Какой тип данных имеют перечисления. Все типы данных и наиболее часто используемые

Очень часто в программах целое число используется не в качестве арифметической величины, а как указатель некоторого элемента сравнительно небольшого множества. В таких случаях в описании программы обычно приводится список всех возможных значений вместе с указанием предполагаемой интерпретацией каждого значения. Такую величину можно рассматривать как элемент специального типа, который в языке Паскаль называется перечисляемым типом данных. Перечисляемый тип определяется как упорядоченный набор идентификаторов, заданный путем их перечисления.

Пример. Type Colour = (Red , Orange , Green) ;

Перечисляемый тип задается списком значений (объектов), которые могут принимать переменные этого типа. При этом каждый объект есть имя. Перечислимый тип задается самим программистом, в зависимости от того, какую задачу он решает.

Перечислимый тип состоит из списка констант. Переменные этого типа могут принимать значения любой из этих констант. Числа, логические и символьные константы не могут являться объектами перечислимых типов. Применение перечислимого типа повышает наглядность программы и дает возможность автоматически контролировать допустимость значений переменных.

Язык Паскаль представляет программисту широкие возможности для задания дополнительных типов, характеристики которых программист может определить самостоятельно. Новые типы описываются в специальном разделе типов или определяются непосредственно при описании переменных.

Описание перечисляемого типа имеет вид:

Type Имя типа = (Список констант);

Var: Имя переменной: имя типа;

Здесь под константой понимается особый вид констант - констант, задаваемых пользователем. Под списком понимается перечень констант, разделенных запятыми. Сам список заключается в круглые скобки.

В общем виде:

Type T = (A1, A2,...,An);

Пример. Type Year = (Winter , Spring , Summer , Autumn);

Здесь Year - имя перечисляемого типа:

Зима, Весна, Лето, Осень - константы;

A - переменная, которая может принимать значение любой из констант.

Объект, указанный в списке,может присутствовать только в одном описании.

Пример. Type T1 = (One , two , three);

T2 = (Tree , four , five);

Эти два задания типов несовместимы.

Имена объектов, указанных в описании перечисленного типа, являются константами этого типа. В языке Паскаль допускается указывать константы перечислимого типа непосредственно в разделе переменных без использования раздела Type.

Пример. Var A: (Winter , Sprihg , Summer , Autumn);

Но лучше использовать описание данных с использованием раздела Type.

Нельзя присваивать переменной одного типа значения из имени другого типа.

Пример.

Type Name =(Jon , Tom , Nick) ;

Color =(Red , Blue , Black);

Var X , Y , Z: Name ;

C1 , C2: Color ;

Каждая из констант имеет порядковый номер, счет начинается с нуля. Упорядоченность констант позволяет применять к ним операции отношения (сравнения): < ,<= ,= , <>, >, >=. Результат операции будет логического типа (Type , False). Winter < Spring < Summer < Autumn (Зима < Весна< Лето< Осень)

Свойства перечисляемого типа:

1) A i <> A j , если i >

2) A i < A j , если i < j (упорядоченность).

3) Значениями типа Т могут быть только А 1 , А 2 , ... А n .

Упорядоченность определяется той последовательностью, в которой перечислены константные идентификаторы. Наличие упорядоченности позволяет применить стандартные функции:

Ord (x) - нахождение порядкового номера,

Pred (x) - нахождение предыдущего элемента,

Succ (x) - нахождение последующего элемента.

Succ (A i) = A i +1 для i= 1,2,...n-1 - последующий член.

Pred (A i) = A i - 1 для i = 1,2,3...n - предыдущий член.

Ord (Ai) = i -1 - функция определения порядкового номера А i . Нумерация условно начинается с нуля.

Пример.

Имеется перечень зверей: лиса, волк, заяц, зубр, тигр, лев, медведь, косуля, олень, барс. Определить порядковый номер тигра (N1) и порядковый № зверя после косули (N2)

Type Zver = (lisa,volk,zaiac,zubr,tigr,lev,medved,kosulia,olen,bars);

Var P1,P2: Zver;

P2: = Succ (kosulia);

N1: = Ord(P1)+1;

N2: = Ord(P2)+1;

Writeln (‘N1 = ‘, N1:2);

writeln (‘N2 = ‘, N2: 2);

Так как счет перечислимых начинается с нуля, а не с единицы, для вычисления порядкового номера необходимо прибавить единицу.

