Типи даних С++

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

ЗМІСТ

ПЛАН	5
ВСТУП	6
РОЗДІЛ 1. ОСНОВНІ ТИПИ ДАНИХ У МОВІ ПРОГРАМУВАННЯ C++	8
1.1. Оголошення змінних в С++.	8
1.2. Модифікатори типів даних в С++.	10
1.3. Використання літералів в С++.	13
1.4. Механізм ініціалізації змінних в С++	16
РОЗДІЛ 2. ОПЕРАТОРИ С++-ПРОГРАМИ	17
2.1. Вбудовані оператори, арифметичні оператори	17
2.2. Оператори відношення та логічні оператори	20
2.3. Особливості запису арифметичних виразів в С++	22
ВИСНОВКИ	27
СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ	29
ДОДАТКИ	30

дані літерал оператор арифметичний



ВСТУП

В сучасному світі, де обробка великих обсягів інформації визначає розвиток технологій та програмного забезпечення, розуміння та ефективне використання типів даних стає важливою ланкою для успішного програмування. Типи даних визначають спосіб представлення, зберігання та взаємодії з інформацією в межах програм, впливаючи на продуктивність, надійність та ефективність розроблених рішень.

Метою цього дослідження є глибоке вивчення та розуміння ролі типів даних у програмуванні. Основною метою є розгляд принципів, методів та застосувань різних типів даних та їх значення в програмуванні. Дослідження буде спрямоване на теоретичний аналіз та практичні застосування типів даних у контексті розробки програмного забезпечення.

Аналіз та розгляд різних типів даних, їхніх особливостей та властивостей. Визначення ситуацій, у яких краще використовувати конкретні типи даних для досягнення оптимальних результатів.

Розглядання прикладів та програм, де акцент буде зроблений на використанні різних типів даних. Демонстрація крок за кроком їхньої реалізації та використання в реальних сценаріях.

Аналіз та порівняння різних типів даних щодо їхньої продуктивності, ефективності та придатності для різних завдань. Виокремлення сильних та слабких сторін різних типів даних.

В ході дослідження буде звернено увагу на особливості використання типів даних у реальних задачах, розгляд практичних застосувань типів даних.

Вивчення даної теми дає можливість до розширення областей застосування.

Після проведення дослідження буде здійснено підготовку звіту, який містить результати, приклади коду та висновки щодо важливості типів даних у програмуванні.

Важливим є вирішення основних викликів та проблем, пов'язаних із застосуванням типів даних у програмуванні. Розробка стратегій для подолання цих проблем та забезпечення кращої якості розроблених програм.

Це дослідження спрямоване на поглиблене дослідження типів даних з метою покращення якості програмного коду.

Дослідження спрямоване на вивчення важливості вибору правильного типу даних для конкретного завдання, а також на розкриття того, як вибір типів даних впливає на продуктивність та ефективність програмного забезпечення.

Надалі, це дослідження стане основою для розробки оптимальних програмних рішень, здатних відповідати вимогам сучасного інформаційного світу.



РОЗДІЛ 1 .ОСНОВНІ ТИПИ ДАНИХ У МОВІ ПРОГРАМУВАННЯ C++

1.1 Оголошення змінних в С++

Оголошення змінних. Загальний формат настанови оголошення змінних має такий вигляд:

тип перелік_змінних x;

У цьому записі елемент тип означає допустимий у мові програмування C++ тип даних, а елемент перелік_змінних може складатися з одного або декількох імен (ідентифікаторів), розділених між собою комами

Приклади оголошень змінних:

Згідно зі стандартом мови програмування С++, перші 1024 символи будь-якого імені ( у тому числі і імені змінної) є значущими. Це означає, що коли двоє імен будуть відрізнятися між собою хоча б одним символом з перших 1024, то компілятор їх буде розглядати різні імена.

У мові програмування С++ ім'я будь-якої змінної ніяк не пов'язане з її типом даних, які вона може зберігати.

Змінні можуть бути оголошені всередині функцій, у визначенні парамет- рів функцій і поза всіма функціями. Залежно від місця оголошення вони на- зиваються локальними змінними, формальними параметрами і глобальними змінними відповідно.

У мові програмування C++ визначено сім основних типів даних: символьний, символьний двобайтовий, цілочисельний, з плинною крапкою, з плинною крапкою подвійної точності, логічний (або булевий) і такий, що "не має значення"[1].

Тип	Розмір у бітах	Діапазон
char	8	-127 ч +127 або 0 ч +255
wchar_t	16	0 ч +45535
int(16-розрядне середовище)	16	-32768 ч +32767
int(32-розрядне середовище)	32	-2147483648 ч + 2147483647
float	32	3.4Е - 38 ч 3.4Е + 38
double	64	1,7Е - 308 ч 1,7Е + 308
bool	-	true або false
void	-	Без значення

Табл.1.1. Основні типи даних у мові програмування С++, типові розміри значень та діапазони їх представлення

Локальні змінні. Локальними зміннами - називають змінні які оголошуються усередині функції. Їх можуть використовувати тільки настанови, що належать тілу цієї функції. Локальні змінні, оголошені в одній функції, невідомі жодним зовнішнім функціям. Розглянемо приклад у додатку А.

В мові програмування C++, локальні змінні створюються при виклику функції та автоматично руйнуються при виході з неї. Те ж саме можна сказати і про пам'ять, виділену для локальних змінних: під час виклику функції в неї записуються відповідні значення, і при виході з функції пам'ять звільняється. Це означає, що локальні змінні не зберігають свої значення між викликами функцій.[1]

У деяких літературних джерелах, що стосуються мови програмування C++, термін "локальна змінна" може вживатися як синонім для термінів "динамічна" або "автоматична змінна". Однак у цьому посібнику ми використовуватимемо більш загальноприйнятий та відомий терміну - локальна змінна.

