Remkomplekty.ru

IT Новости из мира ПК
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Double в си шарп

Типы данных

Типы данных имеют особенное значение в C#, поскольку это строго типизированный язык. Это означает, что все операции подвергаются строгому контролю со стороны компилятора на соответствие типов, причем недопустимые операции не компилируются. Следовательно, строгий контроль типов позволяет исключить ошибки и повысить надежность программ. Для обеспечения контроля типов все переменные, выражения и значения должны принадлежать к определенному типу. Такого понятия, как «бестиповая» переменная, в данном языке программирования вообще не существует. Более того, тип значения определяет те операции, которые разрешается выполнять над ним. Операция, разрешенная для одного типа данных, может оказаться недопустимой для другого.

В C# имеются две общие категории встроенных типов данных: типы значений и ссылочные типы. Они отличаются по содержимому переменной. Концептуально разница между ними состоит в том, что тип значения (value type) хранит данные непосредственно, в то время как ссылочный тип (reference type) хранит ссылку на значение.

Эти типы сохраняются в разных местах памяти: типы значений сохраняются в области, известной как стек, а ссылочные типы — в области, называемой управляемой кучей.

Давайте разберем типы значений.

Целочисленные типы

В C# определены девять целочисленных типов: char, byte, sbyte, short, ushort, int, uint, long и ulong. Но тип char применяется, главным образом, для представления символов и поэтому рассматривается отдельно. Остальные восемь целочисленных типов предназначены для числовых расчетов. Ниже представлены их диапазон представления чисел и разрядность в битах:

Как следует из приведенной выше таблицы, в C# определены оба варианта различных целочисленных типов: со знаком и без знака. Целочисленные типы со знаком отличаются от аналогичных типов без знака способом интерпретации старшего разряда целого числа. Так, если в программе указано целочисленное значение со знаком, то компилятор C# сгенерирует код, в котором старший разряд целого числа используется в качестве флага знака. Число считается положительным, если флаг знака равен 0, и отрицательным, если он равен 1.

Отрицательные числа практически всегда представляются методом дополнения до двух, в соответствии с которым все двоичные разряды отрицательного числа сначала инвертируются, а затем к этому числу добавляется 1.

Вероятно, самым распространенным в программировании целочисленным типом является тип int. Переменные типа int нередко используются для управления циклами, индексирования массивов и математических расчетов общего назначения. Когда же требуется целочисленное значение с большим диапазоном представления чисел, чем у типа int, то для этой цели имеется целый ряд других целочисленных типов.

Так, если значение нужно сохранить без знака, то для него можно выбрать тип uint, для больших значений со знаком — тип long, а для больших значений без знака — тип ulong. В качестве примера ниже приведена программа, вычисляющая расстояние от Земли до Солнца в сантиметрах. Для хранения столь большого значения в ней используется переменная типа long:

Всем целочисленным переменным значения могут присваиваться в десятичной или шестнадцатеричной системе обозначений. В последнем случае требуется префикс 0x:

Если возникает какая-то неопределенность относительно того, имеет ли целое значение тип int, uint, long или ulong, то по умолчанию принимается int. Чтобы явно специфицировать, какой другой целочисленный тип должно иметь значение, к числу можно добавлять следующие символы:

U и L можно также указывать в нижнем регистре, хотя строчную L легко зрительно спутать с цифрой 1 (единица).

Типы с плавающей точкой

Типы с плавающей точкой позволяют представлять числа с дробной частью. В C# имеются две разновидности типов данных с плавающей точкой: float и double. Они представляют числовые значения с одинарной и двойной точностью соответственно. Так, разрядность типа float составляет 32 бита, что приближенно соответствует диапазону представления чисел от 5E-45 до 3,4E+38. А разрядность типа double составляет 64 бита, что приближенно соответствует диапазону представления чисел от 5E-324 до 1,7Е+308.

Тип данных float предназначен для меньших значений с плавающей точкой, для которых требуется меньшая точность. Тип данных double больше, чем float, и предлагает более высокую степень точности (15 разрядов).

