5.2.2. Данные

 Реально существующие объекты представ­ля­ются наборами их свойств (признаков). Каждое из свойств объекта имеет какое-то свое на­зва­ние и ха­рак­теризуется каким-то значением. Так, например, лич­ность мож­но охарактери­зо­вать, по крайней мере, такими свойствами как: ФА­МИ­ЛИЯ, ГОД-РО­ЖДЕ­НИЯ и ВНЕШНОСТЬ. Свойство ФАМИ­ЛИЯ име­ет тексто­вое значе­ние, ГОД-РОЖ­ДЕНИЯ имеет значение чи­с­ло­вого ти­па, а зна­че­нием свойства ВНЕШ­НОСТЬ явля­ется гра­фи­чес­кое изо­бра­же­ние ли­ца. Пример показы­вает, что значения свойств объекта мо­гут иметь раз­лич­­ный вид: числовой, тексто­вый, гра­фиче­ский и т.п. Для ком­пьютер­ной об­­ра­ботки значения свойств реальных объек­тов нужно пред­­ставить в по­нят­­ном для компь­ютера виде, т.е. в виде дан­ных.

В информатике данными называют пред­ставление информации в фор­­­ма­лизованном (специальном, удобном) виде, пригодном для передачи, хра­­­­нения и обра­ботки при помощи компьютеров. Все алгоритмы, ориен­ти­­­рованные на компьютерное выполнение, являются алгоритмами обра­бот­­­ки дан­ных.

5.2.3. Типы данных

Ре­альные явления характеризуются, в основном, дан­ны­ми, имеющи­ми ко­личе­ственный (числовой) вид. Математики выделяют два вида чи­сел: це­лые и веще­ст­венные. Языки программи­рования также дол­ж­ны обеспе­чи­вать представ­ление дан­ных числового вида: целого и ве­щес­т­вен­ного. В про­граммирова­нии обычно говорят о дан­ных неко­то­рого ти­па вместо "данные некото­рого ви­да". Кроме числовых данных, т.е. дан­ных це­лого и вещественного типа, для пред­ставления тек­стовой информа­ции нужны дан­ные так назы­ваемого строкового типа, т.е. данные, являю­щие­ся симво­лами или цепоч­ками символов. В соответствии с этим в ап­паратуру ком­пью­те­­ров зало­жены операции об­ра­ботки дан­ных целого, ве­ществен­ного и строкового типа, которые назы­ваются элемен­тарными ти­пами данных. Элемен­тар­ные типы данных называют также стандартными.

Для описания свойств простейших объ­ектов часто достаточно од­но­го данного элементар­ного типа. Для представления более сложных объек­­тов нужны на­боры из нескольких данных элемен­тарного типа. Такие ти­пы данных на­зываются составными ти­па­ми дан­ных.

5.2.4. Элементарные типы данных

В язы­ке Basic раз­ли­ча­ют це­лые и ве­ще­ст­вен­ные (дей­ст­ви­тель­ные) чи­сло­вые дан­ные, при­чем ка­ж­дый из этих ти­пов дан­ных име­ет две раз­но­вид­но­сти: с оди­нар­ной и двой­ной точ­но­стью. Для на­име­но­ва­ния чи­сло­вых ти­пов дан­ных слу­жат сле­дую­щие ключевые сло­ва: INTEGER и SINGLE со­от­вет­ст­вен­но для це­лых и ве­ще­ст­вен­ных дан­ных оди­нар­ной точ­но­сти; LONG и DOUBLE со­от­вет­ст­вен­но для це­лых и ве­ще­ст­вен­ных дан­ных двой­ной точ­но­сти (с анг­лий­ско­го: INTEGER - це­лый, SINGLE - един­ст­вен­ный, LONG - длин­ный, DOUBLE - двой­ной). Вы­чис­ле­ния над дан­ны­ми оди­нар­ной точ­но­сти про­ис­хо­дят бы­ст­рее, чем с дан­ны­ми двой­ной точ­но­сти, и па­мя­ти для хранения они требуют в два раза мень­ше. Дан­ные двой­ной точ­но­сти необходимы для вы­чис­ле­ний с по­вы­шен­ной точ­но­стью.

Для тек­сто­вой ин­фор­ма­ции в язы­ке Basic есть так называемый стро­ко­вый тип дан­ных, име­нуе­мый ключевым сло­вом STRING (с анг­лий­ско­го: STRING - стро­ка).