Формальні параметри. Формальний параметр - локальна змінна, яка набуває значення аргументу, що передається функції. Якщо функція приймає аргументи, то їх необхідно оголосити за допомогою формальних параметрів. Як це показано у наведеному нижче коді програми, формальні параметри оголошуються після імені функції, усередині круглих дужок.[5]

У цьому записі функція FunD() має три параметри з іменами first, last і ch.

За допомогою такого оголошення ми повідомляємо компіляторові тип кожної із змінних, які прийматимуть значення, що передають функції. Незважаючи на те, що формальні параметри призначені для отримання значень аргументів, переданих функції, їх також можна використовувати у тілі функції як звичайні локальні змінні. Наприклад, ми можемо присвоїти їм будь-які значення або використовувати у різних виразах. Проте, аналогічно іншим локальним змінним, їхні значення втрачаються після завершення виконання функції.

Глобальні змінні. Щоб наділити змінну "всепрограмною" популярністю, її потрібно зробити глобальною. На відміну від локальних змінних, глобальні зберігають свої значення протягом усього життя програми. Щоб створити глобальну змінну, її слід оголосити поза межами будь-яких функцій. Доступ до глобальної змінної можна отримати з будь-якої функції. Глобальні змінні відомі всій програмі.

У наведеному коді програми у додатку Б, змінна pm оголошується поза всіма функціями. Її оголошення передує функції main(). Але її з таким самим успіхом можна розмістити у іншому місці, головне, щоб вона не належала якій-небудь іншій функції. Пам'ятайте: оскільки змінну необхідно оголосити до її використання, глобальні змінні найкраще оголошувати на початку програми.

Важливо пам'ятати: якщо глобальна і локальна змінні мають однакові імена, то всі посилання на суперечливе ім'я змінної усередині функції, у якій визначена локальна змінна, належать локальній, а не глобальній змінній.[1]

1.2 Модифікатори типів даних в С++

У мові програмування C++ перед такими типами даних, як char, int і double, дозволяється використовувати модифікатори. Модифікатор слугує для зміни значення базового типу, щоб він точніше відповідав конкретній ситуації. Перерахуємо можливі модифікатори типів:

signed

unsigned

long

short

Модифікатори signed, unsigned, long і short можна застосовувати до цілочисельних базових типів. Окрім цього, модифікатори signed і unsigned можна використовувати з типом char, а модифікатор long - з типом double. Всі допустимі комбінації базових типів і модифікаторів для 16- і 32-розрядних середовищ наведено в табл. 1.2 і 1.3 у додатку В. У даних таблицях також вказано типи і розміри значень в бітах і діапазони представлення для кожного типу. Безумовно, реальні діапазони, що підтримуються Вашим компілятором, необхідно уточнити у відповідній документації.[6]

Вивчаючи ці таблиці, зверніть увагу на кількість бітів, що виділяються для зберігання коротких, довгих і звичайних цілочисельних значень. Зауважте: у більшості 16-розрядних середовищ розмір (у бітах) звичайного цілочисельного значення збігається з розміром короткого цілого. Також зверніть увагу на те, що в більшості 32-розрядних середовищ розмір (у бітах) звичайного цілочисельного значення збігається з розміром довгого цілого.

"Собака заритий" в С++-визначенні базових типів. Стандарт мови програмування C++ дійсно визначає відносні вимоги до розмірів цілочисельних типів. Наприклад, зазвичай вимагається, щоб розмір довгого цілого(long) був не меншим за розмір звичайного цілочисельного значення(int), і розмір звичайного цілочисельного значення повинен бути не меншим від розміру короткого цілого (short). Розмір звичайного цілочисельного значення повинен залежати від середовища виконання. Це означає, що в 16-розрядних середовищах для зберігання зна- чень типу int використовується 16 біт, а в 32-розрядних - 32 біти. При цьому найменший допустимий розмір для цілочисельних значень в будь-якому середовищі повинен становити 16 біт. Оскільки стандарт мови програмування С++ визначає тільки відносні вимоги до розміру цілочисельних типів, то немає гарантії, що один тип буде більший ніж інший. Проте розміри, вказані в обох таблицях, справедливі для багатьох компіляторів.

Хоча мова програмування C++ дозволяє використовувати модифікатор signed для цілочисельних типів, його застосування може вважатися надлишковим. За замовчуванням, оголошення цілочисельних типів вже передбачає використання значень із знаком. Строго кажучи, тільки конкретна реалізація визначає, яким буде char-оголошення: зі знаком чи без нього. Більшість компіляторів, принаймні у більшості середовищ, розглядають оголошення типу char як оголошення із знаком. Таким чином, у таких середовищах використання модифікатора signed або char-оголошення також є надлишковим. У цьому посібнику вважається, що char-значення мають знак.

Різниця між цілочисельними значеннями зі знаком і без нього полягає в інтерпретації старшого розряду. У випадку цілочисельних значень зі знаком, компілятор мови програмування C++ генерує код з урахуванням того, що старший розряд використовується як бітовий прапорець для визначення знаку числа. Якщо прапорець знаку дорівнює 0, то число вважається позитивним, а якщо він дорівнює 1 - негативним. Негативні числа зазвичай представляються за допомогою додаткового коду. Для отримання додаткового коду програми всі розряди числа беруться в зворотному коді, а потім отриманий результат збільшується на одиницю.[4]

Цілочисельні значення із знаком ("+" чи "-") використовуються в бага- тьох алгоритмах, але максимальне число, яке можна представити із знаком, становить тільки половину від максимального числа, яке можна представити без знаку.

Щоб зрозуміти відмінність в С++-інтерпретації цілочисельних значень із знаком і без нього, розглянемо програму у додатку Г.

