Основні (базові) типи даних C++

Пошук на інших ресурсах:

1. Які є основні типи даних у мові C++?

Відповідь:

Цілочисельні типи даних:

short int, unsigned short int, int, unsigned int, long, unsigned long, long long, unsigned long long

Типи даних з плаваючою комою (дійсні типи):

float, double, long double

Символьний тип даних:

char (signed char), unsigned char, wchar_t

Логічний тип даних:

bool

Перечислювальний тип даних (введений у Visual C++):

enum

⇑

2. Які особливості використання цілочисельних типів даних?

В C++ реалізовано такі основні цілочисельні типи даних:

short int
unsigned short int
int
unsigned int
long (long int)
unsigned long (unsigned long int)
long long
unsigned long long

Ці типи даних представляють значення з множини цілих чисел. Наприклад:

2
-100
398
209320320932

Типи даних, що починаються з приставки unsigned, можуть містити тільки додатні (беззнакові) числа.

Дані типу short int, unsigned short int займають у два рази менше місця в пам’яті ніж дані типу int, unsigned int. У нових версіях компілятора дані типу short int займають 2 байти.

У старіших версіях компіляторів дані типу long, unsigned long займають у два рази більше місця в пам’яті ніж дані типу int, unsigned int. В останніх версіях компіляторів дані типу int (unsigned int) займають таке саме місце в оперативній пам’яті як і дані типу long (unsigned long).

Дані типу long long (unsigned long long) займають у 2 рази більше місця в пам’яті ніж дані типу long (unsigned long).

Приклад. У прикладі визначається розмір даних цілочисельного типу з допомогою інструкції sizeof. Більш детально про оператор sizeof можна прочитати тут.

#include <iostream>
using namespace std;

void main()
{
  // Розмір в байтах різних цілочисельних типів 
  cout << "sizeof(short int) = " << sizeof(short int) << endl;
  cout << "sizeof(unsigned short int) = " << sizeof(unsigned short int) << endl;
  cout << "sizeof(int) = " << sizeof(int) << endl;
  cout << "sizeof(unsigned int) = " << sizeof(unsigned int) << endl;
  cout << "sizeof(long) = " << sizeof(long) << endl;
  cout << "sizeof(unsigned long) = " << sizeof(unsigned long) << endl;
  cout << "sizeof(long long) = " << sizeof(long long) << endl;
  cout << "sizeof(unsigned long long) = " << sizeof(unsigned long long) << endl;
}

Результат виконання програми:

sizeof(short int) = 2
sizeof(unsigned short int) = 2
sizeof(int) = 4
sizeof(unsigned int) = 4
sizeof(long) = 4
sizeof(unsigned long) = 4
sizeof(long long) = 8
sizeof(unsigned long long) = 8

Проаналізувавши результат, можна прийти до висновку, що в нових версіях компіляторів:

змінні типів short int та unsigned short int займають 2 байти;
змінні типів int, unsigned int, long (long int), unsigned long (unsigned long int) займають 4 байти;
змінні типів long long (unsigned long long) займають 8 байт.

⇑

3. Як у програмі описати змінну з іменем x цілого типу?

Відповідь:

int x; // ціле зі знаком

У результаті під змінну x буде виділене місце в пам’яті розміром 4 байти. Розмір пам’яті, що виділяється під змінну залежить від характеристик комп’ютера, типу операційної системи та налаштувань компілятора.

⇑

4. Як у змінну цілого типу записати число 239?

Для цього використовується оператор присвоєння, який позначається символом ‘=‘.

Відповідь 1. Внесення числа у змінну після її опису.

int x;
x = 239;

Відповідь 2. Внесення числа у змінну під час її опису (початкова ініціалізація).

int x = 239;

⇑

5. Які особливості типів даних з плаваючою комою?

Типи даних з плаваючою комою дозволяють представляти значення з множини дійсних чисел. Наприклад:

8.35
-990.399
239.0

У C++ є такі основні типи даних з плаваючою комою: float, double, long double.

Змінна типу double займає в 2 рази більше місця в пам’яті комп’ютера ніж змінна типу float.

Так само змінна типу long double займає в 2 рази більше місця в пам’яті комп’ютера, ніж змінна типу double.

⇑

6. Як описати змінну, яка приймає значення з плаваючою комою?

Приклад опису змінних типу float, double, long double:

float f;
double d;
long double ld;

⇑

7. Як в змінну з плаваючою комою записати числові значення?

