Организация и функционирование компьютеров
bf1271d8

Раздел определения типов


Раздел определения типов озаглавливается ключевым словом  type  и включает список определений типов. Каждое определение типов состоит из одного или нескольких вводимых программистом имен типа переменной (несколько имен отделяются друг отдруга запятыми), знака равенства “=“ и задания типа. Определение типа заканчивается точкой с запятой:

<имя типа> = <тип>;

Задание типа представляет собой запись, однозначно определяющую тип переменной. Это может быть имя стандартного типа (integer, real, char), имя типа, введенное программистом или одна из конструкций производного типа.

Концепция типа представляет собой, наверное, самый сложный элемент Паскаля. Язык Паскаль является строго типизированным языком. Это означает, что с каждым объектом программы связывается один определен­ный тип. Тип переменной задает множество возможных значений перемен­ной и те операции, которые имеют смысл для значений данной переменной. Например, для целых и вещественных переменных имеют смысл арифмети­ческие операции и операции сравнения, для логических операций использу­ются логические операции конъюнкции, дизъюнкции и отрицания и т.д. В результате некоторые ошибки, связанные с неправильным использованием переменной, могут быть выявлены непосредственно по тексту программы.

При компиляции информация о типе используется для определения объема памяти, которую необходимо выделить переменной, и для выбора команды выполнения операции: сложение целых чисел - это одна машинная команда, а сложение вещественных чисел - другая.

Различают простые и составные (по-другому структурные или комбиниро­ван­ные) типы. Простые делятся на целые, вещественные, перечислимые, символьный (или литерный) и логический (или булевский) тип. Кроме того, в группе простых типов принято выделять порядковые типы. К ним относятся все просте типы, кроме вещественных.

Числовых (и целых, и вещественных) типов в Турбо Паскале несколько. Связано это с тем обстоятельством, что в различных задачах числовые данные могут лежать в различных диапазонах, и для их представления необходим различ­ный объем памяти.
Кроме того, иногда используются только положительные целые числа. В таблице перечислены стандартные простые типы системы Турбо Паскаль.

Ключевое

слово



 Вид

 Диапазон

 Знач.

цифры

 Длина

(в байтах)
byte

 целый без знака

 0..255

 1
word

 целый без знака

 0..216-1

 2
shortint

 целый со знаком

 -128..127

 1
integer

 целый со знаком

 -215..215-1

 2
longint

 целый со знаком

 -231..231-1

 4
real

 вещественный

 2.9*10-39..1.7*1038

 11-12

 6
single

 вещественный

 1.5*10-45..3.4*1038

 7-8

 4
double

 вещественный

 5.0*10-324..1.7*10308

 15-16

 8
extended

 вещественный

 3.4*10-4932..1.1*104932

 19-20

 10
comp

 вещественный

-263+1..263-1

 19-20

 8
char

 символьный

 ASCII

 1
boolean

 логический

 false, true

 1
Кроме стандартных простых типов, программист может определить свои так называемые перечислимые типы. Значениями перечислимого типа служат идентификаторы списка, которые задаются (в круглых скобках и через запятую) при определении типа. Примеры задания перечислимого типа:

type

    color = (white, black, red, blue, green, yellow, brown);

    m = (m1,m2,m3,m4,m5);

Идентификаторы, перечисленные в списке значений перечислимого типа, можно использовать в тексте программы, например, в операторе присваива­ния или в составе выражений. Кроме того, порядок написания значений перечислимого типа при его определении задает порядок в множестве значений, то есть законны операции сравнения значений перечислимого типа. Необходимо только, чтобы типы переменных при присваивании или сравнении были согласованными.

Отношение порядка, подобное отношению порядка значений перечислимого типа, называется линейным. Для него можно определить предыдущий и последующий элемент. Отношение порядка является линейным для всех простых типов, кроме вещественных. Конкретно:

  • для целого типа порядок определяется величиной числа;




  • для логического типа значение  false  предшествует значению  true;


  • для символьного типа порядок определяется значением кода символа:


  • для перечислимого типа порядок задается порядком в списке значений при определении типа.


    • Все эти типы называются порядковыми. Значения порядковых типов можно сравнивать посредством операций  “=“, “>“, “<“, “>=“, “<=“. Кроме того, для порядковых типов определены функции  succ(x), pred(x)  и  ord(x), которые означают соответственно переход к следующему значению, переход к предыдущему значению и порядковый номер значения в множестве всех значений (начиная с нуля).