У мові програмування C++ передбачено скорочений спосіб оголошення unsigned-, short- і long-значень цілого типу. Це означає, що під час оголошення int-значень достатньо використовувати слова unsigned, short і long, не вказуючи тип int, тобто тип int мається на увазі.

Змінні типу char можна використовувати не тільки для зберігання AS-CII-символів, але і для зберігання числових значень. Змінні типу char можуть містити "невеликі" цілі числа в діапазоні -128 ч +127 і тому їх можна використовувати замість int-змінних, якщо Вас влаштовує такий діапазон представлення чисел.[4]

Розглянемо наступний код програми, char-змінну використовують для керування циклом, який виводить на екран алфавіт англійської мови, у додатку Г.

Використання літералів в С++

Літерали, також відомі як константи - представляють фіксовані значення, які залишаються незмінними протягом виконання програми.

Константи можуть мати будь-який базовий тип даних, і спосіб їх представлення залежить від конкретного типу. Символьні константи вказуються в одинарних лапках, наприклад, 'а' і '%', які є прикладами символьних літералів.

Якщо необхдно присвоїти символ змінної типу char, використовується настанова, подібна до такої: ch='z';

Щоб використовувати двобайтовий символьний літерал необхідно, щоби потрібному символу передувала буква L. Наприклад так:

У цьому записі змінній wс присвоюється двобайтова символьна константа, еквівалентна букві А.

Цілочисельні константи задають як числа без дробової частини.

Існує два основні дійсні типи: float і double. Окрім цього, існує декілька модифікацій базових типів, які утворюються за допомогою модифікаторів типів. Як же компілятор визначає тип літерала? Наприклад, число 123.23 має тип float або double? Відповідь на це запитання складається з двох частин. По-перше, С++-компілятор автономно робить певні припущення щодо літералів. По-друге, при бажанні програміст може безпосередньо вказати тип літерала. За замовчуванням компілятор пов'язує цілочисельний літерал з сумісним і одночасно найменшим за займаною пам'яттю тип даних, починаючи з типу int. Отже, для 16-розрядних середовищ число 10 буде пов'язано з типом int, а 103 000 - з типом long int.

Єдиним винятком з правила "найменшого типу" є дійсні (з плинною крапкою) константи, яким за замовчуванням присвоюється тип double. У багатьох випадках такі стандарти роботи компілятора цілком прийнятні. Проте у програміста є можливість точно визначити потрібний тип.[2]

Щоб задати точний тип числової константи, використовується відповідний суфікс. Для дійсних типів діють такі суфікси: якщо дійсне число завер- шити буквою F, воно оброблятиметься з використанням типу float, а якщо буквою L - типу long double. Для цілочисельних типів суфікс U означає використання модифікатора типу unsigned, а суфікс L - long. Для задавання модифікатора unsigned long треба вказати обидва суфікси U і L.

Тип даних	Приклади констант
int	1,123,21000,-234
long int	35000L, -34L
unsigned int	10000U, 987U, 40000U
unsigned long	12323UL, 900000UL
float	123.23F,4.34e-3F
double	23.23, 123123.33, -0.9876324
long double	1001.2L

Табл.1.4. Приклади використання модифікаторів для цілих і дійсних типів

Шістнадцяткові та вісімкові літерали. Іноді використання вісімкової або шістнадцяткової систем числення може бути зручнішим, ніж десяткова. У вісімковій системі, де основою є число 8, використовуються цифри від 0 до 7 для відображення всіх чисел. Так, у вісімковій системі число 10 відповідає значенню, яке має число 8 в десятковій системі. Шістнадцяткова система числення використовує основу 16 і включає цифри від 0 до 9, а також букви від A до F, які представляють шістнадцяткові "цифри" 10, 11, 12, 13, 14 і 15. Наприклад, шістнадцяткове число 10 дорівнює числу 16 в десятковій системі. Оскільки ці дві системи числення (шістнадцяткова і вісімкова) використовуються у програмах достатньо часто, то у мо- ві програмування C++ дозволено при бажанні задавати цілочисельні літерали не в десятковій, а в шістнадцяткової або вісімковій системі.[3] Шістнадцятковий літерал повинен починатися з префікса 0 х (нуль і буква x) або 0 Х, а вісімковий - з нуля. Наведемо два приклади:

int hex=0xFF;	//Число 255 в десятковій системі
int oct=011;	//Число 9 в десятковій системі

Рядкові літерали. Мова програмування C++ підтримує використання рядкових літералів, які представляють собою набір символів, заключених у подвійні лапки, наприклад, "це тест". При виведенні тексту на екран за допомогою cout можна використовувати рядкові літерали. Проте важливо зауважити, що мова C++ не має вбудованого типу даних для рядків. Рядки в C++ реалізовані у вигляді символьних масивів.

Не варто плутати рядки з символами. Символьний літерал поміщається в одинарні лапки, наприклад “a”. Проте “a” - вже рядок, що містить тільки одну букву.[3]

Символьні керівні послідовності. Виведення більшості друкованих символів можна легко виконати за допомогою символьних констант, які вказуються в одинарних лапках. Але є "примірники", які неможливо ввести в початковий код програми з клавіатури. Деякі символи, такі як одинарні та подвійні лапки, мають спеціальне призначення в мові програмування C++, іноді їх не можна ввести безпосередньо. З цієї причини у мові C++ дозволяється використовувати спеціальні символьні послідовності, які також називаються символьними керівними послідовностями (додаток Ґ).

Використання керівних послідовностей є на прикладі наведеної нижче програми. Під час її виконання буде виконано повідомлення про перехід на новий рядок, виведено символ зворотної косої риски і викона- но повідомлення про повернення на одну позицію.[1]

#include <iostream> // Потокове введення-виведення

using namespace std; // Використання стандартного простору імен

int main()

{

cout<< "\n" << "\\b";

getch(); return 0;

}

Код програми 1. 5. Демонстрація механізму використання символьних керівних послідовностей

1.4 Механізм ініціалізації змінних в С++

Під час оголошення змінної можна призначити їй певне значення, тобто здійснити ініціалізацію, вказавши після імені знак рівності та початкове значення. Загальний формат ініціалізації виглядає наступним чином:

тип ім'я_змінної = значення;

Ось декілька прикладів.