Пример. Некто по средам и пятницам учится, в остальные будние дни работает. Составить программу, распечатывающую эти занятия последовательно по дням недели.

Type Week = (Monday, Tuesday, Wednesday, Thursday, Friday, Saturday, Sunday);

For Day: = Monday To Sunday Do

If (Day: = (Wednesday) Or (Day = Friday)

Then Writeln (‘Study’)

Else If (Day: = (Saturday) Or (Day = Sunday)

Then Writeln (‘Nothing’)

else Writeln (‘Work’)

Результат будет такой: Work

В языке Paskal нельзя вводить и выводить данные перечислимого типа с помощью операторов Read и Write.

Теги: Си перечисление, enum.

Перечисляемый тип

В си выделен отдельный тип перечисление (enum), задающий набор всех возможных целочисленных значений переменной этого типа. Синтаксис перечисления

Enum <имя> { <имя поля 1>, <имя поля 2>, ... <имя поля N> }; //здесь стоит;!

Например

#include #include enum Gender { MALE, FEMALE }; void main() { enum Gender a, b; a = MALE; b = FEMALE; printf("a = %d\n", a); printf("b = %d\n", b); getch(); }

В этой программе объявлено перечисление с именем Gender. Переменная типа enum Gender может принимать теперь только два значения – это MALE И FEMALE.

По умолчанию, первое поле структуры принимает численное значение 0, следующее 1, следующее 2 и т.д. Можно задать нулевое значение явно:

#include #include enum Token { SYMBOL, //0 NUMBER, //1 EXPRESSION = 0, //0 OPERATOR, //1 UNDEFINED //2 }; void main() { enum Token a, b, c, d, e; a = SYMBOL; b = NUMBER; c = EXPRESSION; d = OPERATOR; e = UNDEFINED; printf("a = %d\n", a); printf("b = %d\n", b); printf("c = %d\n", c); printf("d = %d\n", d); printf("e = %d\n", e); getch(); }

Будут выведены значения 0 1 0 1 2. То есть, значение SYMBOL равно значению EXPRESSION, а NUMBER равно OPERATOR. Если мы изменим программу и напишем

Enum Token { SYMBOL, //0 NUMBER, //1 EXPRESSION = 10, //10 OPERATOR, //11 UNDEFINED //12 };

То SYMBOL будет равно значению 0, NUMBER равно 1, EXPRESSION равно 10, OPERATOR равно 11, UNDEFINED равно 12.

Принято писать имена полей перечисления, как и константы, заглавными буквами. Так как поля перечисления целого типа, то они могут быть использованы в операторе switch.

Заметьте, что мы не можем присвоить переменной типа Token просто численное значение. Переменная является сущностью типа Token и принимает только значения полей перечисления. Тем не менее, переменной числу можно присвоить значение поля перечисления.

Обычно перечисления используются в качестве набора именованных констант. Часто поступают следующим образом - создают массив строк, ассоциированных с полями перечисления. Например

#include #include #include static char *ErrorNames = { "Index Out Of Bounds", "Stack Overflow", "Stack Underflow", "Out of Memory" }; enum Errors { INDEX_OUT_OF_BOUNDS = 1, STACK_OVERFLOW, STACK_UNDERFLOW, OUT_OF_MEMORY }; void main() { //ошибка случилась printf(ErrorNames); exit(INDEX_OUT_OF_BOUNDS); }

Так как поля принимают численные значения, то они могут использоваться в качестве индекса массива строк. Команда exit(N) должна получать код ошибки, отличный от нуля, потому что 0 - это плановое завершение без ошибки. Именно поэтому первое поле перечисления равно единице.

Перечисления используются для большей типобезопасности и ограничения возможных значений переменной. Для того, чтобы не писать enum каждый раз, можно объявить новый тип. Делается это также, как и в случае структур.

