new double c что это

C#. Урок 2. Типы данных

Данный урок посвящен типам в C#, в нем мы познакомимся с понятиями ссылочный тип данных и тип-значение, Nullable-типами, возможностями в части динамической типизации и системой типов языка C#.

Исходный код примеров из этой статьи можете скачать из нашего github-репозитория.

Языки программирования и типы данных

В зависимости от принятой системы типов и способов с ней работать различают языки программирования:

В языках со статической типизацией тип переменной выводится на этапе компиляции и в случае, если эта операция не может быть выполнена, то процесс компиляции не будет завершен. Динамическая типизация предполагает определение типа переменной во время выполнения программы, такой подход чаще всего встречается среди интерпретируемых языков.

В языках с сильной типизацией операции над значениями и присваивания можно производить только над переменными одного типа. Иногда это приведение выполняется автоматически, например:

В языках со слабой типизацией таких ограничений нет, например, на C вы можете написать следующее:

В результате код скомпилируется, если его запустить, то в переменной double будет лежать численное значение.

Явная типизация предполагает явное указание типа переменной:

В этом примере, мы объявляем переменную value типа int и явно это указываем.

В языке с неявной типизацией этого делать не нужно, пример на Python :

Какой тип типизации, явный или неявный, используется не зависит от того компилируемый язык или интерпретируемый, это определяется дизайном языка. Например в C# вы можете использовать оба подхода, в первом случае код будет выглядеть так:

Общая система типов (CTS)

Объявление и инициализация переменных

Задание значения переменной можно произвести в момент инициализации:

либо после инициализаций:

Необходимо иметь ввиду, что переменную нельзя использовать до тех пор пока она не будет проинициализирована, Например, выполнение следующей программы завершится с ошибкой:

В примерах мы не будем приводить код импорта и объявления класса. В конце главы будет приведен листинг программы со всеми примерами из данного урока.

Ключевое слово new

Создадим переменную класса Rectangle :

Ключевое слово var. Неявная типизация

При работе с var необходимо помнить следующее:

Ссылочные типы данных и типы-значения в C#

Типы данных в C# можно разделить на типы-значения ( value type ) и ссылочные типы ( reference type ). В первую очередь они отличаются схемой наследования, местом размещения и представлением.

Общая диаграмма наследования типов в C# (не полная) представлена на рисунке ниже.

Типы значения

Простые типы

К простым типа относятся:

Примеры работы с целыми числами:

Число может быть представлено в десятичном, шестнадцатеричном и двоичном виде:

Типы с плавающей точкой

Сводная таблица с типами с плавающей точкой:

Для явного указания типа данных при записи числа, можно использовать литералы:

Для чисел с плавающей точкой значение по умолчанию: 0.0 с соответствующей литерой в конце.

Переменной типа char можно задать значение:

Типы перечисления (enum)

Перечисления являются набором целочисленных именованных констант. Переменные типа перечисления создаются с помощью ключевого слово enum, после которого следует имя типа и набор значений в фигурных скобках. Создадим enum для представления дней недели:

Каждому значению перечисления соответствует целое число.

Пример создания переменной типа Day :

Более подробно про работу с enum будет рассказано в одном из следующих уроков.

Типы структур

Структуры по своей внутренней организации похожи на классы, они содержат набор полей и методов. Как правило, их используют для объявления типов, которые определяются только значениями полей и не имеют индивидуальности. Например, объекты, описывающие транзакции, несмотря на то, что значения их полей могут совпадать не будут тождественными, то есть нам их нужно уметь различать несмотря на внешнее сходство. А точки на геометрической плоскости, которые задаются двумя координатами, такой индивидуальности не имеют, и если координаты двух точек совпадают, то это значит, что речь идет об одной и той же точке. Именно для таких типов хорошо подходят структуры. Для их объявления используется ключевое слово struct :

Типы значений, допускающие null

Типы значений кортежей

Поля кортежа могут быть именованными:

Более подробно про кортежи типов System.ValueTuple (тип-значение) и System.Tuple (ссылочный тип) будет рассказано в одном из следующих уроков.

