資料類型
在程式設計的型別系統中,数据类型(英语:Data type),又稱資料型態、資料型別,是用來約束数据的解釋。在程式語言中,常見的数据类型包括原始类型(如:整數、浮點數或字元)、多元組、記錄單元、代數資料類型、抽象数据类型、參考型別、类以及函式型別。資料類型描述了數值的表示法、解釋和結構,並以演算法操作,或是物件在記憶體中的儲存區,或者其它儲存裝置。
目录
1 機器中的資料類型
2 原始資料類型
3 複合型別
4 數值範圍
5 資料結構
6 抽象類型
7 註釋
8 参考文献
9 参见
機器中的資料類型
所有在電腦中,基於數位電子學的底層資料,都是以位元(0 或 1)表示。其中資料的最小的定址單位,稱為位元組(通常是八位元,以八個位元為一組)。機器碼指令處理的單位,稱作字長(至 2007 年止,一般為 32 或 64 位元)大部分對字長的指令解譯,主要以二進制為主,如一個 32 位元的字長,可以表示從 0 至 232−1{displaystyle 2^{32}-1} 的無符號整數值,或者表示從 −231{displaystyle -2^{31}} 至 231−1{displaystyle 2^{31}-1} 的有符號整數值。由於有了二的補數,機器語言和機器大多不需要區分無符號和有符號資料類型。存在著特殊的算術指令,對字長中的位元使用不同的解釋,以此作為浮點數。
原始資料類型
程式語言提供若干原始数据型別,以作為程式以及專用化複合類型的建立基礎。典型的原始資料類型包含各種整數、浮點數以及字串型別。儘管這些建立基礎:陣列、記錄單元以及參考所聯繫的資料,可能未包括在基本型別,但仍可將其視為若干原始值的聚集。
複合型別
這部分可包括以下內容(最終仍取決於程式語言):
- RECORD
- 一組變數型別,例子:資料庫表格中的一行
- TABLE
- 資料庫中的索引欄位
- NESTED TABLE
- 任意的單一複合型別的一維陣列
- VARRAY
- 同一型別變數、且固定大小的收集處
數值範圍
每一個資料類型都有一個數值上的最大和最小值,稱作數值範圍。了解數值的範圍是很重要的,尤其是當使用較小的型別時,你就只能儲存範圍之內的數值。試圖儲存一個超出其範圍的數值,可能會導致編譯或執行錯誤,或者不正確的計算結果(因為被截斷)。
一個變數的範圍,是基於用以保存數值的位元組數目,而且整數資料類型通常[註 1]能夠儲存 2n{displaystyle 2^{n}} 數值(此處的 n{displaystyle n} 是指位元)。對於其它的資料類型(例如,浮點數),其數值範圍更為複雜,且幾乎取決於所使用的儲存方法。還有一些不用完全部的位元,例如,布林只需一個位元,且表示一個二進制值(雖然在實踐中,通常會用完剩餘的 7 個位元)。某些程式語言[註 2]也允許反向決定,程式設計者定義解決問題所需的範圍和精度,然後由編譯器自動選擇合適的整數或浮點數。
下表列出常見的資料類型,及其數值範圍:[註 3]
資料類型 | 大小 | 範圍 |
---|---|---|
整數型別 | ||
Boolean | 1bit | 0 至 1 |
Byte | 8bit | 0 至 255 |
Word | 2 字节 | 0 至 65535 |
Double Word | 4 字节,32bit | 0 至 4,294,967,295 |
Integer | 4 字节,32bit | –2,147,483,648 至 2,147,483,647 |
Double Integer | 8 字节,64bit | –9,223,372,036,854,775,808 至 9,223,372,036,854,775,807 |
浮點數型別 | ||
浮点数 | 4 位元組 | 1E-37 至 1E+37 (6 個小數位數) |
Double Float | 8 位元組 | 1E-307 至 1E+308 (15 個小數位數) |
資料結構
抽象類型
註釋
^ 有一個情況將一個或多個位元保留作其它用途,例如:奇偶校驗。
^ 例如:Ada、Pascal
^ 注意,在平台和語言之間,資料類型的大小可能有所變化。表中列出的數值,是目前所使用且最常見的大小。
参考文献
- Luca Cardelli, Peter Wegner. On Understanding Types, Data Abstraction, and Polymorphism, [1] from Computing Surveys (December, 1985).
参见
类型理論,關於类型的數學模型。
型別系統,關於在程式語言型別中的選擇差異。
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