Навіть при тому, що зазвичай змінні ініціалізують константами, мова програмування C++ дозволяє динамічну ініціалізацію змінних за допомогою будь-якого виразу, що має значення на момент ініціалізації. Ініціалізація грає ключову роль при роботі з об'єктами.

Глобальні змінні ініціалізувалися тільки на початку програми. Щодо локальних змінних, вони ініціалізуються кожен раз під час входження у функцію, де вони оголошені. У випадку глобальних змінних, які не мають іншої ініціалізації, вони отримують значення нуль. Неініціалізовані локальні змінні мати- муть невідомі значення до першої настанови присвоєння, у якій вони використовуються.

Розглянемо простий приклад ініціалізації змінних. У додатку Д, у наведеному нижче коді програми використано функцію total(), яка призначена для обчислення суми всіх послідовних чисел, починаючи з одиниці і закінчуючи числом, пе- реданим їй як аргумент. Наприклад, сума ряду чисел, обмеженого числом 3, дорівнює 1 + 2 + 3 = 6. В процесі обчислення підсумкової суми функція total() відображає проміжні результати. Зверніть увагу на використання змінної sum у функції total(). Як видно з результатів розрахунку, під час кожного виклику функції total() змінна sum ініціалізується нулем.[6]



РОЗДІЛ 2. ОПЕРАТОРИ С++-ПРОГРАМИ

2.1 Вбудовані оператори, арифметичні оператори

Вбудовані оператори. У мові програмування C++ існує широкий спектр вбудованих операторів, які дозволяють програмістам ефективно управляти процесом створення та обчислення різних виразів.

Оператор (operator) - символ, який вказує компіляторові на виконання конкретних математичних дій або логічних маніпуляцій. В мові C++ існує чотири основні класи операторів:

Арифметичні

Порозрядні

Логічні

Оператори відношення.

Крім цього, визначено інші оператори зі спеціальним призначенням.[5]

Арифметичні оператори. У таблиці 3.6 перераховані арифметичні оператори, які можна використовувати в мові програмування C++. Дії операторів +, *, і / аналогічні діям в аналогічних операторах в будь-якій іншій мові програмування або в алгебрі. Ці оператори можна застосовувати до будь-яких вбудованих числових типів даних. При використанні оператора ділення (/) для цілого числа залишок буде відкинутий. Наприклад, результат цілочисельного ділення 10/3 буде 3.

Оператор	Дія
+	Додавання
-	Віднімання, а також унарний мінус
*	Множення
/	Ділення
%	Ділення за модулем
--	Декремент
++	Інкремент

Табл.2.1.Арифметичні оператори

Для отримання залишку від ділення можна використовувати оператор ділення за модулем (%), який працює аналогічно до інших мов програмування, повертаючи залишок від ділення без остачі. Наприклад, 10 % 3 дорівнює 1. Важливо зазначити, що в мові програмування C++ оператор "%" не можна використовувати для типів з плаваючою точкою (float або double).[2] Оператор ділення за модулем застосовується лише до цілочисельних типів. Використання цього оператора продемонстровано в наведеному нижче коді програми у додатку Е.Начало формы

Оператори інкремента і декремента.У мові програмування C++ є два оператори, яких немає в деяких інших мовах програмування. Це оператори інкремента (++) і декремента (--). Оператор інкремента здійснює додавання до операнда число 1, а оператор декремента віднімає 1 від свого операнда. Це означає, що настанова

x = x + 1;

аналогічна такій настанові:

++x;

А настанова

x = x - 1;

аналогічна такій настанові:

-x;

Оператори інкремента і декремента можуть знаходитися як перед своїм операндом (префіксна форма), так і після нього (постфіксна форма). Наприклад, настанову

x = x + 1;

можна переписати у вигляді префіксної форми

++x; // Префіксна форма оператора інкремента.

або у вигляді постфіксної форми:

x++; // Постфіксна форма оператора інкремента.

Більшість С++-компіляторів для операцій інкремента і декремента ство- рюють ефективніший код порівняно з кодом, що генерується під час викори- стання звичайного оператора додавання і віднімання одиниці. Тому професі- онали вважають за краще використовувати (де це можливо) оператори інкре- мента і декремента.

Пріоритет	Оператори
Найвищий	++ --
	- (унарний мінус)
	/ %
Нижчий	+ -

Табл.2.2. Порядок виконання дій арифметичними операторам

Оператори одного ієрархічного рівня обчислюються компілятором зліва направо. Безумовно, для зміни порядку обчислень можна використовувати круглі дужки, які обробляються у мові програмування C++ так само, як практично в усіх інших мовах програмування. Операції або набір операцій, помі- щених у круглі дужки, набувають вищий пріоритет порівняно з іншими опе- раціями виразу. Унарні оператори навпаки - виконуються справа наліво.[3]

2.2 Оператори відношення та логічні оператори

Оператори відношення та логічні (булеві) оператори, які часто йдуть "рука в руку", використовуються для отримання результатів у вигляді значень ІСТИНА/ФАЛЬШ. Оператори відношення оцінюють за "двобальною системою" відношення між двома значеннями, а логічні визначають різні способи поєднання дійсних і помилкових значень. Оскільки оператори відношення генерують ІСТИНА/ФАЛЬШ - результати, то вони часто виконуються з логічними операторами.

