定点实数(规约).ppt

第五章 数据类型 任何程序，不管以何种语言写成，均可以视为刻划了一个操作集合。并将以一定顺序作用到一定数据上。 语言的基本不同在于： 允许的数据类型 允许的操作类型 控制操作顺序的机制。 本章主要内容 数据类型的基本概念及相关属性 基本数据类型 复合数据类型 5.1 类型和对象的性质 数据对象、变量和常量 数据类型及其规约 简单数据类型的规约与实现 数据对象的声明 类型检查和类型转换 数据对象的初始化 数据对象 计算机的数据存储在结构上是简单的，通常是由位串构成的字节。 而语言虚拟机的数据存储则有更复杂的组织，如：数组、栈、数、字符串、以及其它存在于程序执行中不同点的数据。 我们称虚拟机上一个或多个数据片断运行时的组合为数据对象。 数据对象 在程序运行中，存在许多不同类型的不同数据对象。这些对象及其相互关系在运行时动态变化。 有些数据对象是程序员定义的，如变量、常量、数组、文件等。程序员通过声明和语句显式地创建和操作它们。 有些数据对象是系统定义的，不可为程序员直接访问。如：运行时存储栈、子程序激活记录、文件缓冲、自由空间列表等。这些数据对象在运行需要时自动产生，不需要时删除。 数据对象 标量数据对象: Numeric (Integers, Real) Booleans Characters Enumerations 复合对象: String Pointer 结构化对象: Arrays Records Lists Sets 抽象数据对象: Classes 活动对象: Tasks Processes 数据对象 数据对象表示了数据值的一个容器，是值被存放和检索的地方，而数据值是在存储器中以一种特定的位模式表示。 数据对象和数据值在大多数语言中均是明确区分的，如图所示。 数据对象 每个数据对象有生命期，在生命期内可用来存放数据值。 数据对象可分为简单数据对象和数据结构 数据结构 — 其他数据对象的聚集。 数据对象在其生命期中涉及各种绑定，虽然其属性不变，但绑定可动态改变。 数据对象：属性和绑定 重要的属性和绑定有： 1、类型 通常在程序翻译时，关联数据对象和它可能的取值集合。 2、位置 通常不由程序员规定，而是系统存储管理负责。 3、值 由赋值操作完成绑定。 4、名 通常在声明时完成绑定，但可被子程序调用和返回修改 5、部件 通常用指针值相连，可通过指针的修改而变动。 变量和常量 程序员通过变量来显式地定义和命名数据对象。 一个简单的变量是有名字的简单数据对象，其内容可以发生变化。 常量是具有名字的数据对象，其值在其生命期内永久不变。一个文字（或文字常量）是一个常量，其名是其值的书写表示，如21表示值为21的整数常量。 程序员定义的常量——其名字由程序员指定。 常量的绑定由编译器完成。 如C语言中，#define MAX 20 语句MAX=4是非法的。 数据类型 一个数据类型是一类数据对象加上创建及操作它们的一组操作。 每个语言有一个基本数据类型集合，是语言固有的。 有的语言还提供了设施允许程序员定义新数据类型。 有的新语言还允许类型本身被语言操作（高阶能力）。 每个数据类型都包括对其相关性质的规约以及在计算机中的具体实现 数据类型的规约 数据类型的规约包括： 1、区分该类型的数据对象的属性 2、该类型数据对象可具有的值 3、定义该类型数据对象可能处理的操作 例如：数组数据类型的规约 属性：维数、每维的下标范围、元素的数据类型等。 值：形成数值元素有效值的数的集合。 操作：选择个体数组元素、创建数组、改变数组形状，访问下标上下界、完成数组间的算术操作等。 数据类型的实现 数据类型的实现包括： 1、存储表示：用于在计算机存储器中表示数据对象。 2、数据类型操作是以特殊的算法或过程表示的方式，这些算法和过程操纵数据对象的存储表示。 数据类型的规约与实现 从语法表示来看，规约和实现大体上独立于特定的语法形式。 属性：表示为声明或类型定义 值：表示为文字或定义的常量 操作：可由特殊的符号、固有过程或函数、或隐含地通过其他语言元素的特殊组合来调用。 基本（简单）数据类型的规约 简单数据对象包含单个数据值，这类数据对象称为基本数据类型。 虽然不同的语言有不同的基本类型集合，但整数、实数、字符、布尔、枚举、指针等基本都是有的。但各自精确的规约对不同语言会有差异。 简单数据类型的规约：属性 数据对象的基本属性（如类型和名字）通常在生命期中是不变的。 有的属性可存放在描述子中，作为数据对象的一部分在运行时出现。 有的属性只用于确定其存储表示，在执行中不显式地出现。 属性值和数据对象的值是不同的。 简单数据类型的规约：值 数据对象的类型确定了它可包含的可能值集，但在执行中任一点，只包含一个来自该集合的单值。 基本数据类型定义的值集通常是有序集，