Если нецелочисленное значение жестко кодируется в исходном тексте (например, 12.3), то обычно компилятор предполагает, что подразумевается значение типа double. Если значение необходимо специфицировать как float, потребуется добавить к нему символ F (или f):

Десятичный тип данных

Для представления чисел с плавающей точкой высокой точности предусмотрен также десятичный тип decimal, который предназначен для применения в финансовых расчетах. Этот тип имеет разрядность 128 бит для представления числовых значений в пределах от 1Е-28 до 7,9Е+28. Вам, вероятно, известно, что для обычных арифметических вычислений с плавающей точкой характерны ошибки округления десятичных значений. Эти ошибки исключаются при использовании типа decimal, который позволяет представить числа с точностью до 28 (а иногда и 29) десятичных разрядов. Благодаря тому что этот тип данных способен представлять десятичные значения без ошибок округления, он особенно удобен для расчетов, связанных с финансами:

Результатом работы данной программы будет:

Символы

В C# символы представлены не 8-разрядным кодом, как во многих других языках программирования, например С++, а 16-разрядным кодом, который называется юникодом (Unicode). В юникоде набор символов представлен настолько широко, что он охватывает символы практически из всех естественных языков на свете. Если для многих естественных языков, в том числе английского, французского и немецкого, характерны относительно небольшие алфавиты, то в ряде других языков, например китайском, употребляются довольно обширные наборы символов, которые нельзя представить 8-разрядным кодом. Для преодоления этого ограничения в C# определен тип char, представляющий 16-разрядные значения без знака в пределах от 0 до 65 535. При этом стандартный набор символов в 8-разрядном коде ASCII является подмножеством юникода в пределах от 0 до 127. Следовательно, символы в коде ASCII по-прежнему остаются действительными в C#.

Читать еще:  Основные операции паскаль

Для того чтобы присвоить значение символьной переменной, достаточно заключить это значение (т.е. символ) в одинарные кавычки:

Несмотря на то что тип char определен в C# как целочисленный, его не следует путать со всеми остальными целочисленными типами. Дело в том, что в C# отсутствует автоматическое преобразование символьных значений в целочисленные и обратно. Например, следующий фрагмент кода содержит ошибку:

Наравне с представлением char как символьных литералов, их можно представлять как 4-разрядные шестнадцатеричные значения Unicode (например, ‘u0041’), целочисленные значения с приведением (например, (char) 65) или же шестнадцатеричные значения (например, ‘x0041’). Кроме того, они могут быть представлены в виде управляющих последовательностей.

Логический тип данных

Тип bool представляет два логических значения: «истина» и «ложь». Эти логические значения обозначаются в C# зарезервированными словами true и false соответственно. Следовательно, переменная или выражение типа bool будет принимать одно из этих логических значений. Кроме того, в C# не определено взаимное преобразование логических и целых значений. Например, 1 не преобразуется в значение true, а 0 — в значение false.

Типы данных в языке C#

Данные, с которыми оперируют человек и компьютер, существуют в какой-либо форме: числа, текст, графика, звук, видео.

В компьютере эти данные хранятся в определенном виде – в двоичных кодах. Так одно число может кодироваться 1, 2, 4, 8 и более байтами, текст рассматривается как набор символов (1 или 2 байта каждый).

Поэтому можно говорить о типах данных, каждый из которых должен обрабатываться по своим правилам. Дальше мы узнаем, как они связаны с классами и структурами.

Типы данных имеют особое значение в C#, потому что это строго типизированный язык. Все операции подвергаются строгому контролю со стороны компилятора на соответствие типов, причем недопустимые операции не компилируются. Следовательно, контроль типов позволяет исключить ошибки и повысить надежность программ.

Для обеспечения контроля типов все переменные, выражения и значения должны принадлежать к определенному типу. Такого понятия, как «бестиповая» переменная, в данном языке программирования вообще не существует. Более того, тип значения определяет те операции, которые разрешается выполнять над ним. Операция, разрешенная для одного типа данных, может оказаться недопустимой для другого.

В C# имеются две общие категории встроенных типов данных: типы значений (value type) и ссылочные типы (reference type). Их классификация приведена на рисунке.


Понятие «встроенные типы данных» означает, что для определения переменной выбранного типа вам достаточно указать одно из ключевых слов, указанных в прямоугольниках, и через пробел идентификатор переменной, завершив запись «;», например:
double d;
string s;

Первый оператор объявления переменной d обеспечит ее размещение в стеке, зарезервировав для ее значения ровно 8 байт. Второй оператор зарезервирует место в стеке для ссылки на строку s, содержимое которой после ее инициализации разместится в куче.