Оператори відношення	Значення
==	Дорівнює
!=	Не дорівнює
>	Більше
<	Менше
>=	Більше або дорівнює
<=	Менше або дорівнює
Логічні оператори	Значення
&&	І
||	АБО
!	НЕ

Табл 2.3. Оператори відношення та логічні оператори

У мові програмування C++ як оператор відношення "не дорівнює" використовує символ " !=", а для оператора "дорівнює" - подвійний символ рівності (==). Згідно зі стандартом мови програмування C++, результат виконання операторів відношення і логічних операторів має тип bool, тобто у процесі виконання операцій відношення і логічних операцій виходять значення true або false. Під час використання старших компіляторів результати виконання цих операцій мали тип int (нуль або ненульове ціле, наприклад 1). Ця відмінність в інтерпретації значень має в основному теоретичну основу, оскільки мова програмування C++ автоматично перетворює значення true в 1, а значення false - в 0, і навпаки.

У мові програмування С++ будб-яке ненульове число оцінюється як true, а нуль - як false.[1]

Операнди, що беруть участь в операціях "з'ясування" відношення, мо- жуть мати практично будь-який тип, головне, щоб їх можна було порів- нювати. Що стосується логічних операторів, то їх операнди повинні мати тип bool, і результат логічної операції завжди матиме тип bool. Оскільки у мові програмування C++ будь-яке ненульове число оцінюється як істинне (true), а нуль еквівалентний помилковому значенню (false), то логічні оператори мож- на використовувати в будь-якому виразі, який дає нульовий або ненульовий результат. Логічні оператори використовують для підтримки базових логічних опе- рацій І, АБО і НЕ відповідно до такої таблиці істинності. У ній 1 викорис- товується як значення ІСТИНА, а 0 - як значення ФАЛЬШ.

p	q	p І q	p АБО q	НЕ p
0	0	0	0	1
0	1	0	1	1
1	1	1	1	0
1	0	0	1	0

Незважаючи на те, що мова програмування C++ не містить вбудованого логічного оператора, що "виключає АБО" (ХОR), його неважко "створити" на основі вбудованих. Подивіться, як наведено нижче функція використовує оператори І, АБО і НЕ для виконання операції, що "виключає АБО":

bool ХОR (bool a, bool b)

{

return (a || b) &&!(a && b);

}

Як оператори відношення, так і логічні оператори мають нижчий пріо- ритет порівняно з арифметичними операторами. Це означає, що такий вираз, як 10 > 1+12 буде обчислено так, як би його було записано у такому вигляді: 10 > (1+12) Результат цього виразу, звичайно ж, дорівнює значенню ФАЛЬШ.[6]

Пріоритет	Опереатори
Найвищий	!
	> >= < <=
	== !=
	&&
Нижчий	||

Табл.2.4. Пріоритет операторів відношення та логічних операторів

2.3 Особливості запису арифметичних виразів в С++

Перетворення типів у виразах. Якщо у виразі комбінуються різні типи літералів і змінних, компілятор автоматично перетворить їх до одного типу. По-перше, всі значення типу char і short int автоматично піддаються цілочисельному розширенню, тобто перетворюються до типу int з розширенням розміру. Цей процес відомий як цілочисельне розширення (integer promotion). По-друге, всі операнди перетворюються, також з розширенням розміру, до типу найбільшого операнда. Це називається розширенням типу (type promotion), і це здійснюється операційно.[1]

Наприклад, якщо один операнд має тип int, а інший - long int, то тип int розширюється до типу long int. Або, якщо хоча б один з операндів має тип double, будь-який інший операнд приводиться до типу double. Такі перетворення, наприклад, з типу char в тип double, є допустимими. Після цих перетворень обидва операнди матимуть один і той самий тип, а результат виконання операції буде мати тип, який збігається з типом операндів.

Розглянемо приклад перетворень типів, які схематично представлені на рис. 3.1. Спочатку значення символу ch піддається розширенню типу і перетворюється в int. Далі результат виконання операції ch/c приводиться до типу double, оскільки результат добутку f*d має тип double. Оскільки обидва операнди мають тип double до моменту обчислення всього виразу, результат буде мати тип double.[1]

Рис. 3.1. Приклад перетворення типів у мові програмування C++

Перетворення, що відбуваються зі змінними типу bool. Значення типу bool автоматично перетворюються в цілі числа 0 або 1 під час використання у виразі цілого типу. При перетворенні цілочисельного результату в тип bool, нуль перетвориться в false, а будь-яке ненульове значення - в true. Навіть з введенням типу bool у мову програмування C++ ці автоматичні перетворення не мають негативного впливу на код, написаний для попередніх версій мови програмування C++.Понад це, автоматичні перетворення дають змогу мо- ві програмування C++ підтримувати початкове визначення значень ФАЛЬШ і ІСТИНА у вигляді нуля і ненульового значення. Таким чином, тип bool стає дуже зручним для програміста.[5]

Операція приведення типів даних. Мова програмування C++ надає можливість задавати виразу конкретний тип за допомогою операції приведення типів (cast). В загальному форматі операції приведення типів виглядає так: (тип) вираз. Тут тип вказує на той тип, до якого потрібно привести вираз. Наприклад, якщо необхідно, щоб вираз x/2 мав тип float, можна використати (float) x/2.

Приведення типу розглядається як унарний оператор і, отже, має той самий пріоритет, що й інші унарні оператори.

Іноді використання операції приведення типів виявляється дуже корисним. Наприклад, у додатку Є, у наведеному нижче коді програми для керування циклом використовується деяка цілочисельна змінна, що входить до складу виразу, результат обчислення якого необхідно отримати з дробовою частиною.

