Перечисляемый тип (тип enum)

Данный тип определяется как набор идентификаторов, являющихся обычными именованными целыми константами, которым приписаны уникальные и удобные для использования обозначения. Таким образом, перечисления представляют собой упорядоченные наборы целых значений. Они имеют своеобразный синтаксис и достаточно специфическую область использования.

Переменная, которая может принимать значение из некоторого списка определенных констант, называется переменной перечисляемого типа или перечислением. Данная переменная может принимать значение только из именованных констант списка. Именованные константы списка имеют тип int. Следовательно, память, соответствующая переменной перечисления, – это память, необходимая для размещения значения типа int.

Например:

enum year {winter, spring, summer, autumn};

enum week {Sunday, Monday, Tuesday, Wednesday,

Thursday, Friday, Saturday};

 

Тип void

Множество значений этого типа пусто. Тип void имеет три назначения:

1. указание о невозвращении функцией значения;

2. указание о неполучении параметров функцией;

3. создание нетипизированных указателей.

Тип void в основном используется для определения функций, которые не возвращают значения, для указания пустого списка аргументов функции, как базовый тип для указателей и в операции приведения типов.

Основные типы данных

Диапазон значений -2 147 483 648 до 2 147 483 647 0 до 4 294 967 295 -32 768 до 32 767 0 до 65 535 -2 147 483 648 до 2 147 483 647 0 до 4 294 967 295 -9 223 372 036 854 775 808 до 9 223 372 036 854 775 807 0 до 18 446 744 073 709 551 615 -128 до 127 0 до 255 0 до 65 535 3.4Е-38 до 3.4Е+38 (7 значащих цифр) 1.7Е-308 до 1.7Е+308 (15 значащих цифр) 1.7Е-308 до 1.7Е+308 (15 значащих цифр) true (1) или false (0) -2 147 483 648 до 2 147 483 647 Размер памяти, байт (бит) 4 (32) 4 (32) 2 (16) 2 (16) 4 (32) 4 (32) 8 (64) 8 (64) 1 (8) 1 (8) 2 (16) 4 (32) 8 (64) 8 (64) 1 (8) 4 (32) Название целый беззнаковый целый короткий целый беззнаковый короткий целый длинный целый беззнаковый длинный целый длинный-предлинный целый беззнаковый длинный-предлинный целый байт (целый длиной не менее 8 бит) беззнаковый байт расширенный символьный вещественный одинарной точности вещественный двойной точности вещественный максимальной точности логический перечисляемый Обозначение Другие имена signed signed int unsigned short int signed short int unsigned short int long int signed long int unsigned long int long long int signed long long int unsigned long long int signed char – – – – – – – Имя типа int unsigned int short unsigned short long unsigned long long long unsigned long long char unsigned char wchar_t float double long double bool enum Тип

Преобразования типов

При вычислении выражений некоторые операции требуют, чтобы операнды имели соответствующий тип, в противном же случае на этапе компиляции выдается сообщение об ошибке. Например, операция взятия остатка от деления (%) требует целочисленных операндов. Поэтому в языке С++ есть возможность приведения значений одного типа к другому.

Преобразование типов – это приведение значения переменной одного типа в значение другого типа.

Выделяют явное и неявное приведения типов. При явном приведении указывается тип переменной, к которому необходимо преобразовать исходную переменную. При неявном приведении преобразование происходит автоматически, по правилам, заложенным в языке программирования С++.

Формат операции явного преобразования типов:

имя_типа (операнд)

Например, int(x), float(2/5), long(x+y/0.5).

Пример 1.

//Взятие цифры разряда сотых в дробном числе

#include "stdafx.h"

#include <iostream>

using namespace std;

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[]){

float s,t;

long int a,b;

printf("Введите вещественное число\n");

scanf("%f", &s);

t=s*100;

a=int(t);

//переменная t приводится к типу int в переменную a

b=a%10;

printf("\nЦифра разряда сотых числа %f равна %d.", s, b);

system("pause");

return 0;

}

Преобразования типов нужно применять с осторожностью, так как данная операция может приводить к потере информации. Например, после приведения длинного типа к более короткому происходит усечение информации из старших битов.

 

Пример 2.Временной интервал

Заданы моменты начала и конца некоторого промежутка времени в часах, минутах и секундах (в пределах одних суток). Найти продолжительность этого промежутка в тех же единицах.

Исходными данными для этой задачи являются шесть целых величин, задающих моменты начала и конца интервала, результатами – три целых величины (тип int).

Обозначим переменные для хранения начала интервала hour1, min1 и sec1, для хранения конца интервала – hour2, min2 и sec2, а результирующие величины – hour, min и sec.