Ссылочные типы

Типы классов

Среди классов в C# можно выделить ряд классов, которые играю важную роль в языке, они перечислены в таблице ниже.

Типы интерфейсов

Изменим объявление класса Persone, так, чтобы он представлял реализацию интерфейса IPersone:

Объявим переменную типа IPersone:

Более подробно про интерфейсы будет рассказано в одном из следующих уроков.

Типы массивов

Создание и инициализация одномерного массива:

Пример прямоугольного массива, в нем строки имеют одинаковую длину:

Пример зубчатого ( jagged ) массива, в нем строки могут иметь разную длину:

Более подробно про массивы будет рассказано в одном из следующих уроков.

Типы делегатов

Nullable-типы (нулевые типы) и операция ??

Объявление и инициализация Nullable-переменных

Проверка на null. Работа с HasValue и Value

Для того чтобы проверить, что переменная имеет значение null можно воспользоваться оператором is с шаблоном типа:

Также можно воспользоваться свойствами класса Nullable :

Приведение Nullable-переменной к базовому типу

Второй вариант – это использование оператора . при этом нужно дополнительно задаться значением, которое будет присвоено переменной базового типа если в исходной лежит значение null :

Ключевое слово dynamic

Ниже приведены несколько примеров, на которых можно разобраться с тем, как работать с dynamic :

Оператор default

Объявим переменную типа int и присвоим ей значение по умолчанию с помощью new :

Тоже самое можно сделать с помощью оператора default :

Данный оператор полезен при разработке методов с обобщенным типом. Создадим метод, который выводит на консоль значение по умолчанию для типа переданного в нее аргумента:

Вызовем эту функцию:

Исходный код примеров из этой статьи можете скачать из нашего github-репозитория.

Источник

new оператор (C++)

Пытается выделить и инициализировать объект или массив объектов указанного или типа заполнителя и возвращает подходящим образом типизированный указатель на объект (или на исходный объект массива).

Синтаксис

new-expression :
:: :: new new-placement new new-type-id new-initializer new-placement
:: :: new new-placement new ( type-id ) new-initializer new-placement

new-placement :
( expression-list )

new-type-id :
type-specifier-seq new-declarator type-specifier-seq

new-declarator :
ptr-operator new-declarator ptr-operator
noptr-new-declarator

noptr-new-declarator :
[ expression ] attribute-specifier-seq [
noptr-new-declarator [ constant-expression ] attribute-specifier-seq noptr-new-declarator

new-initializer :
( expression-list ( )
braced-init-list

Комментарии

В случае неудачи new возвращает ноль или вызывает исключение. Дополнительные сведения см. в разделе delete операторы и. Это поведение по умолчанию можно изменить, написав настраиваемую подпрограммы обработки исключений и вызвав _set_new_handler функцию библиотеки времени выполнения с именем функции в качестве аргумента.

Сведения о том, как создать объект в управляемой куче в C++/CLI и C++/CX, см. в разделе gcnew.

Если new используется для выделения памяти для объекта класса C++, конструктор объекта вызывается после выделения памяти.

Используйте delete оператор, чтобы освободить память, выделенную new оператором. Оператор используется delete[] для удаления массива, выделенного new оператором.

В следующем примере выделяется и затем освобождается двумерный массив символов размером dim на 10. При выделении многомерного массива все измерения, за исключением первого, должны быть константными выражениями, результатом вычисления которых являются положительные значения. Крайнее левое измерение массива может быть любым выражением, результатом вычисления которого является положительное значение. При выделении массива с помощью new оператора первое измерение может равняться нулю; new оператор возвращает уникальный указатель.

Объект type-id не может const содержать volatile объявления,, объявления классов и перечисления. Следующее выражение имеет неправильный формат:

new Оператор не выделяет ссылочные типы, так как они не являются объектами.

new Оператор нельзя использовать для выделения функции, но его можно использовать для выделения указателей на функции. В следующем примере выделяется и затем освобождается массив из семи указателей на функции, которые возвращают целые числа.