Приклад внесення числових даних в змінні типів з плаваючою комою:

float f = -9928.45; // початкова ініціалізація
double d;
long double ld;
d = 0.445332; // оператор присвоєння
ld = 3892923898239.030903; // оператор присвоєння

⇑

8. Як перевести змінну типу float в тип int?

Для цього використовується операція приведення типів. У дужках потрібно вказати назву типу до якого відбувається приведення.

Приклад:

float a;
int b;
a = 8.457;
b = (int) a; // b = 8

При використанні операцій приведення типів, потрібно враховувати обмеження, що накладаються на типи, які займають менше місця в пам’яті комп’ютера.

Наприклад, змінна типу short int може представляти менший діапазон чисел, ніж змінні типу float, double. У наступному лістингу відбувається переповнення значення у змінній типу short int:

short int i;
float f;
f = 3990099.8;
i = (int)f; // i = -7597 - переповнення

⇑

9. Як перевести змінну з типу int в тип double?

Приклад приведення з int в double:

int i;
double d;
i = 982;
d = (double)i; // d = 982.0

⇑

10. Які особливості використання даних типу char (символьних даних) у програмі?

Дані типу char представляють символьне значення коду, введеного з клавіатури. Код символу представляє собою ціле число.

Наприклад, код символу ‘f’ рівний значенню 102.

Фрагмент коду, в якому обчислюється код символу:

int code;
char symbol;
symbol = 'f';
code = (int)symbol; // code = 102

Тобто, дані типу char є тими самими цілими числами. Дані типу char займають в пам’яті комп’ютера 1 байт.

Співвідношення “символ-код” розміщується у таблиці символів Windows. Символи з кодами від 0 до 127 – це зарезервовані символи BIOS. Вони включають найбільш вживані символи, символи цифр, символи латинської абетки. Ці символи змінити неможна.

Символи з кодами від 128 до 255 – це регіональні символи, що прив’язані до конкретної абетки того комп’ютера на якому встановлена операційна система Windows.

⇑

11. Які особливості використання даних типу bool (логічний тип)?

Змінні типу bool можуть приймати тільки два значення:

true – істина,
false – фальш (неістина).

Ці змінні використовуються для перевірки логічних виразів. Числове значення true рівне 1. Числове значення false рівне 0.

Фрагмент коду, що визначає числові значення true та false:

int result;
bool b;
result = (int)true; // result = 1
b = false;
result = (int)b;    // result = 0

Фрагмент коду, що перетворює типи int та float в bool:

int i;
float f;
bool b;
i = 6;
b = (bool)i; // b = True
f = 0.0;
b = (bool)f; // b = False

⇑

12. Як визначити розмір того чи іншого типу в C++?

Для цього використовується операція sizeof().

Фрагмент коду, що визначає розмір деяких типів даних:

int d;
d = sizeof(char);         // d = 1
d = sizeof(unsigned int); // d = 4
d = sizeof(float);        // d = 4
d = sizeof(double);       // d = 8

⇑

13. Яким чином здійснюється ініціалізація змінних різних типів?

int d = 28;
float z = (float)2.85;
char c = 'k';
String ^s = "Hello!";
double r = -8.559;

⇑

14. Яким чином визначити максимально допустиме (мінімально допустиме) значення змінної певного типу?

Щоб визначити максимально допустиме чи мінімально допустиме значення змінної деякого типу в бібліотеці .NET Framework використовуються властивості MaxValue та MinValue.

Приклади визначення граничних значень змінних різних типів.

Для змінних типу int:

// тип int
int i;
long MaxInt;
long MinInt;
MaxInt = (long)i.MaxValue; // MaxInt = 2147483647
MinInt = (long)i.MinValue; // MinInt = -2147483648

Для змінних типу short int:

// тип short int
short int si;
int MaxInt;
int MinInt;
MaxInt = (int)si.MaxValue; // MaxInt =  32767
MinInt = (int)si.MinValue; // MinInt = -32768

Для змінних типу unsigned int:

// тип unsigned int
unsigned int ui;
unsigned int MaxInt;
unsigned int MinInt;
MaxInt = ui.MaxValue; // MaxInt = 4294967295
MinInt = ui.MinValue; // MinInt = 0

Для змінних типу float:

// тип float
float f;
float MaxF;
float MinF;
MaxF = f.MaxValue; // MaxF =  3.402823E+38
MinF = f.MinValue; // MinF = -3.402823E+38

Для змінних типу double:

// тип double
double d;
double MaxD;
double MinD;
MaxD = d.MaxValue; // MaxD = 1.79769313486232E+308
MinD = d.MinValue; // MinD = -1.79769313486232E+308

Для змінних типу char:

// тип char
char c;
int MaxC;
int MinC;
MaxC = (int)c.MaxValue; // MaxC =  127
MinC = (int)c.MinValue; // MinC = -128

⇑

15. Які особливості використання типу enum?

