Datové typy: co to jsou, jaké jsou hlavní typy, příklady, jak se používají

Když klasifikujete datové typy, je snazší určit, kde jsou uloženy a k jakým operacím se používají.

Anastasia Khamidulina
Autor článku

15. ledna 2024 v 6:12

Data jsou zaznamenané informace, se kterými počítač pracuje: přijímá, zpracovává a vysílá. V programování existuje několik typů dat. Začátečníci potřebují porozumět datům, aby se naučili rychleji kódovat a rozumět algoritmům.

Co je to datový typ, proč je potřeba

Proměnné v matematice jsou klasifikovány podle klíčových charakteristik:

• nemovitý;
• komplexní;
• hlavolam;
• individuální hodnoty;
• sady hodnot;
• sady sad.

Typ je charakteristika hodnot, které může proměnná nebo výraz přijmout. Funkce může také generovat typ.

Typování je proces určování typu informačních entit. Dodává se v několika typech:

• statické – předběžně přiděluje a kontroluje;
• dynamický – dělá vše v procesu;
• staticko-dynamický – kombinuje oba předchozí typy.

Podle účelu typu:

• silný – navždy;
• slabé – umožňuje změny.

Mnoho programovacích jazyků je částečně napsaných. Pokud je typizace slabá, pak je možné se odchýlit od pravidel typové systemizace. Slabě napsané programy se snáze zefektivňují. Ale kvůli slabému psaní se v kódu může objevit mnoho chyb – bugů.

Kurzy Skypro, jako je „Java Developer“, vás naučí psát čistý kód a také jej sami otestovat, najít a opravit chyby. Výsledkem je, že napíšete několik aplikací, které lze přidat do vašeho portfolia.

Jaké jsou typy dat?

Základním pojmem v programování jsou datové typy. Klasifikace pomáhá určit, kde jsou uloženy, co jsou a k jakým operacím se používají.

✔️ Logické

Tento datový typ je založen na logice a může mít dvě hodnoty: false nebo true. V C# a C++ je to bool a v Javě je to boolean.

✔️ Celá čísla

Datové typy v programování se dělí na podepsané a nepodepsané. První ukládají reálná čísla a nulu a druhé ukládají pouze čísla větší než nula.

Nepodepsaná data mají dvojnásobný rozsah podepsaných dat. To je způsobeno počítačovým vnímáním. U typů se znaménkem bit odráží znaménko čísla, kde nula je kladná hodnota a jedna je záporná hodnota.

Vzhledem k tomu, že počítačová zařízení vnímají celočíselné hodnoty, může paměťová buňka o n bitech uložit jak 2n-1 pro typy se znaménkem, tak 2n pro typy bez znaménka.

Další klasifikace datových typů:

• Zadejte krátké nebo krátké celé číslo. V paměťové buňce zabírá 16 bitů, tedy 2 bajty (216 = 65 536).
• Typ dlouhý. Je přiděleno 64 bitů = 8 bajtů (264 = 1,8 446 744 * 1019).

✔️ Čísla s pohyblivou řádovou čárkou

Plovoucí desetinná čárka je forma reprezentace reálných čísel, kde je číslo uloženo ve formě mantisy a exponentu. V programovacím jazyce může být každé číslo reprezentováno v následujícím tvaru:

kde X je zapsané číslo;

Například: 1 592 916 = 1,592 916 ∗ 10 6 ; 0,00027,459 = 27,459 ∗ 10-5. Na monitoru uvidíte následující hodnoty:

Celé číslo s pevnou délkou a sekvence zadané hodnoty jsou uloženy na určené místo v paměti.

✔️ Řetězec

Řetězec v JavaScriptu je kus textu nebo určité předem určené pořadí znaků. Jsou uvedeny v uvozovkách.

Některé jazyky používají při programování speciální typ dat, s jejichž pomocí se zadává symbol. Například v jazyce C – char.

✔️ Ukazatele

Ukazatel je objekt, který ukládá určitou adresu do paměti počítače. Hodnota ukazatele je fyzická adresa konkrétní části dat: ukazatel ukazuje na tato data.

Načítání dat na adrese uložené v ukazateli se nazývá dereferencování ukazatele. Při vytváření ukazatele přidejte před název proměnné *. Ukazatel může být null a nesmí ukazovat na žádný objekt.

✔️ Identifikace

Konečná množina hodnot definuje výčtový typ. Typicky je reprezentován seznamem identifikátorů v deklaraci typu.