Без оператора приведення типу (float) виконалося б тільки цілочисельне ді- лення. Приведення типів у цьому випадку гарантує, що на екрані буде відоб- ражена і дробова частина результату. Аналогічний результат можна отримати, якщо записати таку настанову:

cout << i << "/ 2 дорівнює: " << i / 2. << endl;

У цій настанові число 2. означає 2.0, тобто воно є дійсним, а ділення змінної i цілого типу на константу дійсного типу дає результат також дійсного типу.[1]

Механізм використання пропусків і круглих дужок. В мові програмування C++, для покращення читабельності, будь-який вираз може містити пробіли (або символи табуляції). Наприклад, наступні два вирази є достатньо однаковими, але другий прочитати набагато легше:

x=10/y*(127/x);

x = 10 / y * (127 / x);

Круглі дужки, як у математиці, підвищують пріоритет виконання операцій, які містяться усередині них. Використання додаткових або надмірних круглих дужок не призведе до помилок або уповільнення обчислення виразу. Іншими словами, вони не завдають шкоди, але при цьому можуть значно полегшити розуміння точного порядку виконання обчислень. Це особливо корисно для розуміння вам самим і тих, хто може звертатися до вашого коду.[3]

Також існують функції С++ генерування випадкових чисел.

Функції С++ генерування випадкових чисел

Прототип	Опис	Заголовний файл
int random (int num);	Повертає випадкове ціле додатне число в діапазоні від 0 до (num-1). Наприклад, команда int х= random(100); надасть змінній випадкове число в межах від 0 до 99	stdlib.h
int rand(void);	Повертає випадкове ціле число у діапазоні від 0 до символьної константи RAND_MAX. Ця константа визначена у файлі <stdlib.h> значенням 32767. Початкове значення генерованого числа задається звертанням до функції srand(). Для того щоб генерувати різні послідовності випадкових чисел, початкова точка має вибиратися випадково. Для цього можна використовувати функцію randomize(). Наприклад, команда int х=rand() % 100; надасть змінній випадкове число в межах від 0 до 99	stdlib.h
void randomize(void);	Ініціалізує генератор випадкових чисел, використовуючи поточний час комп'ютера	stdlib.h, time.h
void srand (unsigned seed);	Встановлює початкове число seed для генерованої за допомогою функції rand() послідовності випадкових чисел. Якщо seed=1, генератор випадкових чисел ініціалізується значенням за промовчанням. Наприклад, команди int i; time_t t; srand ((unsigned) time(&t)); for (i=0; i<10; i++) printf ("%d\n", rand() % 100); генеруватимуть послідовність з 10-ти випадкових чисел. Для використання цієї функції слід долучити бібліотеки time.h та stdlib.h	stdlib.h



ВИСНОВКИ

У даному досліджені було розглянуто, які існують типи даних та їхні особливості у мові програмування С++.

Також у ході даного дослідження розглянуто, як оголошувати змінні, які є опереатори у С++ та як вони застосовуються.

Обов'язкове оголошення типу даних дозволяє компілятору робити перевірку допустимості різних конструкцій програми.

Усі типи даних мови C++ можна розділити на основні (базові) і складені. Основні типи визначені для представлення цілих, дійсних, символьних і логічних даних. На основі цих типів вводиться опис складених типів, до яких належать масиви, перелічення, функції, структури, посилання, покажчики, об'єднання і класи.

Дослідження розкрило різноманіття типів даних, їхні основні характеристики та внутрішню структуру. Розрізнення між простими, складеними, спеціальними та динамічними типами даних визначає гнучкість та функціональність мов програмування.

Кожен тип даних має свої унікальні сценарії застосування. Розуміння цього допомагає програмістам вибирати оптимальні типи даних для конкретних завдань, що впливає на ефективність та читабельність коду.

Важливість правильного вибору типів даних виявляється в аспекті продуктивності програм. Оптимізація коду та використання ефективних типів даних може значно покращити час виконання програм та зменшити використання ресурсів.

Дослідження підкреслює необхідність систематичного аналізу вибору типів даних в залежності від конкретних вимог та завдань. Ретельне розглядання контексту застосування є важливою частиною розробки програм.

Дослідження типів даних є актуальним та постійно розвивається. Подальше дослідження може включати аналіз нових типів даних, їхніх варіацій та вплив на сучасні технології, такі як штучний інтелект, машинне навчання та обробка природної мови.

Загальним висновком моєї роботи є те, що розуміння та ефективне використання типів даних є кючовим аспектом у програмуванні, що визначає якість, продуктивність та розширюваність програмного забезпечення.



СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ

Навчальний посібник ПРОГРАМУВАННЯ МОВОЮ С++ Юрій ГРИЦЮК, Тарас РАК [Електронний ресурс]. - режим доступу: https://xn--e1ajqk.kiev.ua/wp-content/uploads/2019/12/Griczyuk-C.pdf

Селін О. Алгоритми та структури даних: конспект лекціи? [Електроннии? ресурс] / О. Селін. -- Киі?в : Національнии? технічнии? університет Украі?ни “Киі?вськии? політехнічнии? інститут”, 1998. -- Режим доступу: http://mmsa.kpi.ua/sancho/ASD_HTM/index.html

Навчальний посібник ВСТУП ДО ПРОГРАМУВАННЯ МОВОЮ С++ Р.А. Веклич, Т. О. Карнаух, А. Б. Ставровський [Електронний ресурс] - режим доступу: https://csc.knu.ua/media/filer_public/70/96/709621cf-10ff-4592-9eda-50c65acb7238/part3.pdf

Горлова Т. М. Теорія алгоритмів: конспект лекціи? [для студентів напряму підготов- ки 6.050101 «Комп'ютерні науки» денноі? та заочноі? форм навчання] [Електроннии? ресурс] / Т. М. Горлова, К. Є. Бобрівник, Н. В. Ліманська. -- Киі?в : НУХТ, 2015. -- 95 с. -- Режим доступу: http://library.nuft.edu.ua/ebook/file/ M51.21.pdf (дата звернення: 17.10.2023).