Тип enum – це перечислювальний тип даних. В ньому задаються мнемонічні значення для множин цілих значень. Кожне мнемонічне значення має певний зміст і позначається цілим числом.

Приклад використання типу enum для позначення місяців року:

enum months { January, February, March, April, May, June, July, 
              August, September, October, November, December } mn;
mn = January;   // mn = 0
mn = March;     // mn = 2
mn = September; // mn = 8

У наведеному прикладі описується змінна з іменем mn типу enum months. Мнемонічні значення місяців (January, February, …) починаються з 0 (0, 1, 2, …). Мнемонічному значенню January відповідає ціле значення 0, мнемонічному значенню February відповідає ціле значення 1, і т.д.

Отже, завдяки типу enum, у тексті програми можна використовувати мнемонічні позначення для кращої наочності вихідного коду.

Можна написати й так:

mn = (enum months)2;  // mn = March
mn = (enum months)11; // mn = December

⇑

16. Які особливості застосування типу void в програмах на C++? Покажчик на void

Тип даних void використовується у наступних випадках:

коли потрібно описати функцію, яка не повертає ніякого значення (див. приклад);
коли потрібно описати функцію, яка не отримує параметрів (див. приклад);
якщо потрібно оголосити покажчик на void, який може взаємодіяти з покажчиками на інші типи (дивіться приклад нижче). У даному випадку, покажчик на void може бути приведений до типу покажчика на будь-який інший тип (int*, float*, double* і т.д.)

Приклад 1. Функція MyFun() без параметрів, яка не повертає ніякого значення (повертає тип void) і не отримує параметрів.

public: void MyFun(void)
{
   // тіло функції
   // ...

   return; // повернення з функції, яка не повертає значення
}

// виклик функції з програми
...
MyFun();
...

Приклад 2. У прикладі демонструються деякі особливості використання покажчика на void.

#include <iostream>
using namespace std;

void main()
{
  // Оголосити покажчик на void
  void *pVoid;

  // Оголосити покажчики на інші типи
  int *pInt = new int;
  float *pFloat = new float;
  char *pChar = new char;
  double *pDouble = new double;

  // Заповнити значення за покажчиками на інші типи
  *pInt = 25;
  *pFloat = (float)3.88;
  *pChar = '+';
  *pDouble = 17.25;

  // Присвоїти покажчику на void значення покажчиків на інші типи
  // - на покажчик на тип float
  pVoid = pFloat; // покажчик pVoid вказує на область пам'яті pFloat
  *(float*)pVoid = 85.77; // змінити значення *pFloat
  cout << "*pFloat = " << *pFloat << endl; // *pFloat = 85.77

  // - на покажчик типу char*
  pVoid = pChar; 
  *(char*)pVoid = 'a';
  cout << "*pChar = " << *pChar << endl; // *pChar = a

  // -----------------------------------------------------------------
  // Використати покажчик на void для обміну значеннями покажчиків на int
  int *p1 = new int; 
  int *p2 = new int;

  // заповнити значеннями пам'ять, на яку вказують покажчики p1, p2
  *p1 = 28;
  *p2 = 35;

  cout << "*p1 = " << *p1 << endl; // *p1 = 28
  cout << "*p2 = " << *p2 << endl; // *p2 = 35

  // обмін значеннями покажчиків з допомогою покажчика на void
  pVoid = p1;
  p1 = p2;
  p2 = (int*)pVoid;

  cout << "*p1 = " << *p1 << endl; // *p1 = 35
  cout << "*p2 = " << *p2 << endl; // *p2 = 28 
}

Результат виконання програми

*pFloat = 85.77
*pChar = a
*p1 = 28
*p2 = 35
*p1 = 35
*p2 = 28

⇑

17. Чи можна оголошувати змінну типу void в програмі?

Не можна, Тому що тип void не зв’язаний зі значенням. Оголошення змінної типу void призводить до помилки компіляції з повідомленням:

"Illegal use of type void".