Для решения этой задачи необходимо преобразовать оба момента времени в секунды, вычесть первый из второго, а затем преобразовать результат обратно в часы, минуты и секунды. Следовательно, потребуется промежуточная переменная sum_sec, в которой будет храниться величина интервала в секундах. Она может иметь весьма большие значения, ведь в сутках 86400 секунд, что выходит за пределы типа int. Следовательно, для этой переменной выберем длинный целый тип (long int, сокращенно long).

Для перевода результата из секунд обратно в часы и минуты используется отбрасывание дробной части при делении целого числа на целое.

//Временной интервал. Форматированный ввод-вывод данных

#include "stdafx.h"

#include <iostream>

using namespace std;

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[]){

int hour1, min1, sec1, hour2, min2, sec2, hour, min, sec;

long int sum_sec;

printf("Введите время начала интервала (час мин сек)\n");

scanf("%d%d%d", &hour1,&min1,&sec1);

printf("Введите время окончания интервала (час мин сек)\n");

scanf("%d%d%d", &hour2,&min2,&sec2);

sum_sec = (hour2-hour1)*3600+(min2-min1)*60+sec2-sec1;

hour = sum_sec/3600;

min = (sum_sec-hour*3600)/60;

sec = sum_sec-hour*3600-min*60;

printf("Продолжительность промежутка от %d:%d:%d до

%d:%d:%d\n",hour1,min1,sec1,hour2,min2,sec2);

printf(" равна %d:%d:%d\n",hour,min,sec);

system("pause");

return 0;

}

При выполнении математических операций производится неявное (автоматическое) преобразование типов, чтобы привести операнды выражений к общему типу или чтобы расширить короткие величины до размера целых величин, используемых в машинных командах. Выполнение преобразования зависит от специфики операций и от типа операнда или операндов.

1. Преобразование целых типов со знаком.

· Целое со знаком преобразуется к более короткому целому со знаком, с потерей информации: пропадают все разряды числа, которые находятся выше (или, соответственно – ниже) границы, определяющей максимальный размер переменной.

· Целое со знаком преобразуется к более длинному целому со знаком. Путем размножения знака. То есть все добавленные биты двоичного числа будут заняты тем же числом, которое находилось в знаковом бите: если число было положительным, то это будет, соответственно 0, если отрицательным, то 1.

· Целое со знаком к целому без знака. Первым шагом целое со знаком преобразуется к целому со знаком, соответствующему целевому типу, если этот тип данных крупнее. У получившегося значения бит знака не отбрасывается, а рассматривается равноправным по отношению к остальным битам, то есть теперь все биты образуют числовое значение.

· Преобразование целого со знаком к плавающему типу происходит без потери информации, за исключением случая преобразования типа long int или unsigned long int к типу float, когда точность часто может быть потеряна.

2. Преобразование целых типов без знака.

· Целое без знака преобразуется к более короткому целому без знака или со знаком путем усечения.

· Целое без знака преобразуется к более длинному целому без знака или со знаком путем добавления нулей слева.

· Целое без знака преобразуется к целому со знаком того же размера. Если взять для примера, unsigned short и short – числа в диапазоне от 32768 до 65535 превратятся в отрицательные.

· Целое без знака преобразуется к плавающему типу. Сначала оно преобразуется к значению типа signed long, которое затем преобразуется в плавающий тип.

3. Преобразования плавающих типов.

· Величины типа float преобразуются к типу double без изменения значения.

· Величины double преобразуются к float c некоторой потерей точности, то есть, количества знаков после запятой. Если значение слишком велико для float, то происходит потеря значимости, о чем сообщается во время выполнения.

· При преобразовании величины с плавающей точкой к целым типам она сначала преобразуется к типу long (дробная часть плавающей величины при этом отбрасывается), а затем величина типа long преобразуется к требуемому целому типу. Если значение слишком велико для long, то результат преобразования не определен. Обычно это означает, что на усмотрение компилятора может получиться любой «мусор». В реальной практике с такими преобразованиями обычно сталкиваться не приходится.

Ключевые термины

Базовые типы – это типы данных, которые предопределены стандартом языка, указываются зарезервированными ключевыми словами, характеризуются одним значением и внутренним представлением.

Вещественный тип – это базовый тип данных, который применяется для хранения дробных чисел в формате с плавающей точкой.

Логический (булевый) тип – это базовый тип данных, который применяется для хранения значений двузначной логики.

Неявное приведение типа – это преобразование значения переменной к новому типу, которое происходит автоматически, по правилам, заложенным в языке программирования.

Перечисляемый тип – это производный тип данных, он определяется как набор идентификаторов, являющихся именованными целыми константами, которым приписаны уникальные обозначения

Преобразование типов – это приведение значения переменной одного типа в значение другого типа.

