Дані і їхні типи

Перехід задачі в предметну область програмування для обчислювальних машин супроводжується абстрагуванням вихідного задачного об'єкта і всіх його елементів, відторгненням істоти вихідних даних від їхнього конкретного змісту. Наприклад, колодязь у задачі "жреців бога Ра" трансформувався в геометричну схему, що представляє собою два прямокутних трикутники з загальним катетом. Шукані дані і початкові величини одержали статус констант L і l і змінної X в абстрактній математичній моделі. Крім спільності моделі, це дозволило зосередити увагу на її властивостях і особливостях, що полегшує процес одержання шуканого результату.

Для людини як активної системи процес абстрагування даних, облік їхнього типу не викликають особливих утруднень при безмашинній обробці інформації. Він ніколи не переплутає речовинні і комплексні числа, зможе виконати операцію розподілу цілих чисел, розуміючи, що в результаті може з'явитися речовинне чи ціле число; його не тривожить можливий діапазон значень чисел.

Зовсім інший характер повинний носити представлення інформації в ЕОМ. По-перше, необхідно враховувати істотні обмеження, що накладаються кінцевою довжиною комірок пам'яті. Це не означає, що подібні обмеження абсолютні, але для їхнього подолання необхідні визначені хитрування при розробці алгоритмів і програм. По-друге, обчислювальній машині як пасивному виконавцю необхідно точно й однозначно вказувати характер інформації, її тип.

Не вдаючись у тонкості формального визначення поняття типу, оскільки це складна проблема, розглянута спеціальною теорією, відзначимо те головне, що дозволяє використовувати механізм типів як засобу контролю правильності алгоритмів, ґрунтуючись на інтуїтивному розумінні змісту цього терміна.

У програмуванні склалися визначені принципи типізації даних. Насамперед прийнято виділяти примітивні типи даних, куди входять:

цілі числа;

речовинні числа;

логічний тип (дані зі значеннями "істина" і "неправда");

літерні (значеннями є ланцюжки символів).

Часто цей набір типів називають убудованим типом даних, підкреслюючи цим те, що при їхній обробці досить вказати в програмі тільки тип, а вся інша необхідна інформація й операції по формуванню кожного елемента даних "вбудовані" у структуру ЕОМ споконвічно.

На базі примітивних типів даних будується все різноманіття типів даних, що виникають у практиці обробки інформації. Найчастіше використовуються такі характерні типи:

· комплексні числа;

· вектори;

· матриці;

· багатомірні масиви;

· структури даних і ін.

Засоби і механізм їхнього завдання, описи і формування передбачаються в програмному забезпеченні ЕОМ і, природно, повинні відбиватися в мовному середовищі, використовуваної при розробці алгоритмів і програм.

Одною з вимог техніки і технології програмування є контроль типів. Наприклад, цілі числа не можуть бути змішані в одній операції з числами речовинними. Якщо таке змішування і допускається, необхідно заздалегідь передбачати можливий тип результату виконання цієї операції. Це важливо, оскільки результат може бути проміжним, що бере участь в іншій операції, у якій змішування допускатися не може. Якщо такий результат буде не однотипним з іншими даними, то операція втрачає всякий зміст, а її результат виявиться невизначеним не тільки по типі, але і за значенням.