Самостоятельная работа Наука: Структура данных и алгоритмы Тема: Типы данных Ургенч- 2023 план: Концепция типов данный
Download 141.62 Kb.
|
Самостоятельная работа2 (2)
- Bu sahifa navigatsiya:
- Самостоятельная работа Наука:Структура данных и алгоритмы Тема: Типы данных Ургенч- 2023
- Концепция типов данный
- Использованная литература
|
Ургенчского филиала Ташкентского университета информационных технологий Факультет телекоммуникационных технологий Группа 972-20 студент Курбонов Самостоятельная работа Наука:Структура данных и алгоритмы Тема: Типы данных Ургенч- 2023 ПЛАН:
1. Концепция типов данный 2. Классификация типов данных 3. Базовые и производные типы Концепция типов данный Тема нашего исследования актуальна, поскольку типы данных это основа всех языков программирования. Тип очень важен при выделении памяти под переменные. Это связано с тем, что каждому типу данных соответствует определенное число байтов в памяти компьютера. Функционирование любой программы связано с обработкой данных. Данные, предназначенные для обработки, называются исходными и задаются обычно в начале программы. Программа по ходу выполнения может запрашивать недостающие исходные данные. В процессе выполнения программы исходные данные преобразуются в результаты. Каждый элемент данных, используемый в программе, является константой или переменной. Константами называются элементы данных, значения которых в процессе выполнения программы не изменяются. В языке Pascal используются константы следующих видов: числовые, логические (булевские), символьные и строковые. Числовые константы предназначены для представления числовых данных (целых и вещественных). Булевские константы используются для представления данных, имеющих смысл логических высказываний (да - нет, истина - ложь, 1 - 0). Символьные и строковые константы - это отдельные символы и их последовательности. Переменные, в отличие от констант, могут менять свои значения при выполнении программы. В программировании переменную можно трактовать как одну или несколько ячеек оперативной памяти компьютера, которому присвоен идентификатор. Содержимое этих ячеек может меняться, но идентификатор переменной остается неизменным. Каждое новое значение, записанное в ячейку памяти, “затирает” предыдущее значение, поэтому в любой момент времени переменная имеет только одно, текущее, значение. Обычно переменные используются для хранения исходных данных, результатов программы, а также промежуточных данных, которые образуются по ходу выполнения алгоритма. Переменные в отличие от констант могут неограниченное число раз менять свое значение в процессе работы программы. Если в начале программы некоторая переменная X имела значение 0, то в конце программы X может принять значение 10000. Любая константа, переменная, выражения или функция относится к некоторому типу. паскаль программирование перечисляемый Цель данного исследования является рассмотрение теоретических аспектов концепции типов данных на примере языка программирования высокого уровня PASCAL, базовых и производных типов. Задача изучить концепцию типов данных в PASCAL и ее реализацию, изучить такие типы как базовые и производные в языке программирования PASCAL. Предмет и объект исследования. Объектом исследования является типы данных. Предметом исследования - переменные, константы, концепция данных в языке программирования PASCAL, типы данных в целом. Методы нашего исследования являются анализ, синтез, обобщение. Основная цель любой программы состоит в обработке данных. Данные, с которыми работает программа, хранятся в оперативной памяти. Обрабатываемые программой данные могут иметь множество допустимых значений, храниться в памяти ПК различным образом, занимать различные объемы памяти и обрабатываться с помощью различных команд процессора. В любом алгоритмическом языке каждая константа, переменная, выражение или функция бывают определенного типа. Естественно, что необходимо точно знать, сколько места они занимают, как именно закодированы и какие действия с ними можно выполнять. Тип определяет форму внутреннего представления данных и размер отводимой для них ячейки памяти. Все данные одного типа занимают ячейки памяти одинаковых размеров и внутренняя форма хранения данных одинакова. Все типы данных имеют ограниченный диапазон значений, под каждый отводится ячейка определенного размера. Все это задается при описании данных с помощью типа. В языке программирования PASCAL есть правило в котором говорится, что