Стивен Прата - Язык программирования C. Лекции и упражнения (6-е изд.) 2015

• Раньше операции над числами с плавающей запятой выполнялись значительно медленнее операций над целыми числами. Однако многие современные ЦП содержат процессоры с плавающей запятой, которые сводят на нет эту проблему.

84 Глава 3

Рис. 3.3. Хранение числа Pi в формате числа с плавающей запятой (десятичная версия)

Базовые типы данных языка с

Давайте взглянем на особенности базовых типов данных, используемых в языке С. Для каждого типа мы покажем, как объявлять переменные и представлять константы с фиксированными значениями наподобие 5 или 2.78, а также продемонстрируем типичные случаи их применения. Некоторые старые компиляторы С поддерживают не все эти типы данных, поэтому выясните в документации, какие типы данных доступны в компиляторе.

ТИП int

Язык С предлагает множество целочисленных типов, и вы, скорее всего, хотите знать, почему одного типа оказалось не достаточно. Дело в том, что язык С предоставляет программисту возможность сопоставления типа с конкретным случаем использования. В частности, целочисленные типы С варьируются в диапазонах допустимых значений и в возможности применения отрицательных чисел. Тип int является базовым выбором, но если вам потребуются другие варианты, удовлетворяющие требованиям определенной задачи или компьютера, то они также доступны.

Тип int nредставляет целое число со знаком. Это значит, что оно должно быть целым и может иметь положительную, отрицательную или нулевую величину. Диапазон возможных значений зависит от компьютерной системы. Обычно для хранения данных типа int используется одно машинное слово. Поэтому в компьютерах, совместимых со старыми моделями IBM PC с 16-битными словами, для хранения данных типа int выделялось 16 битов. Это позволяло иметь диапазон значений от -32 7 68 до 327 67. Современные персональные компьютеры обычно оперируют 32-битными целыми числами и данные типа int соответствуют такому размеру. В настоящее время индустрия персональных компьютеров сориентировалась на выпуск 64-разрядных процессоров, которые могут свободно манипулировать еще большими целыми числами. В стандарте ISO С указано, что минимальным диапазоном для типа int должен быть от -32767 до 32767. Обычно системы представляют целые числа со знаком за счет использования значения определенного бита. Распространенные способы представления рассматриваются в главе 15.

Объявление переменной типа int

Как было показано в главе 2, для объявления целочисленных переменных применяется ключевое слово int. Сначала указывается ключевое слово int, затем выбранное имя для переменной и, наконец, точка с запятой. Объявление более одной переменной можно делать либо по отдельности, либо поместить после ключевого слова int список имен, отделяя их друг от друга запятыми. Ниже показаны примеры допустимых объявлений:

int erns;

int hogs, cows, goats;

Данные в языке С 85

Для каждой переменной можно было бы предусмотреть отдельное объявление или же объявить все четыре переменных в одном операторе. Результат будет таким же: связывание имен с выделенными областями памяти для четырех переменных типа int.

Эти объявления создают переменные, но не присваивают им значения. Каким образом переменные получают значения? Вы уже видели два способа, с помощью которых переменные могут получать значения в программе. Первый способ — оператор ирисваивация:

cows = 112;

Второй способ предусматривает получение переменной значения из функции, например, из scanf(). А теперь рассмотрим третий способ.

Инициализация переменных

Инициализация переменной означает присваивание ей начального значения. В языке С это можно делать в виде части объявления. Достаточно после имени переменной поместить операцию присваивания (=) и указать значение, которое переменная должна получить. Вот несколько примеров:

int hogs =21;

int cows = 32, goats = 14;

int dogs, cats = 94; /* допустимая, но неудачная форма */

В последней строке инициализируется только переменная cats. Однако по невнимательности может показаться, что переменная dogs также инициализируется значением 94, поэтому лучше избегать использования в одном операторе объявления инициализированных и неинициализированных переменных.

Выражаясь кратко, эти объявления выделяют и помечают для переменных области хранения, а также присваивают им начальные значения (рис. 3.4).

Рис. 3.4. Определение и инициализация переменной

Константы типа int

Различные целые числа (21, 32, 14 и 94) в последнем примере являются целочисленными константами, также называемыми целочисленными литералами. Когда вы записываете число без десятичной точки и порядка, компилятор С распознает его как целое. Следовательно, числа 22 и -44 являются целочисленными константами, а числа 22 . О и 2.2Е1 — нет. Большинство целочисленных констант трактуются в С как принадлежащие к типу int. Очень большие целые числа могут трактоваться иначе; в разделе “Константы long и long long” далее в главе рассматриваются данные типа long int.

86 Глава 3

Вывод значений типа int

Для вывода значений типа int можно применять функцию printf(). Как уже упоминалось в главе 2, конструкция %d служит для указания в строке места, где будет выводиться целое число. Конструкция %d называется спецификатором формата, поскольку она определяет формат, используемый функцией printf() для отображения конкретного значения. Каждому спецификатору %d в строке формата должно соответствовать значение int в списке выводимых элементов. Таким значением может быть переменная int, константа int или любое другое выражение int. Программист должен следить за тем, чтобы количество спецификаторов формата соответствовало числу значений, потому что компилятор не обнаруживает ошибки подобного рода. В листинге 3.2 представлена простая программа, которая инициализирует переменную, а затем выводит значение этой переменной, значение константы и значение простого выражения. Вдобавок она демонстрирует, что происходит в случае невнимательности.

Компиляция и запуск этой программы ведет к получению следующего вывода:

В первой строке вывода первый спецификатор %d представляет переменную ten типа int, второй — константу 2 типа int и третий — значение выражения ten - two типа int. Однако во второй строке переменная ten применяется для предоставления значения только первому спецификатору %d, а для последующих двух спецификаторов %d значений не предусмотрено, поэтому программа использует для них случайные значения, находящиеся в памяти! (На своем компьютере вы можете получить результат, сильно отличающийся от полученного в этом примере. Может отличаться не только содержимое памяти, но также разные компиляторы будут управлять ячейками памяти по-разному.)