Пояснение терминов:
Стек (stack) и куча (heap) относятся к различным сегментам оперативной памяти.
Стек — это область оперативной памяти, которая создаётся для каждого потока. Он работает в порядке LIFO (Last In, First Out), то есть последний добавленный в стек кусок памяти будет первым в очереди на вывод из стека.
Каждый раз, когда функция объявляет новую переменную, она добавляется в стек, а когда эта переменная пропадает из области видимости (например, когда функция заканчивается), она автоматически удаляется из стека. Когда стековая переменная освобождается, эта область памяти становится доступной для других стековых переменных.
Из-за такой природы стека управление памятью оказывается весьма логичным и простым для выполнения на ЦП; это приводит к высокой скорости, в особенности потому, что время цикла обновления байта стека очень мало, т.е. этот байт скорее всего привязан к кэшу процессора.
Тем не менее, у такой строгой формы управления есть и недостатки. Размер стека — это фиксированная величина, и превышение лимита выделенной на стеке памяти приведёт к переполнению стека. Размер задаётся при создании потока, и у каждой переменной есть максимальный размер, зависящий от типа данных.
Это позволяет ограничивать размер некоторых переменных (например, целочисленных), и вынуждает заранее объявлять размер более сложных типов данных (например, массивов), поскольку стек не позволит им изменить его. Кроме того, переменные, расположенные на стеке, всегда являются локальными.

В итоге стек позволяет управлять памятью наиболее эффективным образом — но если вам нужно использовать динамические структуры данных или глобальные переменные, то стоит обратить внимание на кучу.

Куча — это хранилище памяти, также расположенное в ОЗУ, которое допускает динамическое выделение памяти и не работает по принципу стека: это просто склад для ваших переменных.
Когда вы выделяете в куче участок памяти для хранения переменной, к ней можно обратиться не только в потоке, но и во всем приложении. Именно так определяются глобальные переменные. По завершении приложения все выделенные участки памяти освобождаются.
Размер кучи задаётся при запуске приложения, но, в отличие от стека, он ограничен лишь физически, и это позволяет создавать динамические переменные.

Вы взаимодействуете с кучей посредством ссылок, обычно называемых указателями — это переменные, чьи значения являются адресами других переменных. Создавая указатель, вы указываете на местоположение памяти в куче, что задаёт начальное значение переменной и говорит программе, где получить доступ к этому значению.
В языке C# предусмотрена (в отличие от C, C++) автоматические сборщики мусора, поэтому разработчику не нужно вручную освобождать участки памяти, которые больше не нужны.

Читать еще:  Задачи турбо паскаль

В сравнении со стеком, куча работает медленнее, поскольку переменные разбросаны по памяти, а не сидят на верхушке стека. Некорректное управление памятью в куче приводит к замедлению её работы; тем не менее, это не уменьшает её важности — если вам нужно работать с динамическими или глобальными переменными, пользуйтесь кучей.

Заключение . Вы познакомились с понятиями стека и кучи.
Вкратце, стек — это очень быстрое хранилище памяти, работающее по принципу LIFO и управляемое процессором. Но эти преимущества приводят к ограниченному размеру стека и специальному способу получения значений.
Для того, чтобы избежать этих ограничений, можно пользоваться кучей — она позволяет создавать динамические и глобальные переменные — но управлять памятью должен либо сборщик мусора, либо сам программист, да и работает куча медленнее.

В .NET Framework, например, к типу значений с плавающей точкой относится тип double (ключевое слово, псевдоним типа). Любое число этого типа занимает ровно 8 байт оперативной памяти. А число типа decimal занимает уже 16 байт (128 бит). Ключевое слово char используется для представления символа Юникода. Значение символа char представляет собой 16-разрядное числовое (порядковое) значение.

Обучение C#

Формула программиста

Работая с этим сайтом, Вы даете согласие на использование файлов Cookie.

Типы данных

Если переменная объявлена без инициализации, ей присваивается значение по умолчанию, равное 0.

Целочисленные данные

Все целочисленные данные имеют константные поля MaxValue и MinValue , содержание максимальное и минимальное значения, которые могут быть представлены данными соответствующего типа.

Логические данные

Логические данные представлены логическим типом bool . Несмотря на то, что данные логического типа могут принимать только одно из двух значений True или False , объем памяти, отводимый для хранения логических переменных составляет 1 байт.