тип явно задается в описании переменной или функции, которое предшествует их использованию. Концепция типов данных имеет следующие основные свойства: 1). любой тип данных определяет множество значений, к которому принадлежит константа, которые может принимать переменная или выражения, либо вырабатывать операции или функции; 2). тип значения, задаваемого константой, переменной или выражения, можно определить по виду или описанию; 3). каждая операция или функция требует аргументов фиксированного типа и выдает результат фиксированного типа; Отсюда следует, что транслятор может использовать информацию о типах для проверки вычислимости и правильности различных конструкций. Для обработки ЭВМ данные представляются в виде величин и их совокупностей. С понятием величины связаны такая важная характеристика, как ее тип. Любое данное - это неразрывная совокупность типа и значения. Тип определяет: -множество значений, которые могут принимать данные; -набор операций, которые могут выполняться над данными; -структурную организацию данных. По сравнению с другими языками программирования, в языке Паскаль имеются возможности для обработки широкого диапазона разнотипных данных. Следует заметить, что обязательное описание типа приводит к избыточности в тексте программ, но такая избыточность является важным вспомогательным средством разработки программ и рассматривается как необходимое свойство современных алгоритмических языков высокого уровня. Каждое выражение в программе имеет определенный тип. В PASCAL имеется 4 базовых простых типа данных: 1). целый; 2). вещественный; 3). логический; 4). литерный которые программисту не нужно описывать. Их описание входят в состав языка программирования. Нужно знать идентификаторы этих типов и правильно их использовать. 2. Классификация типов данных в PASCAL В Паскале любая переменная характеризуется своим типом. Под типом здесь понимается множество значений, которые может принимать переменная, и множеством операций, допустимых над данной переменной. Можно все многообразие типов данных классифицировать по трем критериям: 1). по признаку стандартности (стандартные и пользовательские); 2). по структурной организации (скалярные и структурированные); 3). порядковые и непорядковые. По структурной организации выделим следующие скалярные типы. В языке паскаль есть скалярные и структурированные типы данных. К скалярным типам относятся стандартные (базовые) типы и типы определяемые пользователем (производные). Стандартные типы включают: - целый; - вещественный (действительный); - символ (литерный); - логический; - адресный тип; Типы определяемые программистом : - перечисляемый; - интервальный. В простых типах данных выделяются порядковые типы, которые характеризуются следующими свойствами: - все возможные значения порядкового типа представляют собой ограниченное упорядоченное множество; - к любому порядковому типу может быть применена стандартная функция Ord, которая в качестве результата возвращает порядковый номер конкретного значения в данном типе; - к любому порядковому типу могут быть применены стандартные функции Pred и Succ, которые возвращают предыдущее и последующее значения соответственно; - к любому порядковому типу могут быть применены стандартные функции Low и High, которые возвращают наименьшее и наибольшее значения величин данного типа. Порядковыми типами являются: - целый; - литерный; - логический; - перечисляемый; - интервальный. К структурированным типам относятся типы: - множество; - массив; - строка; - запись; - указатель; - файл. Каждый тип должен иметь имя, причем, за стандартными типами закреплены стандартные имена: за целым типом - имя INTEGER; за вещественным - REAL; за логическим - BOOLEAN; за литерным - CHAR; за адресным - POINTER. Классификации всех типов данных приведены в таблице 1. Таблица 1. Три классификации типов данных