Если вы используете оператор new без каких бы то ни было дополнительных аргументов и компилируете с /GX /EHa /EHs параметром, или, компилятор создает код для вызова оператора, delete Если конструктор создает исключение.

В следующем списке описаны элементы грамматики new :

type-id
Указывает тип для выделения; Это может быть либо встроенный, либо определяемый пользователем тип. Если спецификация типа является сложной, она может быть окружена круглыми скобками, чтобы принудительно реализовать порядок привязки. Тип может быть заполнителем ( auto ), тип которого определяется компилятором.

new-initializer
Предоставляет значение для инициализированного объекта. Инициализаторы не могут быть указаны для массивов. new Оператор создает массивы объектов, только если у класса есть конструктор по умолчанию.

Пример: выделение и освобождение массива символов

Пример: new оператор

Если используется форма размещения new оператора (форма с дополнительными аргументами, чем размер), компилятор не поддерживает форму размещения delete оператора, если конструктор создает исключение. Пример:

Инициализация объектов, выделенных с помощью new

Необязательное new-initializer поле включено в грамматику для new оператора. Это поле позволяет инициализировать новые объекты с помощью пользовательских конструкторов. Дополнительные сведения о том, как выполняется инициализация, см. в разделе инициализаторы. В следующем примере показано, как использовать выражение инициализации с new оператором:

Если объект имеет тип класса и этот класс имеет конструкторы (как в предыдущем примере), объект может инициализироваться new оператором только в том случае, если выполняется одно из следующих условий:

Аргументы, указанные в инициализаторе, соответствуют аргументам конструктора.

Класс имеет конструктор по умолчанию (конструктор, который можно вызвать без аргументов).

Явная инициализация каждого элемента не может быть выполнена при выделении массивов с помощью new оператора; вызывается только конструктор по умолчанию, если он имеется. Дополнительные сведения см. в разделе аргументы по умолчанию.

Если выделение памяти завершается ошибкой ( operator new возвращает значение 0), инициализация не выполняется. Такое поведение защищает от попыток инициализировать несуществующие данные.

Как и при вызовах функций, порядок вычисления инициализированных выражений не определен. Кроме того, не следует полагаться на эти выражения полностью, прежде чем выделять память. Если выделение памяти завершается ошибкой и new оператор возвращает ноль, некоторые выражения в инициализаторе не могут быть вычислены полностью.

Время существования объектов, выделенных с помощью new

Объекты, выделенные с помощью new оператора, не уничтожаются при выходе из области видимости, в которой они определены. Поскольку new оператор возвращает указатель на объекты, которые он выделяет, программа должна определить указатель с подходящей областью для доступа к этим объектам и удаления этих объектов. Пример:

После того как указатель AnotherArray в этом примере вышел за пределы области видимости, объект невозможно удалить.

Как работает new

new-expression (Выражение, содержащее new оператор) выполняет три вещи:

Находит и резервирует хранилище для объекта или объектов, которым нужно выделить память. После завершения этого этапа выделяется правильный объем хранилища, но еще не объект.

Инициализирует объекты. После завершения инициализации имеется достаточно информации, чтобы выделенная память являлась объектом.

Исходная цель new-placement поля — разрешить выделение аппаратно зависимых объектов по указанным пользователем адресам.

Хотя в предыдущем примере показан только один аргумент в new-placement поле, не существует ограничений на количество дополнительных аргументов, которые могут быть переданы operator new таким образом.

Оператор разрешения области действия ( :: ) принудительно использует глобальный new оператор.

Источник

Встроенные типы (C++)

Встроенные типы (также называемые фундаментальными типами) задаются стандартом языка C++ и встроены в компилятор. Встроенные типы не определены в файле заголовка. Встроенные типы делятся на три основные категории: целые, с плавающей запятойи void. Целочисленные типы представляют целые числа. Типы с плавающей запятой могут указывать значения, которые могут содержать дробные части. Большинство встроенных типов рассматриваются компилятором как отдельные типы. Однако некоторые типы являются синонимамиили обрабатываются компилятором как эквивалентные типы.

