Паскаль перечисляемый тип. Создание типов данных пользователя в Pascal

Алгоритм языка Pascal построен таким образом,что для того чтобы оперировать с переменными,нужно обычно указать их тип. Причем описание типа для каждой переменной необходимо производить до выполнения программы (в разделе var). То есть запуске компилятора программа сначала получает сведения,касательно того с какими типами данных будет работать и только потом выполняет какие-либо действия.
Итак в Паскале 3 основных типа: простой,структурированный и указатель. Однако каждый тип имеет свои подтипы. Для удобства все типы данных приведены в виде списка.

Для каждого типа характерен свой диапазон значений. Ниже приведены диапазоны значений для простого типа

Чаще всего используют типы integer ,real ,longint ,byte ,string ,boolean и char так как обычно в задачах не указывается какие конкретно типы должны быть использованы для решения. Будьте внимательны при использовании типов и внимательно следите за допустимыми диапазонами для каждого типа. Например дробным числам нельзя присваивать тип integer ,а типом сhar может быть только один символ (например переменная f:=gfgfgf не может быть char)
Теперь о том как описать тип. Как уже было сказано выше операторам присваивается тип в самом начале программы (можно даже сказать что до начала программы). Итак описываются типы в разделе var, который находится до начала программы (то есть до begin). Рассмотрим простой пример
var x,u,yu,i:integer;
s,f:real;
g:string;
begin
....
end. Как видно из примера шаблон описания типа выглядит так
оператор1,оператор 2: тип; Как вы уже заметили нет необходимости описывать каждый оператор, если тип общий,достаточно перечислить их через запятую. Также нет необходимости после каждого типа переходить на новую строку,здесь это сделано просто для более удобного чтения кода. Вообще код должен быть читабельным и хорошо воспринимаемым, поэтому советуется операторы общего типа объединять,а каждый тип писать с новой строки.

В программу можно ввести и переменные какого-либо типа, не совпадающие ни с одним из стандартных типов. Такой тип задается перечислением значений при объявлении типа; любое из этих значений может принимать переменная данного типа, объявленная далее в программе. Общий вид описания перечисляемого типа:

type nm = (word1, word2, …, wordN) ; var w: nm;

здесь nm – идентификатор типа (произвольный), word1, word2… - конкретные значения, которые может принимать переменная w, принадлежащая типу nm. Значения данного типа считаются упорядоченными, т.е. описание типа одновременно вводит упорядочение word1 < word2 < wordN. Порядковые значения отсчитываются с 0.

К переменным типа перечисления можно применять функции ord, pred, succ и процедуры inc и dec.

Ко всем переменным одного и того же скалярного типа применимы операции отношения: =, <>, <=, >=, <, >.

Особенностью переменных типа перечисления является то, что их значения нельзя вводить с клавиатуры и выводить на экран (но можно использовать при работе с типизированными файлами).

Пример 1. type color = (red, yellow, green, blue);
Здесь определено, что red < yellow < green < blue. Переменная типа color может принимать одно из перечисленных значений.

Функция succ(x)

По элементу x определяется та упорядоченная последовательность, которой принадлежит x, и выдается элемент, следующий за x в этой последовательности.

Пример 2. Пусть задана последовательность букв в алфавитном порядке. Тогда succ(A) есть B; succ(L) есть M и т.д.

Для примера 1 succ(red) есть yellow.

Функция pred(x)

По элементу x определяется последовательность, которой принадлежит x, и выдается предыдущий элемент этой последовательности.

Пример 3. pred(F) есть E; pred(Z) есть Y и т.д.

Функция ord(x)

Выдается номер элемента x в последовательности.

Пример 4. ord(red) равен 0, а ord(green) равен 2.

Перечисляемый тип определяется как набор идентификаторов, с точки зрения языка играющих ту же роль, что и обычные именованные константы, но связанные с этим типом. Классическое описание типа-перечисления в языке Паскаль выглядит следующим образом:

type Cardsuit = (clubs , diamonds , hearts , spades ) ;

Здесь производится объявление типа данных Cardsuit (карточная масть), значениями которого может быть любая из четырёх перечисленных констант. Переменная типа Cardsuit может принимать одно из значений clubs, diamonds, hearts, spades , допускается сравнение значений типа перечисление на равенство или неравенство, а также использование их в операторах выбора (в Паскале - case) в качестве значений, идентифицирующих варианты.

Использование перечислений позволяет сделать исходные коды программ более читаемыми, так как позволяют заменить «магические числа» , кодирующие определённые значения, на читаемые имена.

На базе перечислений в некоторых языках могут создаваться типы-множества . В таких случаях множество понимается (и описывается) как неупорядоченный набор уникальных значений типа-перечисления.