Typedef enum enumName { FIELD1, FIELD2 } Name;

Как организован перечисляемый и интервальный тип данных Паскаль? Всякий структурированный тип данных в языке Pascal характеризуется множеством входящих в его состав элементов. Константа или переменная такого типа всегда содержит несколько компонент, каждая из которых также может быть структурированного типа. Это напоминает нам вложенность типов.

Язык Pascal включает следующие структурированные типы: строки, массивы, записи, множества, файлы. Но перед тем, как приступить к изучению этих типов, рассмотрим два порядковых типа данных - перечисляемый и интервальный.

Перечисляемый тип Паскаль:

Перечисляемый тип данных - это упорядоченная последовательность скалярных констант, которые составляют этот тип. В качестве значения каждой из констант мы используем ее имя. Имена разных констант разделяются запятыми, а совокупность констант, имеющих перечисляемый тип, помещается в круглые скобки.

В процессе создания программы у нас может появиться необходимость объединить в одну группу по какому-либу признаку совокупность значений перечисляемого типа. К примеру, перечисляемый тип ZnakZodiaka (Знак зодиака) включает скалярные значения Oven, Strelec, Kozerog, Bliznecy, Vesy (Овен, Стрелец, Козерог, Близнецы, Весы); перечисляемый тип Planeta (Планета) объединяет скалярные значения Mercury, Venera, Earth, Mars (Меркурий, Венера, Земля, Марс). Описание перечисляемого типа происходит в разделе описания типов:

ZnakZodiaka=(Oven,Strelec,Kozerog,Bliznecy,Vesy);

Описание переменных скалярного типа, объявленные в разделе type, производится при помощи имен типов:

Planeta = (Mercury,Venera,Earth,Mars); var Solnsystem: Planeta;

Таким образом, переменная Solnsystem может принимать следующие значения: Mercury, Venera, Earth или Mars. Также переменные, имеющие перечисляемый тип, могут быть объявлены в разделе var:

Solnsystem: Mercury,Venera,Earth,Mars;

Как мы видим, имена типов здесь уже не присутствуют, и переменные представляют собой совокупность значений перечисляемого типа. К переменным рассматриваемого типа можно применить оператор присваивания «:=»

Solnsystem:= Mercury;

Последовательность значений перечисляемого типа нумеруется автоматически, начиная с нуля:

Planeta = (Mercury,Venera,Earth,Mars);

В этом примере Mercury имеет значение 0, Venera - значение 1, Earth - значение 2, Mars - значение 3.

Интервальный тип данных Паскаль:

Диапазон значений, имеющих любой порядковый тип, определяется как интервальный тип данных. Отрезок устанавливается в диапазоне от минимального значения констант до максимального, которые отделяются друг от друга двоеточием «..». Константами могут выступать константы целого, символьного, логического или перечисляемого типа. Базовым типом называют скалярный тип, на котором задается отрезок.

Переменными называют величины, значения которыхмогут изменяться в процессе выполнения программы. Каждая переменная задается своим уникальным именем, построенным по правилам, указанным в начале главы. Максимально возможная длина имени зависит от реализации Паскаля, теоретически можно давать переменным имена вплоть до 63 символов длиной, что едва ли актуально – обычно имена не длиннее 5-10 символов.

Поскольку любые данные в памяти компьютера хранятся в числовой форме и двоичной системе счисления, кроме имени, переменной обязательно следует присвоить и тип , определяющийдиапазон значений , принимаемых переменной, испособ ее обработки машиной. Поясним сказанное на примере. Как видно из Приложения 1, латинская большая буква "A" имеет десятичный код 65, или 01000001 в двоичном представлении. Без дополнительной информации отипе данных, хранящихся в некоторой ячейке памяти, компьютеру было бы невозможно решить, что именно представляют из себя эти данные – число 65, код символа "A" или что-то еще. В любом языке программирования, в том числе и в Паскале, существует стандартный набор типов, к которым может быть отнесена та или иная совокупность ячеек памяти. Информацию о типах данных Паскаля удобно свести в таблицу. Строки этой таблицы будут упорядочены постаршинству типов , от самого "младшего", требующего наименьшее число байт для представления, и, соответственно, представляющего наименьший диапазон возможных значений, до самого "старшего", представляющего наибольший диапазон значений. В таблице представлены не все возможные, а лишь основные типы данных Паскаля.