Вещественные данные

Представление вещественного числа со знаком включает в себя целую часть, дробную часть и порядок числа.
По умолчанию все вещественные константы имеют тип double . Если последним символом константы указан суффикс f или F, константа имеет тип float . Если последним символом константы указан суффикс m или M, константа имеет тип decimal .
В силу особенностей представления вещественных чисел в разрядной сетке вычислительной машины, при работе с вещественными числами могут возникнуть проблемы, связанные с точностью их представления. Наименьшее целое вещественное число, которое может быть представлено в разрядной сетке float или double определяется константным полем Epsilon этих типов.
Тип decimal обладает более точным и узким диапазоном по сравнению с типами float и double , и поэтому больше подходит для использования в финансовых расчетах.

Символьные данные

Все символьные представления констант заключаются в апострофы » .

Строковые данные

Несмотря на то, что строковый тип данных не является простым, он является встроенным типом языка C#. Строковый тип данных string позволяет создавать строки любой длины, для инициализации которых используется последовательность символов, заключенная в кавычки «. » . Тип данных string также содержит ряд методов для обработки строковых данных.

Закрепить использование базовых типов данных Вы можете в разделе Типы данных курса Алгоритмика

Автор: Вставская Елена Владимировна

Начинаем практику по языку C#

Чтобы стать хорошим программистом — нужно писать программы. На нашем сайте очень много практических упражнений.

После заполнения формы ты будешь подписан на рассылку «C# Вебинары и Видеоуроки», у тебя появится доступ к видеоурокам и консольным задачам.

Несколько раз в неделю тебе будут приходить письма — приглашения на вебинары, информация об акциях и скидках, полезная информация по C#.

Ты в любой момент сможешь отписаться от рассылки.

Основатель проекта

Вебинары C#

+ Бесплатно, каждую субботу
+ Создание программ с нуля
+ Решение консольных задач

Видео-уроки

+ 300 практических видеоуроков
+ 400 интерактивных задач
+ Видео-решения и разбор

Миссия

Погружение в язык C#
Мотивация к изучению языка
Прокачка навыков программирования

Переменные C# | Типы и виды переменных

Любой, даже начинающий программист сталкивается с переменными ежедневно. Но за кажущейся простотой скрыт мощный механизм работы с памятью. Давайте разбираться, что такое переменные подробнее.

Что такое переменная?

Определение переменной звучит примерно следующим образом:

Переменная – это именованная область памяти.

Но что это означает для нас. Давайте разбираться на примере.

Я думаю, что каждый из вас уже знаком с понятием переменной в алгебре. Это тот самый X, который приходиться искать в уравнении. В программировании переменная имеет схожие функции. Это своеобразный псевдоним, что-то неопределенное, неизвестное, под которым может скрываться кто угодно

Представь себе коробочку. На этой коробочке написано «Подарок» и это делает эту коробочку уникальной. Ты всегда сможешь найти именно эту коробку по этому имени (при условии, что не может существовать ни одной другой коробочки с таким именем).

А вот положить в эту коробочку ты можешь все что угодно. Это может быть и новенький IPhone, и миленький котеночек, и что-нибудь куда менее приятное (как в фильме «Семь»). Кстати, если не смотрел этот фильм, очень рекомендую, но только если у тебя крепкая психика и тебе больше 18 лет.

И в дальнейшем ты можешь как угодно работать с этой коробочкой. В любой момент ты можешь положить туда что-нибудь (предварительно выкинув оттуда то, что там лежало раньше), посмотреть, что там лежит, или вообще взять и выкинуть эту коробочку со всем содержимым.

При этом важно понимать, что концепция переменных это очень сложный механизм работы с памятью, который просто скрыт от программиста современными операционными системами и высокоуровневыми языками программирования.

Читать еще:  Диагностика экономической безопасности

Типизация переменных

Именно так работали бы переменные, если бы в не существовало типизации. Типизация – это возможность разделить коробочки по возможному содержимому. То есть, когда мы создаем коробочку, мы кроме имени указываем, что в ней может располагаться. И тогда, в коробочку для IPhone котеночка ты уже не засунешь.

Это позволяет дополнительно защититься от ошибок, потому что ты будешь заранее знать, что будет в коробочке, и будешь готов к тому, как тебе нужно будет себя вести с содержимым.

Языки программирования условно можно разделить на два больших типа:

Сильнотипизированные – те, где вся ответственность за указание типа переменных ложится на программиста

Слаботипизированные – те, где компьютер сам решает, какой тип используется в конкретном случае.

Язык C# относится к первым. Возможно, это лишает его такой гибкости как тот же самый JavaScript (который относится ко вторым), но при этом дает большую защищенность от ошибок.