Производные типы – это типы данных, которые задаются пользователем.

Символьный тип – это базовый тип данных, который применяется для хранения символов или управляющих последовательностей в виде кода.

Тип данных – это множество допустимых значений, которые может принимать тот или иной объект, а также множество допустимых операций, которые применимы к нему.

Типы класса – это типы данных, экземплярами которых являются объекты.

Целочисленный тип – это базовый тип данных, который применяется для хранения целых чисел.

Явное приведение типа – это преобразование значения переменной к новому типу, при котором указывается тип переменной, к которому необходимо привести исходную переменную.

 

Краткие итоги

1. Для организации хранения данных и корректного выполнения операций над ними в языках программирования определены типы данных.

2. Типы характеризуются схожим внутренним представлением данных в памяти компьютера; объемом памяти, выделяемым под данные; множеством (диапазоном) принимаемых значений; допустимыми операциями и функциями.

3. В языке С++ типы классифицируются на базовые, производные и классы.

4. Для базовых типов определены их подмножества и расширения, что обеспечивает повышение точности расчетов или экономный расход памяти.

5. Над типами данных определена операция преобразования типов. Ее следует применять с осторожностью при переходе к типу, у которого меньше по модулю границы диапазонов.

 

Набор для практики

Вопросы

1. Почему в языке С++ определена строгая типизация данных, используемых в программе?

2. Как определяются границы диапазона базового типа в зависимости от выделяемой под этот тип памяти?

3. С какой целью в С++ определен тип void?

4. Какой объем памяти выделяется под переменную типа void? Какие значения может принимать переменная типа void?

5. Почему наблюдается асимметрия значений границ диапазонов целочисленных типов?

6. Чему будет равно значение операции инкремента для максимального числа в целочисленном типе? А каков результат декремента для минимального значения в таком же типе?

7. Почему запись целых чисел нельзя начинать с незначащих нулей?

8. Каким образом представлено число ноль в вещественных типах?

9. Почему в С++ символьный тип считается подмножеством целочисленного типа?

10. Каким образом можно инициализировать переменную перечисляемого типа?

11. При преобразовании целого со знаком к целому без знака всегда ли будет получено исходное числовое значение? Ответ обоснуйте.

 

Упражнения

1. Наберите коды программ из Примеров 1-2. Выполните компиляцию и запуск программ.

2. Найдите сумму первых трех цифр дробной части вещественного числа. Например, для числа 23,16809 она равна 15.

3. Составьте программу вычисления стоимости поездки на автомобиле на дачу (туда и обратно). Исходными данными являются: расстояние до дачи (в километрах); количество бензина, которое потребляет автомобиль на 100 км пробега; цена одного литра бензина. Ниже представлен рекомендуемый вид диалога во время работы программы. Данные, вводимые пользователем, выделены жирным шрифтом.

Вычисление стоимости поездки на дачу.

Расстояние до дачи (км) – 67

Расход бензина (л на 100 км) – 8.5

Цена литра бензина (руб.) – 23.7

Поездка на дачу обойдется в 269 руб. 94 коп.

4. Составьте линейную программу, печатающую значение 1, если указанное высказывание является истинным, и 0– в противном случае. Величина d является корнем только одного из уравнений ах² + bх + с = 0 и тх + п = 0относительно х.

5. Составьте программу, которая преобразует введенное с клавиатуры дробное число в денежный формат. Например, число 12,348 должно быть преобразовано к виду 12 руб. 35 коп. Ниже представлен рекомендуемый вид диалога во время работы программы. Данные, вводимые пользователем, выделены жирным шрифтом.

Преобразование числа в денежный формат.

Введите дробное число – 23,6

23.6 руб. – это 23 руб. 60 коп.

 

Литература

1. Керниган, Б. Язык программирования Си / Б. Керниган, Д. Ритчи. – М.: Вильямс, 2007. – 304 с.

2. Подбельский, В.В. Практикум по программированию на языке Си: учеб. пособие / В.В. Подбельский. – М.: Финансы и статистика, 2004. – 576 с.

3. Подбельский, В.В. Программирование на языке Си: учеб. пособие / В.В. Подбельский, С.С. Фомин. – М.: Финансы и статистика, 2004. – 600 с.

4. Подбельский, В.В. Язык Си++: учеб. пособие / В.В. Подбельский. – М.: Финансы и статистика, 2005. – 560 с.

5. Романов, Е.Л. Практикум по программированию на языке С++: учеб. пособие / Е.Л. Романов. – СПб: БХВ-Петербург, 2004. – 432 с.

6. С/С++. Структурное программирование: практикум / Т.А. Павловская, Ю.А. Щупак. – СПб: Питер, 2004. – 239 с.