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数据类型

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程序设计类型系统中,数据类型(英语:Data type),又称数据型态数据型别,是用来约束数据的解释。在编程语言中,常见的数据类型包括原始类型(如:整数浮点数字符)、多元组、记录单元、代数数据类型、抽象数据类型、参考类型、以及函数类型。数据类型描述了数值的表示法、解释和结构,并以算法操作,或是对象在存储器中的存储区,或者其它存储设备。

机器中的数据类型

所有在电脑中,基于数字电子学的底层数据,都是以比特(0 或 1)表示。其中数据的最小的定址单位,称为字节(通常是八比特,以八个比特为一组)。机器代码指令处理的单位,称作字长(至 2007 年止,一般为 32 或 64 比特)大部分对字长的指令解译,主要以二进制为主,如一个 32 比特的字长,可以表示从 0 至 的无符号整数值,或者表示从 的有符号整数值。由于有了二的补码,机器语言和机器大多不需要区分无符号和有符号数据类型。存在着特殊的算术指令,对字长中的比特使用不同的解释,以此作为浮点数

原始数据类型

编程语言提供若干原始数据类型,以作为程序以及专用化复合类型的创建基础。典型的原始数据类型包含各种整数、浮点数以及字符串类型。尽管这些创建基础:数组、记录单元以及参考所联系的数据,可能未包括在基本类型,但仍可将其视为若干原始值的聚集。

复合类型

这部分可包括以下内容(最终仍取决于编程语言):

  • RECORD
一组变量类型,例子:数据库表格中的一行
  • TABLE
数据库中的索引字段
  • NESTED TABLE
任意的单一复合类型的一维数组
  • VARRAY
同一类型变量、且固定大小的收集处

数值范围

每一个数据类型都有一个数值上的最大和最小值,称作数值范围。了解数值的范围是很重要的,尤其是当使用较小的类型时,你就只能存储范围之内的数值。试图存储一个超出其范围的数值,可能会导致编译或运行错误,或者不正确的计算结果(因为被截断)。

一个变量的范围,是基于用以保存数值的字节数目,而且整数数据类型通常[注 1]能够存储 数值(此处的 是指比特)。对于其它的数据类型(例如,浮点数),其数值范围更为复杂,且几乎取决于所使用的存储方法。还有一些不用完全部的比特,例如,布尔只需一个比特,且表示一个二进制值(虽然在实践中,通常会用完剩余的 7 个比特)。某些编程语言[注 2]也允许反向决定,程序设计者定义解决问题所需的范围和精度,然后由编译器自动选择合适的整数或浮点数。

下表列出常见的数据类型,及其数值范围:[注 3]

数据类型 大小 范围
整数类型
布尔型(Boolean) 1 bit 0 至 1
字节(Byte) 8 bit 0 至 255
(Word) 2 字节 0 至 65535
双字(Double Word) 4 字节,32bit 0 至 4,294,967,295
整数(Integer) 4 字节,32bit –2,147,483,648 至 2,147,483,647
长整数(Long Integer) 8 字节,64bit –9,223,372,036,854,775,808 至 9,223,372,036,854,775,807
浮点数类型
浮点数(Float) 4 字节 1E-37 至 1E+37 (6 个小数字数)
双精度浮点数(Double Float) 8 字节 1E-307 至 1E+308 (15 个小数字数)

数据结构

抽象类型

注释

  1. ^ 有一个情况将一个或多个比特保留作其它用途,例如:奇偶校验
  2. ^ 例如:AdaPascal
  3. ^ 注意,在平台和语言之间,数据类型的大小可能有所变化。表中列出的数值,是当前所使用且最常见的大小。

参考文献

  • Luca Cardelli, Peter Wegner. On Understanding Types, Data Abstraction, and Polymorphism, [1] from Computing Surveys (December, 1985).

参见

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