Wbudowane typy danych w C++ (nazywane też podstawowymi) to typy danych, które są wbudowane w kompilator. Oznacza to, że nie musisz ich tworzyć ani definiować, ponieważ na starcie są dostępne w języku C++. Oczywiście pisząc własne klasy, struktury, czy nadając nazwy już istniejącym typom, możesz tworzyć wiele różnych typów danych, ale to już nie będą typy wbudowane. W tym artykule skupimy się rodzajach wbudowanych typów danych oraz na tym, dlaczego warto je znać.
Kartkówka z informatyki
Zanim przejdziemy do rodzajów wbudowanych typów danych, przypomnijmy sobie, jak reprezentowane są dane w pamięci komputera:
- Bit – to najmniejsza jednostka informacji, która może przechowywać wartość 0 lub 1
- Bajt – to najmniejsza możliwa do zaalokowania jednostka pamięci, która składa się z 8 bitów*
2 do potęgi 8 daje nam 256, zatem na jednym bajcie możemy zapisać 256 liczb (od 0 do 255).
Schowaj sobie tę matematykę z tyłu głowy, zaraz Ci się przyda, bo przechodzimy do rodzajów wbudowanych typów danych.
void, czyli typ pusty
Właściwie używamy go wyłącznie do oznaczania, że funkcja nic nie zwraca. Nie można tworzyć obiektów typu void, bo to typ właściwie nieistniejący i kompilator nam na to nie pozwoli. Można za to tworzyć wskaźniki void*, ale w C++ uchodzi to za złą praktykę, bo pamięć, na którą wskazują te wskaźniki, można zinterpretować w dowolny sposób.
bool, czyli typ logiczny
Oznacza wartość logiczną, czyli true lub false. Często przypisuje się tym wartościom liczby 0 lub 1, ale to błędne działanie, które kompilator i tak skonwertuje. Rozmiar tego typu to co najmniej 1 bajt i ze względu na małą wartość, zazwyczaj wynosi dokładnie tyle.
sizeof(bool) >= 1 [B] (zazwyczaj równy)
char, czyli typ znakowy
To jedyny typ, który posiada stały rozmiar wynoszący 1 bajt, dlatego ma dokładnie 256 możliwych wartości.
sizeof(char) = 1 [B]
Ten typ służy do przechowywania pojedynczych znaków, które pod spodem są reprezentowane jako liczba. Wyróżniamy trzy wersje tego typu: char, unsigned char i signed char.
charprzetrzymuje wartości od -128 do 127unsigned charprzetrzymuje wartości od 0 do 255
Przedrostek unsigned oznacza, że typ nie posiada liczb ujemnych, czyli może mieć wartość od 0 w górę.
Typ całkowitoliczbowy
To jeden z dwóch typów liczbowych. Jak nazwa wskazuje, służy do zapisywania liczb całkowitych. Wyróżniamy osiem wersji tego typu, które mają ograniczone rozmiary:
short/unsigned short– rozmiar >= 2[B]int/unsigned int– rozmiar >= 2[B]long/unsigned long– rozmiar >= 4[B]long long/unsigned long long– rozmiar >= 8[B]
Warto zapamiętać, że jeżeli spróbujesz zapisać na nim jakieś ułamki, to część ułamkowa zostanie odrzucona bez zaokrąglenia.
Typ zmiennoprzecinkowy
Drugi typ liczbowy, w którym już nie musisz bać się ułamków. Służy do przechowywania liczb, które posiadają część ułamkową, lub są niesamowicie duże. Wyróżniamy 3 wersje tego typu:
float– rozmiar: zwykle 4[B]double– rozmiar: zwykle 8[B]long double– rozmiar: zwykle 10[B]
Wszystkie wersje mogą mieć wartości ujemne, dlatego nie mają wersji unsigned.
Typy zmiennoprzecinkowe zachowują się inaczej niż typy całkowitoliczbowe. To już bardziej zaawansowana wiedza, ale szczegóły reprezentacji liczb zmiennoprzecinkowych i operacji na nich w systemie binarnym podaje standard IEEE754. Jeśli chcesz wiedzieć więcej o IEEE754, obejrzyj to wideo.
Typ zmiennoprzecinkowy posiada specjalne wartości:
0zero i-0zero ujemne-Infminus nieskończoność i+Infplus nieskończonośćNaN(Not a Number) – sygnalizuje, że dana liczba nie jest poprawna, np. wynik dzielenia przez 0
Typy zmiennoprzecinkowe mogą przechować bardzo szeroki zakres liczbowy, ale przez to mogą być niedokładne, np. przy dodawaniu bardzo dużej liczby do bardzo małej. Z tego powodu nie zaleca się porównywać operatorem == liczb zmiennoprzecinkowych, bo wyniki są czasami niedorzeczne. Przykładem może być porównanie NaN == NaN, które da nam false.
Na co mi wiedza o wbudowanych typach danych?
Wiedza na temat wbudowanych typów danych jest kluczowa, ponieważ umożliwia poprawne przechowywanie i manipulowanie wartościami. Na przykład korzystanie z typu int zamiast double, kiedy nie jest wymagana dokładność zmiennoprzecinkowa, może zwiększyć wydajność kodu. Z drugiej strony, używanie typów danych o zbyt małym zakresie wartości, takich jak short zamiast long, może prowadzić do nieprawidłowych wyników. Dodatkowo znajomość wbudowanych typów danych jest ważna podczas pracy z funkcjami i algorytmami, ponieważ większość z nich wymaga określonych typów danych jako argumentów wejściowych i wyjściowych.
Podsumowując, bez względu na to, ile nowych typów danych sobie stworzysz, musisz znać również te zbudowane. Dzięki temu zapanujesz nad swoim kodem, poprawisz jego wydajność i unikniesz błędów.
Więcej o podstawach języka C++ dowiesz się z naszego kursu Podstawy C++.
*standard języka C++ tak naprawdę nie definiuje rozmiaru bajta i na niektórych egzotycznych platformach sprzętowych bajt może mieć inny rozmiar, np. 7 bitów