Однак, можна оголосити покажчик на void.

⇑

18. Які особливості застосування типу wchar_t у Visual C++?

Змінні типу char (дивіться попередні пункти) використовуються для зберігання 8-розрядних ASCII-символів.

Тип wchar_t використовується для зберігання символів, що входять у склад великих символьних наборів. Наприклад, у китайській абетці є величезна кількість символів. 8 розрядів є недостатньо, щоб представити увесь набір символів китайської абетки. Тому, якщо потрібно використовувати програму на міжнародному ринку, доцільно замінити тип char на wchar_t.

Приклад використання типу wchar_t.

...

wchar_t t; // для змінної t виділяється 2 байти пам'яті
t = 's';

...

⇑

19. Який об’єм пам’яті резервується для опису однієї змінної типу wchar_t?

Одна змінна типу wchar_t займає в пам’яті комп’ютера 2 байти (16 біт). Діапазон цілочисельних значень змінних типу wchar_t становить від 0 до 65535.

⇑

20. Як визначити, яке максимальне (мінімальне) значення може містити змінна цілочисельного або символьного типу? Константи INT32_MIN, INT32_MAX та інші

Значення, які може отримати змінна цілого або символьного типу, визначається кількістю розрядів, які визначені компілятором для представлення цього типу в пам’яті.

Наприклад, якщо змінна цілого типу займає 2 байти (16 біт), то діапазон допустимих значень може бути таким:

для знакових змінних: -32768 … 32767;
для беззнакових змінних (з приставкою unsigned): 0 … 65535.

В C++ є засоби для визначення мінімального та максимального значення, яке може приймати змінна цілочисельного або символьного типу. У бібліотеку C++ входить модуль <limits.h>, який містить опис відповідних констант. Ці константи можна використовувати у програмах при перехопленні різноманітних виключних ситуацій, наприклад, переповнення, вихід за межі індексу в масиві тощо.

Наприклад, щоб порівняти значення змінної типу int на максимальне, можна використати константу INT32_MAX за зразком, як показано нижче

...
// Визначення моменту, коли відбувається переповнення 
int i = 0;
while (1)
{
  // збільшити лічильник
  i++;

  // деякі операції
  // ...

  // порівняти на максимально-допустиме значення
  if (i == INT32_MAX)
  {
    cout << "Error. Overflow.";
    return;
  }
}
...

Приклад. Нижченаведений приклад демонструє використання обмежувальних констант для символьних та цілочисельних типів.

#include <iostream>
using namespace std;

void main()
{
  // Символьні типи даних - максимальні та мінімальні значення
  cout << "SCHAR_MIN = " << SCHAR_MIN << endl; // char - мінімальне значення
  cout << "SCHAR_MAX = " << SCHAR_MAX << endl; // char - максимальне значення
  cout << "USCHAR_MAX = " << UCHAR_MAX << endl; // unsigned char - максимум

  // Цілочисельні типи даних - максимальні та мінімальні значення
  cout << "SHRT_MIN = " << SHRT_MIN << endl; // short int - мінімальне значення
  cout << "SHRT_MAX = " << SHRT_MAX << endl; // short int - максимальне значення
  cout << "USHRT_MAX = " << USHRT_MAX << endl; // unsigned short int - максимум
  cout << "INT16_MAX = " << INT16_MAX << endl; // int (16 розрядне) - мінімум
  cout << "INT16_MIN = " << INT16_MIN << endl; // int (16 розрядне) - максимум 
  cout << "UINT16_MAX = " << UINT16_MAX << endl; // unsigned int - максимум 
  cout << "INT32_MIN = " << INT32_MIN << endl; // int (32-розрядне) - мінімум
  cout << "INT32_MAX = " << INT32_MAX << endl; // int (32-розрядне) - максимум
  cout << "UINT32_MAX = " << UINT32_MAX << endl; // unsigned int - максимум
  cout << "LONG_MIN = " << LONG_MIN << endl; // long int - мінімум
  cout << "LONG_MAX = " << LONG_MAX << endl; // long int - максимум
  cout << "ULONG_MAX = " << ULONG_MAX << endl; // unsigned long - максимум
  cout << "LLONG_MAX = " << LLONG_MAX << endl; // long long - максимум
  cout << "LLONG_MIN = " << LLONG_MIN << endl; // long long - мінімум
  cout << "ULLONG_MAX = " << ULLONG_MAX << endl; // unsigned long long - максимум
}