ПРОГРАМУВАННЯ МОВАМИ С ТА С++ Д. Д. Татарчук, Ю. В. Діденко [Електронний ресурс] - режим доступу: https://ela.kpi.ua/bitstream/123456789/25787/1/NP_PM_C_ta_C%2B%2B.pdf

МОВА ПРОГРАМУВАННЯ С++ Конспект лекцій О. В. ГАЛКІН, М. М. ВЕРЕС [Електронний ресурс] - https://maup.com.ua/assets/files/lib/book/c_plisplus.pdf



ДОДАТОК А

Демонстрація механізму використання локальних змінних у С++

#include <iostream> // Потокове введення-виведення

using namespace std; // Використання стандартного простору імен

void FunC(); // Попереднє оголошення прототипу функції FunC()

int mainO

{

int х; // Локальна змінна для функції main().

х = 10;

FunC(); cout << endl;

cout << x; // Виводиться число 10.

getch(); return 0;

}

void FunC() // Визначення функції FunC()

{

int x; // Локальна змінна для функції FunC()

х = -199;

cout << x; // Виводиться число -199.

}



ДОДАТОК Б

Демонстрація механізму використання глобальних змінних

#include <iostream> // Потокове введення-виведення

using namespace std; // Використання стандартного простору імен

void Fun1(); // Попереднє оголошення прототипу функції Fun1()

void Fun2(); // Попереднє оголошення прототипу функції Fun2()

int pm; // Це глобальна змінна.

int main()

{

int i; // Це локальна змінна.

for(i=0; i<10; i++) {

pm = i * 2;

Fun1();

}

getch(); return 0;

}

void Fun1() // Визначення функції Fun1()

{

cout << "pm: " << pm; // Звернення до глобальної змінної.

cout << endl; // Виведення символу нового рядка.

Fun2();

}

void Fun2() // Визначення функції Fun2()

{

int pm; // Це локальна змінна.

for(pm=0; pm<3; pm++) cout << '.';

}



ДОДАТОК В

Табл.1.2. Допустимі комбінації базових типів і модифікаторів для 16-розрядного середовища

Тип	Розмір у бітах	Діапазон
char	8	-128 ч + 127
unsigned char	8	0 ч + 255
signed char	8	-128 ч + 127
int або enum	16	-32 768 ч + 32 767
unsigned int	16	0 ч + 65 535
signed int	16	Аналогічний типу int
short int	16	Аналогічний типу int
unsigned short int	16	Аналогічний типу unsigned int
signed short int	16	Аналогічний типу short int
long int	32	-2 147 483 648 ч +2 147 483 647
signed long int	32	Аналогічний типу long int
unsigned long int	32	0 ч +4 294 967 295
float	32	3, 4E-38 ч 3,4E+38
double	64	1,7E-308 ч 1,7E+308
long double	80	3,4E-4932 ч 1,1E+4932

Табл.1.3. Всі допустимі комбінації базових типів і модифікаторів для 32-розрядного середовища

Тип	Розмір у бітах	Діапазон
char	8	-128 ч +127
unsigned char	8	0 ч +255
signed char	8	-128 ч +127
int	32	-2 147 483 648 ч +2 147 483 647
unsigned int	32	0 ч +4 294 967 295
signed int	32	Аналогічний типу int
short int	16	-32 768 ч +32 767
unsigned short int	16	0 ч +65 535
signed short int	16	-32 768 ч +32 767
long int	32	-2 147 483 648 ч +2 147 483 647
signed long int	32	Аналогічний типу signed int
unsigned long int	32	Аналогічний типу unsigned int
float	32	3,4E-38 ч 3,4E+38
double	64	1,7E-308 ч 1,7E+308
long double	80	3,4E-4932 ч 1,1E+4932
long long	100	±9 223 372 036 854 775 808



ДОДАТОК Г

Демонстрація механізму реалізації відмінності між signed- і unsigned-значеннями цілого типу

#include <iostream> // Потокове введення-виведення

using namespace std; // Використання стандартного простору імен

int main()

{

short int c; // Коротке int-значення із знаком

short unsigned int d; // Коротке int-значення без знаку

d = 60000; c = d;

cout << c <<" "<< d;

getch(); return 0;

}

Демонстрація механізму реалізації можливості виведення алфавіту в зворотному порядку

#include <iostream> //Потокове введення-виведення

using namespace std; //Використання стандартного простору імен

int main()

{

char letter;

for (letter = 'z'; letter >= 'A'; letter--) cout << letter;

getch(); return 0;

}

ДОДАТОК Ґ

Табл.1.5. Символьні керівні послідовності

Код	Значення
\b	Повернення на одну позицію
\f	Подача сторінки(для переходу до початку наступної сторінки)
\n	Новий рядок
\r	Повернення каретки
\t	Горизонтальна табуляція
\”	Подвійна лапка
\'	Одинарна лапка (апостроф)
\\	Зворотня коса межа
\v	Вертикальна табуляція
\a	Звуковий сигнал (дзвінок)
\?	Знак, запитання
\N	Вісімкова константа (де N - сама вісімкова константа)
\xN	Шістнадцяткова константа (де N - сама шістандцяткова константа)

ДОДАТОК Д

Демонстрація механізму ініціалізації змінни

#include <iostream> // Потокове введення-виведення

using namespace std; // Використання стандартного простору імен

void total(int х); // Попереднє оголошення прототипу функції total()

int main()

{

cout << "Обчислення суми чисел від 1 до 5" << endl; total(5);

cout « " Обчислення суми чисел від 1 до 6" << endl; total(6);

getch(); return 0;

}

void total(int x) // Визначення функції total()

{

int sum = 0; // Ініціалізація змінної sum

int і, pm;

for (i=1 ; i<=x; i++) { sum = sum + і;

for (pm=0; pm<10; pm++) cout <<

cout << "Проміжна сума = " << sum << endl;

Результати виконання цієї програми є такими:

Обчислення суми чисел від 1 до 5.