Виды переменных в языке C#

Перед тем, как мы приступим к знакомству с основными типами данных в языке C# необходимо узнать изучить еще один вопрос – виды переменных. На самом деле их всего два:

Ссылочные – хранятся в куче (сложные типы и классы)

Значимые – хранятся в стеке (базовые примитивные типы)

Мы не будем подробно останавливаться на этой теме, но общая идея следующая:

Условно в компьютере существует два вида памяти для работы приложения:

Стек (Stack) – быстрая память, но сильно ограниченная по размеру

Куча (Heap) – память, ограниченная только размером оперативки, но при этом значительно более медленная, чем стек.

Таким образом несложно понять, что стек хранит небольшие по размеру данные, к которым обеспечивается доступ с наибольшей скоростью, а в куче хранятся сложные сущности, содержащие большой объем данных.

Типы переменных в языке C#

Начнем со знакомства с наиболее часто используемыми типами данных (большинство их них значимые):

Типы данных и создание переменной на языке C# (sharp)

Типы данных и создание переменной на языке C# (sharp)

«Типы данных и создание переменной на языке C# (sharp)» — давайте разберёмся!

Переменная — это область памяти с которой работает разработчик, присваивая ей определённые значения.

Тип данных — это поясняющая записка для компилятора от разработчика о том, сколько нужно выделить памяти под данные используемые разработчиком.

Присвоить значение — это значит что-то положить, поместить в переменную.

В языке C# существует множество различных типов предоставляемых богатой встроенной библиотекой, но бОльшая часть из них — это специализированные типы, которые используются для реализации конкретных задач. Область применения таких специальных типов довольно узка, поэтому в данном уроке мы познакомимся со стандартными типами, которые используются повсеместно и везде. Со специальными типами мы познакомимся в следующих уроках.

Стандартные типы данных

Стандартных типов много, не правда ли? А специальных типов ещё больше…

Заучивать данную таблицу не имеет смысла (в ходе практики Вы их вызубрите как собственное имя из-за частоты использования), но вот иметь под рукой данную табличку смысл имеет. Сохраните данную страницу себе в закладки и всегда будете иметь под рукой небольшой справочник!

Как не сложно заметить, напротив каждого типа указан его вес в битах (единица измерения информации). Если Вы создали переменную определённого типа, то она занимает указанное количество памяти в компьютере. Каждый тип имеет свой диапазон допустимых значений, то есть какое максимально/минимально возможное значение можно положить в переменную с данным типом.
Все типы у которых в диапазоне имеются дробные значения (например, 5.0 или 7.9) поддерживают присвоение дробного (не целого) значения в переменную. Такие типы ещё называются «тип с плавающей точкой«.

Правда о типах или как стать Великим

При написании программ будьте бдительны, выбирайте такой тип, который потребует под себя как можно меньше памяти. В средних проектах переменных могут быть миллионы.
Давайте подумаем: зачем экономить? Компьютер мощный, памяти много, выберу самый объёмный тип!
Возьмём тип decimal (128 бит -> 16 байт) и умножим это число на один миллион (количество переменных), получаем 16*1000000 = 16000000 байт -> 15.26 мегабайт. Вот столько займут только Ваши переменные, а ведь ещё нужно пространство на различные процессы и действия самого компилятора. Мягко выражаясь, программа начинает кушать очень много памяти и в следствии чего имеет больший шанс «тормозить» в ходе своей работы. А если можно было обойтись типом int (32 бит -> 4 байта) во всей программе, то получим 4*1000000 = 4000000 байт -> 3.81 мегабайт. 15.26 против 3.81 — ощутимая разница, не правда ли? Ещё приложите сюда занимаемую память другими программами на Вашем компьютере и такие цифры получаются…

Если хотите в будущем стать настоящим программистом в крупной и развивающейся компании, то подходите с умом к выбору типа переменной, это очень важно.

Создание переменной на C# (sharp)

В языке C# очень большую роль играет то, как Вы назовёте переменную. На само значение имени компилятору по большому барабану, но вот на регистр букв (заглавная или строчная) он смотрит особо внимательно. То есть, переменные с именами «Var1» и «var1» для компилятора абсолютно разные, и это из-за того, что первая буква в первом случае заглавная, а во втором прописная.

Создадим переменные некоторых типов в качестве примера, а также рассмотрим способы создания переменных и присвоения им различных значений.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector
×
×