    К числу составных типов относятся массивы, записи, множества и файлы. Каждый из этих типов описывается своей синтаксической конструкцией. Тип массива служит для описания переменной, состоящей из нескольких однотипных значений. Каждый элемент массива помечается целым числом или элементом другого порядкового типа, который называется индексом элемента. Массив задается указанием верхней и нижней границ индексов элемениов массива (диапазоном индексов) и типом элементов массива. Записывается это следующим образом:

    array [<диапазон>] of  <тип>

    Диапазоном служат разделенные двумя точками (знак “..”) верхняя и нижняя границы массива. Память для массива выделяется в процессе компиляции программы, поэтому в качестве границ диапазонов могут выступать либо числа, либо константы, определенные в разделе констант, либо составленные из них выражения. Допускается вместо диапазона указывать имя перечислимого типа или такого стандартного типа, как  boolean  или  char. Примеры:

    array  [0..100]  of  integer;

    array  [colour]  of  char;

    array  [char]  of  color;

    В тексте программы элемент массива может являться как левой частью оператора присваивания, так и входить в состав выражения. В последнем случае элемент массива задается именем переменной, которой был присвоен тип массива, и значением индекса в квадратных скобках:  <имя массива> [

    <значение индекса> ]. Например:



    var

        b: integer;

        a: array [1..5]  of  integer;

    begin

        a [1] := 1;

        b := a [1] + 3;

    end;

    Возможны многомерные массивы (матрицы, таблицы), в которых задаются несколько диапазонов. Примеры:

    var

        a: array  [1..4, 1..8]  of  real;

        b: array  [1..4]  of  array  [1..8]  of  real;

        c:

    array      [0..5, 2*3-1..10, 6..4*3]  of  boolean;

    Первые два массивы идентичны. Обращаться к элементам указанных массивов можно одним из двух способов:

    a [2,3] или a[2][3];

    b [2,3] или

    b[2][3];

    c [0,7,11] или c[0][7][11].

    Тип записи обозначает конгломерат разнотипных переменных. Отдельная переменная записи называется полем записи. Тип записи используется в случаях, когда описание объекта состоит из различных атрибутов, а программа должна иметь дело с несколькими объектами. Для задания записи указывается список определений полей. Определение поля записи отличается от стандартного определения типа тем, что вместо символа “=“ между идентифика­тором поля и указанием типа используется символ “:” (так, как это происходит при описании переменной, которое будет дано ниже). Определения типов в записи выделяются спереди и сзади ключевыми словами record

    и end и отделяются друг от друга точкой с запятой. Примеры:

    record

        x,y: real;

        m,n,k: integer;

        a: array [1..12] of integer

    end;

    Тип множества соответствует переменной, значениями которой являются подмножества какого-либо базового множества. Реально в компьютере подмножество изображается строкой единиц и нулей, длина которой равна числу элементов базового множества. В Турбо Паскале  число элементов множества не должно прево­сходить 256. Описание типа множества состоит из ключевых слов set of  и задания базового множества. Множество задается либо указанием имени перечислимого типа, либо указанием диапазона целых чисел. Примеры:

    type

        color = (white, black, red, blue, green, yellow, brown);

        set1 = set of color;

        set2 = set of char;

        set3 = set of  1..100;

    Тип файла соответствует переменной, значением которой является файл.


    Под файлом понимается объект Паскаля, которому соответствует реальный файл последовательного доступа во внешней памяти компьютера. Считается, что файл представляет собой упорядоченную последовательность элементов заданного типа. В некотором смысле он похож на объект, который мы назвали массивом. Разница заключается в том, что из программы мы можем обратиться к любому элементу массива (написав a[n]

    ), в то время как в файле в каждый момент времени имеется доступ только к одному элементу файла, называемому текущим. Для того, чтобы просмотреть или изменить элемент файла, следует сначала сделать его текущим. Другое отличие файла от массива заключается в том, что размер массива фиксирован, в то время как элементы к файлу можно добавлять произвольно.

    Описание типа файла состоит из ключевых слов  file of  и указания типа файла. Примеры:

    type

        tfi = file of  integer;

        tfa = file of  array [1..10]

    of      real;

        typerec = record   x,y: real;

                                         m,n,k: integer;

                                         a: array [1..12] of integer

                         end;

        tfr = file of typerec ;


    Содержание раздела