Перечисляемый тип может использоваться в объявлениях переменных и формальных параметров функций (процедур, методов). Значения перечислимого типа могут присваиваться соответствующим переменным и передаваться через параметры соответствующих типов в функции. Кроме того, всегда поддерживается сравнение значений перечислимого типа на равенство и неравенство. Некоторые языки поддерживают также другие операции сравнения для значений перечислимых типов. Результат сравнения двух перечислимых значений в таких случаях определяется, как правило, порядком следования этих значений в объявлении типов - значение, которое в объявлении типа встречается раньше, считается «меньше» значения, встречающегося позже. Иногда перечислимый тип или некоторый диапазон значений перечислимого типа также может быть использован в качестве типа индекса для массива. В этом случае для каждого значения выбранного диапазона в массиве имеется один элемент, а реальный порядок следования элементов соответствует порядку следования значений в объявлении типа.

Реализация

Обычно в процессе компиляции значения перечислений представляются при помощи целых чисел. В зависимости от конкретного языка программирования такое представление может быть либо полностью скрыто от программиста, либо доступно ему с помощью тех или иных «обходных манёвров» (например, принудительного преобразования значения типа перечисление к значению типа «целое число»), либо даже управляемо программистом (в таких случаях программист имеет возможность явно указать, какими числами будут кодироваться все или некоторые значения типа-перечисления). У всех вариантов есть свои положительные и отрицательные стороны. С одной стороны, возможность использования числовых значений констант, составляющих тип-перечисление, особенно при злоупотреблении ею, лишает смысла использование этих типов и создаёт опасность появления ошибок (когда используются числовые значения, для которых в типе нет соответствующих констант). С другой стороны, явное управление значениями даёт некоторые дополнительные возможности. Например, позволяет использовать типы-перечисления при организации интерфейса с модулями, написанными на других языках, если они используют или возвращают кодированные целыми числами значения из некоторого предопределённого набора.

Ещё одна возможность, которую дают перечислимые типы на уровне реализации языка - экономия памяти. При небольшом объёме типа-перечисления для хранения значения этого типа достаточно нескольких битов (вышеприведённый тип Cardsuit требует всего два бита на значение, в то время как стандартное целое число на большинстве используемых архитектур занимает 32 бита - в 16 раз больше), и компилятор может использовать этот факт для уплотнения хранения данных в памяти. Это может быть особенно важно, если несколько значений типов-перечислений хранятся в одной записи - уплотнение записей при обработке больших их количеств может освободить много памяти. Правда, необходимо отметить, что компиляторы обычно не реализуют эту возможность, по крайней мере, в последнее время, когда компьютерная память существенно подешевела.

Критика

Тип перечисление является традиционным для развитых языков программирования, используется достаточно широко и часто воспринимается как нечто само собой разумеющееся. Тем не менее, этот тип также не обходится без критики со стороны теоретиков и практиков программирования. Так, при разработке языка программирования Оберон перечислимые типы попали в список возможностей, которые были удалены из языка. Никлаус Вирт , разработчик языка, назвал следующие причины:

С другой стороны, например, в Java , первоначально не содержащей перечислимого типа, этот тип был впоследствии введён из соображений не только удобства, но и надёжности: проблема использования вместо перечислений групп именованных констант в том, что отсутствует контроль со стороны компилятора как за уникальностью значений констант, так и за возможностью случайного присваивания переменным значений, не соответствующих ни одной из этих констант.

Описание перечислений в различных языках

Enum cardsuit { CLUBS , DIAMONDS , HEARTS , SPADES };

Динамические языки слабой типизации с C-подобным синтаксисом (например perl или JavaScript), как правило, не имеют перечислений.

C++

Перечисления в языке C++ прямо наследуют поведение перечислений языка C, за исключением того, что перечисляемый тип в C++ - настоящий тип, и ключевое слово enum используется только при объявлении такого типа. Если при обработке параметра являющегося перечислением, какое-либо значение из перечисления не обрабатывается (например один из элементов перечисления забыли обработать в конструкции switch), то компилятор может выдать предупреждение о забытом значении.

enum Cardsuit { Clubs , Diamonds , Spades , Hearts }

Java

В первоначальной Java перечислений не было, вместо них предлагалось использовать классы со статическими константами. Начиная с версии 5 (1.5) перечисления были введены в язык, они представляют собой полноценный класс, в который можно добавлять произвольное количество полей и методов. Перечисления были введены для улучшенного контроля за типобезопасностью.

Описание и использование

Type Cardsuit = (clubs, diamonds, hearts, spades) ;

Реализация

Критика

С другой стороны, например, в Java, первоначально не содержащей перечислимого типа, этот тип был впоследствии введён из соображений не только удобства, но и надёжности: проблема использования вместо перечислений групп именованных констант в том, что отсутствует контроль со стороны компилятора как за уникальностью значений констант, так и за возможностью случайного присваивания переменным значений, не соответствующих ни одной из этих констант.