В заключении подчеркнем, что классификация типов не претендует на полноту, но позволяет ориентироваться, в частности, в системе управления данными в Паскаль. 3. Базовые и производные типы в PASCAL Паскаль имеет развитую систему типов. На основе стандартных типов можно конструировать данные произвольной структуры и сложности, адекватно отражающие информационную природу задачи, используя раздел описания типов. Все типы данных делятся на две большие группы скалярные (простые) и структурированные (составные). Скалярные типы в свою очередь подразделяются на стандартные (базовые) и пользовательские (производные от базовых типов). Базовые типы предлагаются разработчиками языка. Базовые типы не требуют предварительного определения. Для каждого типа существует ключевое слово, которое используется при описании переменных, констант и т. д. Если же программист определяет собственный тип данных, он описывает его характеристики и сам дает ему имя, которое затем применяется точно так же, как имена стандартных типов. Язык PASCAL представляет средства определения новых типов, производных от базовых типов. Такие типы иначе называются пользовательскими. Производные типы образуются из уже известных нам типов, наследуя связанные с ними значения и операции. Из простых типов к пользовательским относятся перечисляемый и интервальный типы. Типы данных, конструируемые программистом, описываются в разделе type по следующему шаблону: type <имя_типа> = <описание_типа>; Например: type Lat = 'a' .. 'z', 'A' .. 'Z'; Базовые типы данных являются стандартными, поэтому нет нужды описывать их в разделе type. Однако при желании это тоже можно сделать, например, дав длинным определениям короткие имена. Скажем, введя новый тип данных type Int = Integer; можно немного сократить текст программы. Стандартные конструируемые типы также можно не описывать в разделе type. Однако в некоторых случаях это всё равно приходится делать из-за требований синтаксиса. Например, в списке параметров процедур или функций конструкторы типов использовать нельзя. В языке программирования высокого уровня PASCAL предлагаются следующие базовые типы: целочисленные, вещественный, логический, символьный и адресный; Целочисленный тип. Внутреннее представление. Целые типы определяют константы, переменные и функции, значения которых реализуются множеством целых чисел, допустимых в данном компьютере. Целые типы представляются в компьютере в двоичной системе счисления. В Паскале определены несколько целый типов данных, обозначают множества целых чисел в различных диапазонах. Имеется пять целочисленных типов, различающихся диапазоном допустимых значений и размером занимаемой оперативной памяти. Целочисленные типы обозначаются идентификаторами: Byte, ShortInt, Word, Integer, LongInt; их характеристики приведены в следующей таблице, различающихся длиной и наличием знака: старший двоичный разряд либо воспринимается как знаковый, либо является обычным разрядом числа (табл.2). Внутреннее представление определяет диапазоны допустимых значений величин. Целочисленные типы данных представляют собой значения, которые могут использоваться в арифметических выражениях и занимать в памяти от 1 до 4 байт. Таблица 2
Первоначально в Паскале был всего один целый тип integer, остальные добавлялись впоследствии для представления больших величин или для экономии памяти. Операции. Над целыми операндами можно выполнять следующие арифметические операции: сложение, вычитание, умножение, деление, получение остатка от деления. Знаки этих операций: +, -, *, div, mod. Результат арифметической операции над целыми операндами есть величина целого типа. Результат выполнения операции деления целых величин есть целая часть частного. Результат выполнения операции получения остатка от деления - остаток от деления целых. Например: 17 div 2 даст в результате 8; 3 div 5 даст в результате 0; 17 mod 2 даст в результате 1; 3 mod 5 даст в результате 3. Операции отношения, примененные к целым операндам, дают результат логического типа TRUE или FALSE ( истина или ложь ). В языке ПАСКАЛЬ имеются следующие операции отношения: равенство =, неравенство <>, больше или равно >=, меньше или равно <=, больше >, меньше <. Стандартные функции и процедуры. К аргументам целого типа применимы следующие стандартные (встроенные) функции, результат выполнения которых имеет целый тип: Abs(X), Sqr(X), Succ(X), Pred(X), которые определяют соответственно абсолютное значение Х, Х в квадрате, Х+1, Х-1 соответственно. Использованная литература 1. Рапаков Г. Г., Ржеутская С. Ю. Программирование на языке PASCAL.- Спб.: БХВ-Петербург, 2004. - 480с.: ил. 2. Павловская Т. А. Паскаль. Программирование на языке высого уровня: Учебник для вузов.- Спб.: Питер, 2007.- 393с.: ил. 3. Йенсен К., Вирт Н., Паскаль: руководство для пользователя/Пер. с англ. и предисл. Д.Б.Подшивалова. - М.: Финансы и статистика, 1989. -255 с.: ил. 4. Павловская Т. А. Паскаль.Карманный справочник. -- СПб.: Питер, 2004. -- 160 с.: ил. https://revolution.allbest.ru/programming/00558975_0.html. Download 141.62 Kb. Do'stlaringiz bilan baham: 
|