3. Объекты данных в языках программирования

Язык программирования представляет собой абстрактную модель, в которой объекты данных и операции специфицированы в проблемно-ориентированных терминах.

Объект данных – один или несколько однотипных элементов данных, объединенных в одно целое.

Объект данных называется элементарным, если представляющее его значение является единым целым.

Объект данных называется структурным, если он представляет собой совокупность некоторых других объектов.

3.1. Имена

Имя (идентификатор) – строка символов, используемая для обозначения некоторой сущности в программе.

Пример: переменные, типы, метки, подпрограммы, формальные параметры и др.

Ключевые слова – это имена, имеющие особое значение только в определенном контексте, например, begin, end, if.

Возможность переопределения ключевых слов ухудшает надежность и удобочитаемость языка, усложняет процесс компиляции.

Предопределенные имена – имеют конкретный смысл, но не являются ключевыми словами.

Пример: имена встроенных типов данных и функций.

Предопределенные имена можно переопределять.

3.2. Константы

Константа – объект данных, имя которого связано со значением в течение всего времени жизни.

Виды констант:

• Литералы;

• Именованные константы.

Литерал – буквальная запись значения константы.

Пример: 25, ‘a’, 34.56

Именованная константа – объект данных, который связывает имя с буквальным значением константы.

3.3. Переменные

Переменная – объект данных, который явным образом определен и именован в программе.

Простая переменная – именованный элементарный объект данных.

Атрибуты переменной:

• Имя;

• Адрес;

• Значение;

• Тип;

• Время жизни;

• Область видимости.

Имя переменной – идентификатор, используемый в программах для ссылки на значение переменной.

Переменная представляет собой абстракцию области памяти – ячейки или совокупности ячеек памяти компьютера.

Адрес переменной – это адрес области памяти, с которой связана данная переменная.

Выделение памяти – для связывания с переменной свободная область памяти соответствующего размера извлекается из пула доступной памяти.

Освобождение памяти – разрыв связи между переменной и областью памяти, которая возвращается обратно в пул доступной памяти.

Выделение и освобождение памяти выполняется специальными программами управления памятью.

Альтернативные переменные (alias-имена) – несколько имен переменных связаны с одной и той же областью памяти.

Пример: FORTRAN – оператор EQUIVALENCE;

C++ – объединения union; Ada, Pascal – записи с вариантами.

Значение переменной – содержимое ячейки или совокупности ячеек памяти (определенная комбинация битов), связанных с данной переменной.

Тип переменной связывает переменную с множеством значений, которые она может принимать.

Время жизни переменной – время, в течение которого переменная связана с определенной областью памяти.

Область видимости переменной – последовательность операторов программы, из которых можно обратиться к этой переменной.

4. Механизмы типизации

Типы могут определяться статически и динамически. При статическом определении типа связывание осуществляется при трансляции программы, при динамическом – во время выполнения программы.