Система общих типов CTS

Концепцпя типа данных

Понятие типа данных

Данные, с которыми работает программа, хранятся в оперативной памяти. Естественно, что компилятору необходимо точно знать, сколько места они занимают, как именно закодированы и какие действия с ними можно выполнять. Все это задается при описании данных с помощью типа.

Тип данных однозначно определяет:

· внутреннее представление данных, а следовательно и множество их возможных значений;

· допустимые действия над данными (операции и функции).

Например, целые и вещественные числа, даже если они занимают одинаковый объем памяти, имеют совершенно разные диапазоны возможных значений.

Каждое выражение в программе имеет определенный тип. Компилятор использует информацию о типе при проверке допустимости описанных в программе действий.

Память, в которой хранятся данные во время выполнения программы, делится на две области: стек (stack) и динамическая область, или хип (heap). Стек используется для хранения величин, память под которые выделяет компилятор, а в динамической области память резервируется и освобождается во время выполнения программы с помощью специальных команд. Основным местом для хранения данных в C# является хип.

Важно понимать две фундаментальные точки о системе типов в .NET Framework:

· Она поддерживает принцип наследования. Типы могут быть производными от других типов, которые называются базовыми типами.Производный тип наследует (с некоторыми ограничениями) методы, свойства и другие члены базового типа.Базовый тип, в свою очередь, может быть производным от какого-то другого типа, при этом производный тип наследует члены обоих базовых типов в иерархии наследования.Все типы, включая встроенные числовые типы, например, System.Int32 (ключевое слово C#: int), в конечном счете являются производными от одного базового типа, который является System.Object (ключевое слово C#: объектом). Эта унифицированная иерархия типов называется Система общих типов CTS (CTS).

· Каждый тип в CTS определен либо как тип значения, либо как ссылочный тип. Сюда включены все пользовательские типы в библиотеке классов платформы .NET Framework, а также собственные пользовательские типы.Типы, определяемые с помощью ключевого слова struct, являются типами значений; все встроенные числовые типы являются structs.Типы, определяемые с помощью ключевого слова class, являются ссылочными типами .Правила времени компиляции и поведение времени выполнения ссылочных типов отличается от правил времени компиляции и поведения времени выполнения типов значений.

К сведениям, хранимым в типе, может относиться следующее:

· Место для хранения, необходимое для переменной типа.

· Максимальное и минимальное значения, которые могут быть представлены.

· Содержащиеся члены (методы, поля, события и т. д.).

· Базовый тип, которому он наследует.

· Расположение, в котором будет выделена память для переменных во время выполнения.

· Разрешенные виды операций.

Давайте рассмотрим, как устроена система типов в языке C++.

В С++ имеются:

-стандартные (встроенные ) типы;

-классы, то есть типы, определяемые пользователем;

-типы, которые можно получить из основных типов и классов (производные типы).

Стандарт языка C++ включает следующий набор фундаментальных типов.

1. Логический тип (bool).

2. Символьный тип (char).

3. Целые типы. Целые типы могут быть одного из трех размеров - short, int, long, сопровождаемые описателем signed или unsigned, который указывает, как интерпретируется значение - со знаком или без оного.

4. Типы с плавающей точкой. Эти типы также могут быть одного из трех размеров - float, double, long double.

Кроме того, в языке есть

5. Тип void, используемый для указания на отсутствие информации.

Язык позволяет конструировать типы.

6. Указатели (например, int* - типизированный указатель на переменную типа int).

7. Ссылки (например, double& - типизированная ссылка на переменную типа double).

8. Массивы (например, char[] - массив элементов типа char).

Язык позволяет конструировать пользовательские типы.

9. Перечислимые типы (enum) для представления значений из конкретного множества.

10. Структуры (struct).

11. Классы (class).

Каждый конкретный тип данных определяется 2-мя факторами:

1) множеством значений, которые могут принимать объекты данного типа;

1а) интерпретирует двоичные коды объектов;

2) внутренне представление данных в компе;

3) набором операций (функций), которые можно применять к данному типу;

3а) контроль типов.

В описании данных должна содержаться (для компилятора) следующая информация, задаваемая типом данных:

· Имя переменной или константы

· Размер памяти, необходимой для хранения значений

· Какие действия можно выполнят с переменной или константой

· Вид и способ выделения памяти

· Начальные значения переменной или значение константы