Описание перечислений в различных языках

Ada

Enum cardsuit { CLUBS, DIAMONDS, HEARTS, SPADES } ;

Динамические языки слабой типизации с C-подобным синтаксисом (напр., perl или JavaScript), как правило, не имеют перечислений.

C++

C#

Enum Cardsuit { Clubs, Diamonds, Spades, Hearts } ;

Java

Enum Cardsuit { Clubs, Diamonds, Spades, Hearts }

Haskell

В некоторых языках программирования (например, в языке Haskell) при помощи Алгебраических типов можно эмулировать перечисления. Например, так кодируется булевский тип, содержащий два идентификатора для представления значений истинности:

Data Bool = False | True

Примечания

Wikimedia Foundation . 2010 .

Википедия

По техническим причинам Bool перенаправляется сюда. О Bool можно прочитать здесь: stdbool.h. Логический, булев (англ. Boolean или logical data type) тип данных примитивный тип данных в информатике, которые могут принимать два возможных … Википедия

В теории программирования любой тип, значения которого являются значениями некоторых иных типов, «обёрнутыми» конструкторами алгебраического типа. Другими словами, алгебраический тип данных имеет набор конструкторов типа, каждый из которых… … Википедия

Целое, целочисленный тип данных (англ. Integer), в информатике один из простейших и самых распространённых типов данных в языках программирования. Служит для представления целых чисел. Множество чисел этого типа представляет собой… … Википедия

Примитивный (встроенный, базовый) тип тип данных, предоставляемый языком программирования как базовая встроенная единица языка. В зависимости от языка и его реализации, набор таких типов может сильно различаться. Он определяется… … Википедия

У этого термина существуют и другие значения, см. Множество (значения). Множество тип и структура данных в информатике, является реализацией математического объекта множество. Данные типа множество позволяют хранить ограниченное число значений… … Википедия

Некоторые языки программирования предоставляют специальный тип данных для комплексных чисел. Наличие встроенного типа упрощает хранение комплексных величин и вычисления над ними. Содержание 1 Арифметика над комплексными 2 Поддержка в языках … Википедия

Для улучшения этой статьи по информационным технологиям желательно?: Найти и оформить в виде сносок ссылки на авторитетные источники, подтверждающие написанное. Проставив сноски, внести более точные у … Википедия

При описании переменной необходимо указать ее тип. Тип переменной описывает набор значений, которые она может принимать, и действия, которые могут быть над ней выполнены. Описание типа определяет идентификатор, который обозначает тип.

Простые типы делятся на стандартные (порядковые) и перечисляемые (ограниченные).

Стандартные типы

Турбо-Паскаль имеет четыре встроенных стандартных типа: integer (целое), real (вещественное), boolean (логический) и char (символьный).

Целочисленный тип (integer)

В Турбо-Паскале имеется пять встроенных целочисленных типов: shortint (короткое целое), integer (целое), longint (длинное целое), byte (длиной в байт) и word (длиной в слово). Каждый тип обозначает определенное подмножество целых чисел, как это показано в следующей Таблице.

Встроенные целочисленные типы.

	Диапазон	Формат
		8 битов со знаком
		16 битов со знаком
	2147483648 +2147483647	32 бита со знаком
		8 битов без знака
		16 битов без знака

Арифметические действия над операндами целочисленного типа осуществляются в соответствии со следующими правилами:

Тип целой константы представляет собой встроенный целочисленный тип с наименьшим диапазоном, включающим значение этой целой константы.
В случае бинарной операции (операции, использующей два операнда), оба операнда преобразуются к их общему типу перед тем, как над ними совершается действие. Общим типом является встроенный целочисленный тип с наименьшим диапазоном, включающим все возможные значения обоих типов. Например, общим типом для целого и целого длиной в байт является целое, а общим типом для целого и целого длиной в слово является длинное целое. Действие выполняется в соответствии с точностью общего типа и типом результата является общий тип.
Выражение справа в операторе присваивания вычисляется независимо от размера переменной слева.

Операции совершаемые над целыми числами:

“+” - сложение

“-“ - вычитание

“*” - умножение

SQR - возведение в квадрат

DIV - после деления отбрасывает дробную часть

MOD - получение целого остатка после деления

ABS - модуль числа

RANDOM(X)-получение случайного числа от 0 до Х

А:=100 ; b:=60 ; a DIV b результат - 1 а MOD b результат - 40

Описываются переменные целого типа следующим образом:

var список переменных: тип;

Например: var а,р,n:integer;

Вещественный тип(real)

К вещественному типу относится подмножество вещественных чисел, которые могут быть представлены в формате с плавающей запятой с фиксированным числом цифр. Запись значения в формате с плавающей запятой обычно включает три значения - m, b и e - таким образом, что m*b е, где b всегда равен 10, а m и e являются целочисленными значениями в диапазоне вещественного типа. Эти значения m и e далее определяют диапазон и точность вещественного типа.