Проміжна сума = 1

Проміжна сума = 3

Проміжна сума = 6

Проміжна сума = 10

Проміжна сума = 15

Обчислення суми чисел від 1 до 6.

Проміжна сума = 1

Проміжна сума = З

Проміжна сума = 6

Проміжна сума = 10

Проміжна сума = 15

Проміжна сума = 21



ДОДАТОК Е

Демонстрація механізму використання оператора "ділення за модулем"

#include <iostream> // Потокове введення-виведення

using namespace std; // Використання стандартного простору імен

int main()

{

int x=10, y=3;

cout << x/y; //Буде відображено число 3

cout << endl;

cout << x%y; /*Буде відображено число 1, тобто залишок від ділення без остачі

cout << endl;

x=1; y=2;

cout << x/y << ”” << x%y; //Будуть виведені числа 0 і 1

getch(); return 0;

}



ДОДАТОК Є

Демонстрація механізму виконання операції приведення типів

#include <iostream> //Потокове введення-виведення

using namespace std; //Використання стандартного простору імен

int main() //Виводимо значення і та значення і/2 з дробовою частиною

{

for (int i=1; i<=100; ++i)

cout<<i<<”/2 дорівнює:”<<endl;

getch(); return 0;

}

ДОДАТОК Ж

Введення та тестування програми засобами мови С++, у якій вивидемо на екран дані цілого, дійсного та символьного типів.

#include <stdio.h>

#include <conio.h>

int main()

{clrscr();

char symv = 'A';/

/ Форматований вивiд даних цiлих типiв

printf(" Друк десяткового числа 455 форматом %%d :\n");

printf(" %d\n",455);

printf(" Друк десяткового числа 455 форматом %%i :\n");

printf(" %i\n",455);

printf(" Друк десяткового числа +455 форматом %%d :\n");

printf(" %d\n",+455);

printf(" Друк десяткового числа -455 форматом %%d :\n");

printf(" %d\n",-455);

printf(" Друк десяткового числа 32000 форматом %%hd :\n");

printf(" %hd\n",32000);

printf(" Друк числа 2000000000 форматом %%ld :\n");

printf(" %ld\n",2000000000);

printf(" Друк вiсiмкового числа 455 форматом %%o :\n");

printf(" %o\n",455);

printf(" Друк числа -455 форматом %%u :\n");

printf(" %u\n",-455);

printf(" Друк шiстнадцяткового числа 455 форматом %%x :\n");

printf(" %x\n",455);

printf(" Друк шiстнадцяткового числа 455 форматом %%X :\n");

printf(" %X\n\n",455);

// Форматований вивiд даних дійсних типiв

printf(" Друк дiйсного числа 1234567.89 форматом %%e :\n");

printf(" %e\n",1234567.89);

printf(" Друк дiйсного числа +1234567.89 форматом %%e :\n");

printf(" %e\n",+1234567.89);

printf(" Друк дiйсного числа -1234567.89 форматом %%e :\n");

printf(" %e\n",-1234567.89);

printf(" Друк дiйсного числа -1234567.89 форматом %%e :\n");

printf(" %e\n",-1234567.89);

printf(" Друк дiйсного числа 1234567.89 форматом %%E :\n");

printf(" %E\n",1234567.89);

printf(" Друк дiйсного числа 1234567.89 форматом %%f :\n");

printf(" %f\n",1234567.89);

printf(" Друк дiйсного числа 1234567.89 форматом %%g :\n");

printf(" %g\n",1234567.89);

printf(" Друк дiйсного числа 1234567.89 форматом %%G :\n");

printf(" %G\n\n",1234567.89);

// Форматований вивiд даних символьного типу

char str[] = "Це стрiчка";

const char *strPtr="Це також стрiчка";

printf("\n Друк символа 'A' за форматом %%c:");

printf("\n %c",symv);

printf("\n Друк стрiчки-константи за форматом %%s:");

printf("\n %s","Це стрiчка");

printf("\n Друк стрiчки з iм'ям str за форматом %%s:");

printf("\n %s",str);

printf("\n Друк стрiчки з допомогою вказiвника strPtr за

форматом %%s:");

printf("\n %s",strPtr);

getch();

return 0;

}

Результати тестування програми:

Друк десяткового числа 455 форматом %d :

455

Друк десяткового числа 455 форматом %i :

455

Друк десяткового числа +455 форматом %d :

455

Друк десяткового числа -455 форматом %d :

-455

Друк десяткового числа 32000 форматом %hd :

32000

Друк числа 1234567890 форматом %ld :

1234567890

Друк вiсiмкового числа 455 форматом %o :

707

Друк числа -455 форматом %u :

65081

Друк шiстнадцяткового числа 455 форматом %x :

1c7

Друк шiстнадцяткового числа 455 форматом %X :

1C7

Друк дiйсного числа 1234567.89 форматом %e :

1.234568e+06

Друк дiйсного числа +1234567.89 форматом %e :

1.234568e+06

Друк дiйсного числа -1234567.89 форматом %e :

-1.234568e+06

Друк дiйсного числа -1234567.89 форматом %e :

-1.234568e+06

Друк дiйсного числа 1234567.89 форматом %E :

1.234568E+06

Друк дiйсного числа 1234567.89 форматом %f :

1234567.890000

Друк дiйсного числа 1234567.89 форматом %g :

1.23457e+06

Друк дiйсного числа 1234567.89 форматом %G :

1.23457E+06

Друк символа 'A' за форматом %c:

A

Друк стрiчки-константи за форматом %s:

Це стрiчка

Друк стрiчки з iм'ям str за форматом %s:

Це стрiчка

Друк стрiчки з допомогою вказiвника strPtr за форматом %s:

Це також стрiчка

Размещено на Allbest.ru/

...