Podívejme se na příklad v C++ (v C# a Javě je to podobné):

Když je identifikátor zadán v seznamu hodnot výčtového typu, stane se názvem konstanty, která je definována v bloku typu.

✔️ Abstrakt

Abstraktní datový typ (ADT) má výhody oproti jiným typům:

1. Zapouzdření detailů implementace. Zapouzdření je omezení přístupu ke komponentám, které tvoří objekt. Stačí jej jednou zapouzdřit, aby uživatel mohl nezávisle komunikovat s ADT prostřednictvím rozhraní. Pokud se změní detaily realizace, nezmění se ani vnímání díla klienty.
2. Snížení složitosti odstraněním podrobností implementace. To znamená, že detaily jsou skryté a zaměřené na klíčové aspekty systému. Tímto způsobem se můžete soustředit na to, co ATD dělá.
3. Omezení rozsahu použití dat. Všechna data ve struktuře ADT jsou nezávislá na ostatních částech kódu.
4. Vysoce informativní rozhraní.

Příklady

1. V Pythonu se používají následující datové typy programování:

• int — celé číslo;
• char — charakter;
• bool — logické;
• float — plovoucí desetinná čárka;
• double — s plovoucí desetinnou čárkou s dvojitou přesností.

Master Python s kurzem Skypro. Získáte 400 hodin školení a praxe (stačí deset hodin týdně), přípravu projektů do portfolia, individuální hodnocení domácích úkolů a asistenci zkušených mentorů. Bude to fungovat, i když nemáte žádné zkušenosti v IT.

1. Programovací jazyk JavaScript obsahuje následující datové typy:

• string — datový typ „string“;
• číslo — «číslo»;
• objekt — datový typ, který ukládá vlastnosti a metody;
• undefined — datový typ, jehož hodnoty nejsou definovány;
• boolean — logické;
• null — s „prázdnými“ hodnotami.

JavaScript se můžete naučit na Skypro kurzu „Web Developer“. Program je sestaven od jednoduchých po komplexní a zahrnuje spoustu praxe. Na konci druhého tréninkového bloku budete schopni samostatně vytvořit vstupní stránku s hrami v JavaScriptu.

Vlastní aplikace datových typů

Datový typ může mít parametrizační vlastnost s nějakým jiným typem, ale je přísně podřízený a souvisí s principy abstrakce a parametricity.

Teorie typů je chápána jako matematicky formalizovaný základ, který slouží jak pro návrh a analýzu, tak pro studium systémů datových typů v teorii programovacích jazyků. To vše má na starosti speciálně určená sekce informatiky.

Příklad. Aby mohla být funkce řazení sekvencí implementována, není nutné znát vlastnosti všech prvků, které ji tvoří. Důležitá je tolerance operace pro porovnání a analýzu dat. Pak se parametr „sekvence“ stane parametricky polymorfním. Komponenty tohoto typu budou definovány a používány nikoli s konkrétními typy, ale s parametry typu. Ale parametricky polymorfní typ může být reprezentován jako konstruktor jakéhokoli jiného typu. Stává se operátorem nad typy v aritmetické realitě.

V programování a informatice existují pojmy „reflexe“, „reflexivita“ nebo „introspekce“. Znamenají totéž – identifikaci metatypů v dynamice.

Prezentace na počítači

Skutečné programování se liší od formální teorie informace. Hlavní rozdíl je ve studiu otázek o účinnosti.

Rozdíl spočívá v pojetí „čísla“. Tento pojem v informatice a v praxi je naprosto odlišný. Číslo v počítači je chápáno jako buňka elektronické paměti. Velikost clusteru závisí na architektuře počítače a rozsahu číselných hodnot. Je nutně omezený a zastavovací objem se rovná objemu buňky.

Celá čísla a reálná čísla jsou v buňkách reprezentována odlišně. Kladná nebo nezáporná čísla jsou reprezentována přímo, ale v zásadě záporná celá čísla jsou reprezentována v zápisu dvojkového doplňku.

Hlavní věc: co je datový typ

1. Datový typ je charakteristika hodnot, které může proměnná nebo výraz přijmout.
2. Existuje sedm datových typů: logický, celé číslo, plovoucí desetinná čárka, řetězec, ukazatel, identita, abstraktní.
3. Python používá pět typů, zatímco JavaScript používá šest datových typů.