Теоретически для записи переменной типа Booleanбыло бы достаточно 1 бита, но минимальная адресуемая единица памяти – 1 байт (см. Приложение 1). В этом же Приложении уточните, как именно объем памяти в байтах, выделяемой под переменную, влияет на диапазон представляемых ей значений.

Целочисленные и символьные типы обобщенно называют порядковыми , подчеркивая этим, что данные типы имеют конечный набор значений, которые могут быть упорядочены или перечислены. Напомним, что вещественные значения хранятся в памяти компьютера иначе, чем целые – а именно, как совокупность мантиссы и порядка.

Разумеется, задача правильного выбора типов данных целиком ложится на программиста. Например, если некоторый счетчик в Вашей программе может принимать целочисленные значения от 1 до 100000, неправильно было бы описывать его как переменную типа Integer– ведь 2 15 =32768 и при достижении счетчиком этой величины произойдетсброс его значения, которое станет равно -32768. Разумным в данном случае было бы описание счетчика как переменной типаLongint.

Переменные описываются в программе оператором следующего вида:

var Список1:Тип1;

Список2:Тип2;

СписокN:ТипN;

Здесь список – набор имен переменных, разделенных запятыми (или одна переменная), атип – любой из рассмотренных выше типов данных. Например, конструкция

описывает 2 вещественных переменных с именами tиr, а также целочисленную переменную с именемi. Ключевое словоvarможно и продублировать, но обычно такой необходимости нет. Сокращениеvarобразовано от английского слова "Variable" (переменная).

Описание и использование

Перечисляемый тип определяется как набор идентификаторов, с точки зрения языка играющих ту же роль, что и обычные именованные константы, но связанные с этим типом. Классическое описание типа-перечисления в языке Паскаль выглядит следующим образом:

Type Cardsuit = (clubs, diamonds, hearts, spades) ;

Здесь производится объявление типа данных Cardsuit (карточная масть), значениями которого может быть любая из четырёх перечисленных констант. Переменная типа Cardsuit может принимать одно из значений clubs, diamonds, hearts, spades , допускается сравнение значений типа перечисление на равенство или неравенство, а также использование их в операторах выбора (в Паскале - case) в качестве значений, идентифицирующих варианты.

Использование перечислений позволяет сделать исходные коды программ более читаемыми, так как позволяют заменить «магические числа» , кодирующие определённые значения, на читаемые имена.

На базе перечислений в некоторых языках могут создаваться типы-множества . В таких случаях множество понимается (и описывается) как неупорядоченный набор уникальных значений типа-перечисления.

Перечисляемый тип может использоваться в объявлениях переменных и формальных параметров функций (процедур, методов). Значения перечислимого типа могут присваиваться соответствующим переменным и передаваться через параметры соответствующих типов в функции. Кроме того, всегда поддерживается сравнение значений перечислимого типа на равенство и неравенство. Некоторые языки поддерживают также другие операции сравнения для значений перечислимых типов. Результат сравнения двух перечислимых значений в таких случаях определяется, как правило, порядком следования этих значений в объявлении типов - значение, которое в объявлении типа встречается раньше, считается «меньше» значения, встречающегося позже. Иногда перечислимый тип или некоторый диапазон значений перечислимого типа также может быть использован в качестве типа индекса для массива. В этом случае для каждого значения выбранного диапазона в массиве имеется один элемент, а реальный порядок следования элементов соответствует порядку следования значений в объявлении типа.

Реализация

Обычно в процессе компиляции значения перечислений представляются при помощи целых чисел. В зависимости от конкретного языка программирования такое представление может быть либо полностью скрыто от программиста, либо доступно ему с помощью тех или иных «обходных манёвров» (например, принудительного преобразования значения типа перечисление к значению типа «целое число»), либо даже управляемо программистом (в таких случаях программист имеет возможность явно указать, какими числами будут кодироваться все или некоторые значения типа-перечисления). У всех вариантов есть свои положительные и отрицательные стороны. С одной стороны, возможность использования числовых значений констант, составляющих тип-перечисление, особенно при злоупотреблении ею, лишает смысла использование этих типов и создаёт опасность появления ошибок (когда используются числовые значения, для которых в типе нет соответствующих констант). С другой стороны, явное управление значениями даёт некоторые дополнительные возможности. Например, позволяет использовать типы-перечисления при организации интерфейса с модулями, написанными на других языках, если они используют или возвращают кодированные целыми числами значения из некоторого предопределённого набора.