Имеется пять видов вещественных типов: real, singlе, duble, exnende, comp. Вещественные типы различаются диапазоном и точностью связанных с ними значений

Диапазон и десятичные цифры для вещественных типов

Диапазон

Цифры

2.9x10Е-39 до 1.7x10Е 38

1.5x10Е-45 до 3.4x10Е 38

5.0x10Е-324 до 1.7x10Е 308

3.4x10Е-493 до 1.1x10Е 403

2Е 63 до 2Е 63

Операции совершаемые над вещественными числами:

Все операции допустимые для целых чисел.
SQRT(x)-корень квадратный из числа х.
SIN(X), COS(X), ARCTAN(X).
LN(X)-натуральный логарифм.
EXP(X)-экспонента Х (е х).
EXP(X*LN(A))-возведение в степень (А х).
Функции преобразования типов:
- TRUNC(X)-отбрасывает дробную часть;
- ROUND(X)-округление.
Некоторые правила арифметических операций:
- Если в арифметическом действии встречаются числа типа real и integer, то результат будет иметь тип real.
- Все составные части выражения записываются в одну строку.
- Используются только круглые скобки.
- Нельзя подряд ставить два арифметических знака.

Описываются переменные вещественного типа следующим образом:

var список переменных: тип;

Например:

var d,g,k:real ;

Символьный тип(char)

K типу char относится любой символ заключенный в апострофы. Для представления апострофа как символьную переменную, надо заключить его в апостроф:’’’’.

Каждый символ имеет свой код и номер. Порядковые номера цифр 0,1..9 упорядочены по возрастанию. Порядковые номера букв также упорядочены по возрастанию, но не обязательно следуют друг за другом.

К символьным данным применимы знаки сравнения:

> , < , >=, <=, <> .

Например: ‘A’ < ‘W’

Функции, которые применимы к символьным переменным:

ORD(X) - определяет порядковый номер символа Х. ord (‘a’) =97 ;
CHR(X) - определяет символ по номеру. chr (97 ) =’a’;
PRED(X) - выдает символ, стоящий перед символом Х. pred (‘B’) =’A’;
SUCC(X) - выдает символ, следующий после символа Х. succ (‘A’) =’B’;

Перечислимый тип

Перечислимый тип данных назван так потому, что задается в виде перечисления констант в строго определенном порядке и в строго определенном количестве. Перечислимый тип состоит из списка констант. Переменные этого типа могут принимать значение любой из этих констант. Описание перечислимого типа имеет вид:

Type <имя типа>=(список констант) ; Var <имя переменной>:<имя типа>;

где <список констант> - это особый вид констант, задаваемых через запятую и имеющих свой порядковый номер, начиная с 0.

Например:

type направление=(север, юг, запад, восток) ; месяц=(июнь,июль,август,январь) ; емкость=(ведро,бочка,канистра,бак) ; var поворот:направление; отъезд:месяц; объем:емкость; var поворот:(свер, юг, запад, восток) ; отъезд:(июнь, июль, август, январь) ; объем:(ведро, бочка, канистра, бак) ;

Можно выполнить такие операторы присваивания:

Поворот:=юг; отъезд:=август; объем:=бак;

но нельзя выполнять смешанные присваивания:

Отъезд:=юг; объем:=август;

К переменным перечислимого типа применимы следующие функции:

1. ORD - порядковый номер

2. PRED - предшествующий элемент

3. SUCC - последующий элемент.

PRED (бочка) =ведро; SUCC (юг) =запад; ORD (июль) =1 ;

Переменные перечислимого типа можно сравнить, так как они упорядочены и пронумерованы. Так выражения: север < юг, июнь < январь имеют значения TRUE, а юг>запад и бак<бочка значение FАLSE.

Ограниченный тип

Если переменная принимает не все значения своего типа, а только в некотором диапазоне, то ее можно рассматривать как переменную ограниченного типа. Каждый ограниченный тип задается путем накладывания ограничения на базовые типы.

Описывается так:

TYPE <имя типа>=константа1 ..константа2

При этом должны выполняться следующие правила:

Обе ограниченные константы должны быть одного типа.
В качестве базового типа можно использовать любой простой тип, кроме действительного(real).
Начальные значение при определении ограниченного типа не должно быть больше конечного значения.

type index =0 ..63 ; letter=’a’..’z’; var char1,char2:letter; a,g:index ;

Можно описывать сразу в разделе описания переменных:

var a,g:0 ..63 ; char1,char2:’a’..’z’.