> ::= <простой-объявитель> | <простой-объявитель> '=' <инициализатор>
<простой-объявитель> ::= <идентификатор>
<инициализатор>

::= <выражение-присваивания>
Слайд 27

Объявление и инициализация переменных простых типов ::= ( | | )*

Объявление и инициализация переменных простых типов

<спецификаторы-объявления> ::= ( <спецификатор-класса-памяти>
| <спецификатор-простого-типа>
| <квалификатор-типа>
)*

Слайд 28

Объявление и инициализация переменных простых типов ::= | 'auto' | 'register'

Объявление и инициализация переменных простых типов

<спецификатор-класса-памяти> ::= | 'auto' | 'register' | 'static' | 'extern' | 'typedef'
auto
На стеке (по умолчанию)
register
В регистре


static
В статической памяти единицы компиляции
extern
В статической памяти программы
typedef
Вне памяти, объявляемый идентификатор далее обозначает тип
Слайд 29

Объявление и инициализация переменных простых типов ::= 'void' | 'char' |

Объявление и инициализация переменных простых типов

<спецификатор-простого-типа> ::= 'void' | 'char' | 'short'

| 'int' | 'long' | 'float' | 'double' | 'signed' | 'unsigned' | <спецификатор-enum> -- было |
::= <идентификатор>
<квалификатор-типа> ::= 'const' | 'volatile'
const
Неизменяемое значение
volatile
Значение может асинхронно изменяться – например, в многопоточной программе
Слайд 30

Примеры объявлений переменных простых типов int x; auto int x; //

Примеры объявлений переменных простых типов

int x;
auto int x; // то же,

что выше
const int x; // как задать начальное // значение?!
const double x = 1.234567;
float x = 0, y = x+1;
static int x = 5;
extern unsigned long long global_uuid;
Слайд 31

Примеры объявлений переменных простых типов typedef int my_int; // my_int –

Примеры объявлений переменных простых типов

typedef int my_int; // my_int – синоним

int my_int x = 0, y = x+1;