Ещё одна возможность, которую дают перечислимые типы на уровне реализации языка - экономия памяти. При небольшом объёме типа-перечисления для хранения значения этого типа достаточно нескольких битов (вышеприведённый тип Cardsuit требует всего два бита на значение, в то время как стандартное целое число на большинстве используемых архитектур занимает 32 бита - в 16 раз больше), и компилятор может использовать этот факт для уплотнения хранения данных в памяти. Это может быть особенно важно, если несколько значений типов-перечислений хранятся в одной записи - уплотнение записей при обработке больших их количеств может освободить много памяти. Правда, необходимо отметить, что компиляторы обычно не реализуют эту возможность, по крайней мере, в последнее время, когда компьютерная память существенно подешевела.

Критика

Тип перечисление является традиционным для развитых языков программирования, используется достаточно широко и часто воспринимается как нечто само собой разумеющееся. Тем не менее, этот тип также не обходится без критики со стороны теоретиков и практиков программирования. Так, при разработке языка программирования Оберон перечислимые типы попали в список возможностей, которые были удалены из языка. Никлаус Вирт , разработчик языка, назвал следующие причины:

С другой стороны, например, в Java, первоначально не содержащей перечислимого типа, этот тип был впоследствии введён из соображений не только удобства, но и надёжности: проблема использования вместо перечислений групп именованных констант в том, что отсутствует контроль со стороны компилятора как за уникальностью значений констант, так и за возможностью случайного присваивания переменным значений, не соответствующих ни одной из этих констант.

Описание перечислений в различных языках

Ada

Enum cardsuit { CLUBS, DIAMONDS, HEARTS, SPADES } ;

Динамические языки слабой типизации с C-подобным синтаксисом (напр., perl или JavaScript), как правило, не имеют перечислений.

C++

C#

Enum Cardsuit { Clubs, Diamonds, Spades, Hearts } ;

Java

Enum Cardsuit { Clubs, Diamonds, Spades, Hearts }

Haskell

В некоторых языках программирования (например, в языке Haskell) при помощи Алгебраических типов можно эмулировать перечисления. Например, так кодируется булевский тип, содержащий два идентификатора для представления значений истинности:

Data Bool = False | True

Примечания

Wikimedia Foundation . 2010 .

Википедия

По техническим причинам Bool перенаправляется сюда. О Bool можно прочитать здесь: stdbool.h. Логический, булев (англ. Boolean или logical data type) тип данных примитивный тип данных в информатике, которые могут принимать два возможных … Википедия

В теории программирования любой тип, значения которого являются значениями некоторых иных типов, «обёрнутыми» конструкторами алгебраического типа. Другими словами, алгебраический тип данных имеет набор конструкторов типа, каждый из которых… … Википедия

Целое, целочисленный тип данных (англ. Integer), в информатике один из простейших и самых распространённых типов данных в языках программирования. Служит для представления целых чисел. Множество чисел этого типа представляет собой… … Википедия

Примитивный (встроенный, базовый) тип тип данных, предоставляемый языком программирования как базовая встроенная единица языка. В зависимости от языка и его реализации, набор таких типов может сильно различаться. Он определяется… … Википедия

У этого термина существуют и другие значения, см. Множество (значения). Множество тип и структура данных в информатике, является реализацией математического объекта множество. Данные типа множество позволяют хранить ограниченное число значений… … Википедия

Некоторые языки программирования предоставляют специальный тип данных для комплексных чисел. Наличие встроенного типа упрощает хранение комплексных величин и вычисления над ними. Содержание 1 Арифметика над комплексными 2 Поддержка в языках … Википедия

Для улучшения этой статьи по информационным технологиям желательно?: Найти и оформить в виде сносок ссылки на авторитетные источники, подтверждающие написанное. Проставив сноски, внести более точные у … Википедия