Тип дан­ных INTEGER. Для хра­не­ния це­лых дан­ных это­го ти­па ис­поль­зу­ет­ся 2 бай­та (16 бит) па­мя­ти, из ко­то­рых 1 бит представляет зна­к чис­ла. Дан­ные это­го ти­па мо­гут иметь зна­че­ния толь­ко в диа­па­зо­не от ‑32768 до 32767 ( от ‑2¹⁵ до 2¹⁵‑1).

Тип дан­ных LONG. Для хра­не­ния це­лых дан­ных это­го ти­па ис­поль­зу­ет­ся 4 бай­та (32 би­та) па­мя­ти, из ко­то­рых 1 бит представляет зна­к чис­ла. Дан­ные это­го ти­па мо­гут иметь зна­че­ния в диа­па­зо­не от ‑21474­83­648 до 21474­83­647 ( от ‑2³¹ до 2³¹‑1).

Тип дан­ных SINGLE. Для хра­не­ния ве­ще­ст­вен­ных дан­ных это­го ти­па ис­поль­зу­ет­ся 4 бай­та (32 би­та) па­мя­ти. Дан­ные хра­нят­ся в фор­ме с пла­ваю­щей за­пя­той, со­стоя­щей из ман­тис­сы (чис­ла, мень­ше­го, чем еди­ни­ца) и по­ряд­ка чис­ла (це­ло­го по­ка­за­те­ля сте­пе­ни при ос­но­ва­нии 2). Пред­став­ляе­мое чис­ло рав­но про­из­ве­де­нию ман­тис­сы и 2^{порядок}. Из 32 бит 8 бит ис­поль­зу­ет­ся для хра­не­ния по­ряд­ка чис­ла, а ос­тав­шие­ся 24 би­та - для ко­ди­ро­ва­ния зна­ка и ман­тис­сы чис­ла. Дан­ные это­го ти­па мо­гут иметь зна­че­ния толь­ко в диа­па­зо­не при­бли­зи­тель­но от ‑3,40282310³⁸ до +3,40282310³⁸. В силу конечной разрядности ман­тиссы ко­ли­че­ст­во зна­ча­щих де­ся­тич­ных цифр ограничено - оно не бо­лее се­ми. При этом наи­мень­шим по мо­ду­лю пред­став­ляе­мым чис­лом яв­ля­ет­ся зна­че­ние 2,80259710^-45.

Тип дан­ных DOUBLE. Для хра­не­ния ве­ще­ст­вен­ных дан­ных это­го ти­па ис­поль­зу­ет­ся 8 байт (64 би­та) па­мя­ти. Дан­ные хра­нят­ся в фор­ме с пла­ваю­щей за­пя­той. Из 64 бит 11 бит ис­поль­зу­ет­ся для хра­не­ния по­ряд­ка чис­ла, а ос­тав­шие­ся 53 би­та - для ко­ди­ро­ва­ния зна­ка и ман­тис­сы чис­ла. Дан­ные это­го ти­па мо­гут иметь зна­че­ния в диа­па­зо­не при­бли­зи­тель­но от ‑1,7976931348623110­³⁰⁸ до +1,7976931348623110­³⁰⁸. В силу конечной раз­рядности мантиссы ко­ли­че­ст­во зна­ча­щих де­ся­тич­ных цифр ограни­чено - оно не бо­лее пят­на­дца­ти. При этом наи­­мень­шим по мо­ду­лю пред­став­ляе­мым чис­лом яв­ля­ет­ся зна­че­ние 4,94065645841246510^-324.

Тип дан­ных STRING. В языках программирования значения строко­вого типа образуют более широ­кий в сравнении с алфа­витом языка набор символов. В большинстве компьюте­ров применяются символы из стан­дарт­ного на­бора ASCII, со­держащего 256 различных символов - букв, цифр, знаков препинания и др. Для хранения каж­дого символа требуется 1 байт (8 бит) па­мя­ти. Данные строкового типа именуются стро­ко­выми данны­ми. Они служат для представления текстовых фраг­мен­тов. Об­щее количе­ство символов в строковых данных обычно ог­ра­ни­чи­ва­ют ка­ким-то пре­дельным зна­чением. Ко­ли­че­ст­во сим­во­лов в стро­ке (дли­на стро­ки) мо­жет быть в пре­де­лах от ну­ля до 32767.