Тип void

в операторе выражения (Дополнительные сведения см. в разделе выражения.)

в левом операнде оператора запятой (Дополнительные сведения см. в разделе оператор-запятая.)

std:: nullptr_t

Тип Boolean

Символьные типы

Зависящие от Майкрософт: переменные типа помещаются в int тип по signed char умолчанию, если не /J используется параметр компиляции. В этом случае они рассматриваются как тип unsigned char и переносятся в int без расширения знака.

Переменная типа wchar_t является расширенным символом или типом многобайтового символа. Используйте L префикс перед символьным или строковым литералом, чтобы указать тип расширенных символов.

char16_t Тип используется для символьного представления UTF-16. Он должен быть достаточно большим, чтобы представлять любой блок кода UTF-16. Компилятор обрабатывает его как отдельный тип.

char32_t Тип используется для символьного представления UTF-32. Он должен быть достаточно большим, чтобы представлять любую единицу кода UTF-32. Компилятор обрабатывает его как отдельный тип.

Типы с плавающей запятой

Типы с плавающей запятой используют представление IEEE-754, чтобы обеспечить приближение дробных значений к широкому диапазону величин. В следующей таблице перечислены типы с плавающей запятой в C++ и сравнительные ограничения размеров типов с плавающей запятой. Эти ограничения задаются стандартом C++ и не зависят от реализации Майкрософт. Абсолютный размер встроенных типов с плавающей запятой не указан в стандарте.

Конкретно для Майкрософт: представление и double идентично. Однако long double double компилятор обрабатывает как отдельные типы. Компилятор Microsoft C++ использует 4-и 8-байтовые представления с плавающей запятой в формате IEEE-754. Дополнительные сведения см. в разделе IEEE с плавающей точкой.

Целочисленные типы

int Тип является базовым целочисленным типом по умолчанию. Он может представлять все целые числа в диапазоне, зависящем от реализации.

Представление целого числа со знаком — это одно из значений, которое может содержать положительные и отрицательные значения. Он используется по умолчанию или при signed наличии ключевого слова модификатор. unsigned Ключевое слово модификатор задает unsigned представление, которое может содержать только неотрицательные значения.

Реализация должна поддерживать как минимальные требования к размеру, так и отношение размера для каждого типа. Однако фактические размеры могут и зависеть от реализации. См. раздел размеры встроенных типов для деталей реализации, связанных с Майкрософт.

int Ключевое слово можно опустить, если signed unsigned заданы модификаторы, или. Модификаторы и int тип, если они есть, могут использоваться в любом порядке. Например, short unsigned и unsigned int short следует ссылаться на один и тот же тип.

Синонимы целочисленного типа

Компилятор считает синонимами следующие группы типов:

Размеры встроенных типов

Большинство встроенных типов имеют размеры, определенные реализацией. В следующей таблице перечислены объемы хранилища, необходимые для встроенных типов в Microsoft C++. В частности, long имеет 4 байта даже в 64-разрядных операционных системах.

Дополнительные сведения о преобразовании типов см. в разделе стандартные преобразования.

Источник

Одинарная или двойная точность?

Введение

Статья также написана для тех из вас, у кого много данных. Если вам требуется несколько чисел тут или там, просто используйте double и не забивайте себе голову!

Точность данных

У 32-битных чисел с плавающей запятой точность примерно 24 бита, то есть около 7 десятичных знаков, а у чисел с двойной точностью — 53 бита, то есть примерно 16 десятичных знаков. Насколько это много? Вот некоторые грубые оценки того, какую точность вы получаете в худшем случае при использовании float и double для измерения объектов в разных диапазонах:

Почему всегда не хранить всё с двойной точностью?

Влияние на производительность вычислений с одинарной и двойной точностью

Когда производить вычисления с увеличенной точностью

Даже если вы храните данные с одинарной точностью, в некоторых случаях уместно использовать двойную точность при вычислениях. Вот простой пример на С:

Если вы запустите этот код на десяти числах одинарной точности, то не заметите каких-либо проблем с точностью. Но если запустите на миллионе чисел, то определённо заметите. Причина в том, что точность теряется при сложении больших и маленьких чисел, а после сложения миллиона чисел, вероятно, такая ситуация встретится. Практическое правило такое: если вы складываете 10^N значений, то теряете N десятичных знаков точности. Так что при сложении тысячи (10^3) чисел теряются три десятичных знака точности. Если складывать миллион (10^6) чисел, то теряются шесть десятичных знаков (а у float их всего семь!). Решение простое: вместо этого выполнять вычисления в формате double :

Пример

Предположим, что вы хотите точно измерить какое-то значение, но ваше измерительное устройство (с неким цифровым дисплеем) показывает только три значимых разряда. Измерение переменной десять раз выдаёт следующий ряд значений:

Чтобы увеличить точность, вы решаете сложить результаты измерений и вычислить среднее значение. В этом примере используется число с плавающей запятой в base-10, у которого точность составляет точно семь десятичных знаков (похоже на 32-битный float ). С тремя значимыми разрядами это даёт нам четыре дополнительных десятичных знака точности:

В сумме уже четыре значимых разряда, с тремя свободными. Что если сложить сотню таких значений? Тогда мы получим нечто вроде такого:

Всё ещё остались два неиспользованных разряда. Если суммировать тысячу чисел?

Пока что всё хорошо, но теперь мы используем все десятичные знаки для точности. Продолжим складывать числа:

Заметьте, как мы сдвигаем меньшее число, чтобы выровнять десятичный разделитель. У нас больше нет запасных разрядов, и мы опасно приблизились к потере точности. Что если сложить сто тысяч значений? Тогда добавление новых значений будет выглядеть так:

Обратите внимание, что последний значимый разряд данных (2 в 3.12) теряется. Вот теперь потеря точности действительно происходит, поскольку мы непрерывно будем игнорировать последний разряд точности наших данных. Мы видим, что проблема возникает после сложения десяти тысяч чисел, но до ста тысяч. У нас есть семь десятичных знаков точности, а в измерениях имеются три значимых разряда. Оставшиеся четыре разряда — это четыре порядка величины, которые выполняют роль своеобразного «числового буфера». Поэтому мы можем безопасно складывать четыре порядка величины = 10000 значений без потери точности, но дальше возникнут проблемы. Поэтому правило следующее:

(Существуют численно стабильные способы сложения большого количества значений. Однако простое переключение с float на double гораздо проще и, вероятно, быстрее).

Выводы

Приложение: Что такое число с плавающей запятой?

Я обнаружил, что многие на самом деле не вникают, что такое числа с плавающей запятой, поэтому есть смысл вкратце объяснить. Я пропущу здесь мельчайшие детали о битах, INF, NaN и поднормалях, а вместо этого покажу несколько примеров чисел с плавающей запятой в base-10. Всё то же самое применимо к двоичным числам.

Вот несколько примеров чисел с плавающей запятой, все с семью десятичными разрядами (это близко к 32-битному float ).

1.875545 · 10^-18 = 0.000 000 000 000 000 001 875 545
3.141593 · 10^0 = 3.141593
2.997925 · 10^8 = 299 792 500
6.022141 · 10^23 = 602 214 100 000 000 000 000 000

Выделенная жирным часть называется мантиссой, а выделенная курсивом — экспонентой. Вкратце, точность хранится в мантиссе, а величина в экспоненте. Так как с ними работать? Ну, умножение производится просто: перемножаем мантисссы и складываем экспоненты:

Сложение немного хитрее: чтобы сложить два числа разной величины, сначала нужно сдвинуть меньшее из двух чисел таким образом, чтобы запятая находилась в одном и том же месте.

Заметьте, как мы сдвинули некоторые из значимых десятичных знаков, чтобы запятые совпадали. Другими словами, мы теряем точность, когда складываем числа разных величин.

Источник