Datové typy v programování – ProgKids

V programování jsou datové typy základními pojmy, které definují, jaké druhy dat lze v programu použít a jak je lze zpracovat.

Datové typy v programování jsou definovány programovacím jazykem, který používáte k psaní kódu.

V programování se používá několik základních datových typů.

V tomto článku se podíváme na nejběžnější typy a na to, jak se používají v různých programovacích jazycích.

Integer datové typy

Integer datové typy se používají k ukládání celých čísel bez zlomkových částí. Mohou být podepsané nebo nepodepsané. Datové typy celých čísel se znaménkem mohou ukládat záporná čísla, zatímco datové typy celých čísel bez znaménka mohou ukládat pouze kladná čísla.

Například v programovacím jazyce C se pro ukládání celých čísel používá celočíselný typ „int“. V Pythonu lze celočíselné typy definovat pomocí klíčového slova „int“.

Datové typy s pohyblivou řádovou čárkou

Datové typy s pohyblivou řádovou čárkou se používají k ukládání čísel se zlomkovou částí. Mohou být také podepsané nebo nepodepsané.

Například v programovacím jazyce C se datový typ float používá k ukládání čísel s plovoucí desetinnou čárkou s jednoduchou přesností a datový typ double se používá k ukládání čísel s pohyblivou řádovou čárkou s dvojitou přesností. V Pythonu lze datový typ s pohyblivou řádovou čárkou definovat pomocí klíčového slova „float“.

Typy dat znaků

Znakové datové typy se používají k ukládání znaků, jako jsou písmena, čísla a interpunkční znaménka.

Například v programovacím jazyce C se znakový datový typ „char“ používá k uložení jednoho znaku. V Pythonu lze znakový datový typ definovat pomocí klíčového slova “str”.

Booleovské datové typy

Booleovské datové typy se používají k ukládání pravdivostních hodnot, které mohou být pravdivé nebo nepravdivé.

Například v programovacím jazyce C se pro ukládání pravdivostních hodnot používá logický datový typ „bool“. V Pythonu je logický datový typ také „bool“ a může mít hodnoty True nebo False.

Booleovské datové typy jsou široce používány v programování k rozhodování na základě podmínek. Můžete například použít datový typ Boolean ke kontrole, zda je číslo sudé nebo liché. Pokud je číslo sudé, bude logický datový typ pravdivý, pokud je lichý, bude nepravdivý.

Pole

Pole jsou datový typ, který může obsahovat více hodnot stejného typu. Pole se používají k ukládání více hodnot, které lze zpracovávat společně.

Například v programovacím jazyce C lze pole definovat takto:

Toto je definice pole “čísla”, které obsahuje 5 celočíselných hodnot. V Pythonu lze pole definovat pomocí datové struktury seznamu.

Datové struktury

Datové struktury jsou datové typy, které kombinují více hodnot různých typů do jediné struktury. Datové struktury se používají pro složitější datové operace, jako je ukládání informací o uživateli, položek v obchodě nebo kontaktů v adresáři.

Například v programovacím jazyce C může být datová struktura definována takto:

‍Toto je definice datové struktury osoby, která obsahuje jméno (hodnota řetězce), věk (hodnota celého čísla) a plat (hodnota s pohyblivou řádovou čárkou).

<em>‍</em>Vyučování

Třídy jsou šablony pro vytváření objektů, které mohou obsahovat data a metody pro manipulaci s nimi. Třídy jsou základním konceptem v objektově orientovaném programování a používají se k modelování objektů nebo procesů v reálném světě.

Třídy mohou obsahovat proměnné, nazývané pole a metody, které lze použít k provádění akcí na těchto polích. Třída Student může například obsahovat pole nazvaná Jméno, Příjmení a Známky a k výpočtu GPA studenta lze použít metodu GPA.

Referenční údaje

Referenční data jsou data uložená v paměti a odkazovaná proměnnými. Na rozdíl od primitivních datových typů, jako jsou čísla a znaky, nejsou referenční data uložena přímo v proměnné. Místo toho proměnná obsahuje odkaz na objekt v paměti.

Referenční data lze použít k vytvoření komplexních datových struktur, jako jsou seznamy, stromy a grafy. Umožňují také vytvářet objekty tříd, o kterých jsme hovořili dříve.

Typizace

Typování je proces určování datového typu proměnné v programu. Psaní může být statické nebo dynamické. Při statickém typování je typ proměnné určen v době kompilace, zatímco v dynamickém typování je typ určen za běhu.

Statické typování může pomoci zabránit chybám programu v důsledku nesprávného použití datových typů, ale vyžaduje pečlivější práci během procesu vývoje. Dynamické psaní je flexibilnější, ale může vést k chybám souvisejícím s nesprávným použitím datových typů.

Závěrem lze říci, že datové typy jsou základními pojmy v programování, které nám umožňují ukládat a zpracovávat různé typy dat.

Různé programovací jazyky mohou mít své vlastní datové typy, ale základní pojmy zůstávají stejné.

Pochopení datových typů a způsobu jejich použití je důležité pro vytváření efektivních a spolehlivých programů. Nesprávné použití datových typů může vést k chybám za běhu, v důsledku čehož budou výsledky programu nepředvídatelné.

Správné použití datových typů může navíc pomoci urychlit provádění programu, snížit spotřebu paměti a zlepšit výkon programu.

Pokud se chcete naučit kódovat Python, přihlaste se na bezplatnou zkušební lekci v naší škole programování pro děti ProgKids.

Karen Konstantinová

Data jsou základním pojmem v programování. Jedná se o jakoukoli informaci ve formalizované podobě, které počítač rozumí. Řekneme vám, jaké typy dat existují v programování.

• Co je to datový typ, proč je potřeba
• Jaké jsou typy dat?
  • Celá čísla
  • Zlomková čísla
  • Řetězec
  • Booleovské hodnoty
  • Znaky
  • Pole
  • Funkce
  • Tipy dannyx v Python
  • Datové typy v JavaScriptu
  • Slabé a silné
  • Statické a dynamické
  • Explicitní a implicitní

  Co je to datový typ, proč je potřeba

  Datové typy jsou jedním ze základních pojmů v programování. Jsou to ty, které definují charakteristiky proměnných a udávají, jaké operace lze provádět s určitými daty.

  Každý programovací jazyk má svou vlastní sadu předdefinovaných datových typů, které lze použít k ukládání informací.

  Aby počítač správně interpretoval informace a vykonával úkoly, které mu zadal vývojář, musí rozumět tomu, s čím přesně pracuje. To mu říká datový typ.

  Paměť počítače si lze představit jako sklad, kde jednotlivé proměnné jsou krabice, které obsahují obsah, a datové typy jsou štítky na nich, které říkají, co do nich můžete vložit a jak s tím pracovat.

  Datové typy jsou potřeba k tomu, aby:

  • Zajistěte správnou funkci softwaru. Pokud pro proměnnou zadáte datový typ, program pochopí, jak s ní pracovat. To umožňuje vyhnout se chybám souvisejícím s neshodami datových typů.
  • Optimalizujte zdroje. Každý typ dat zabírá určité množství místa v paměti počítače. Pokud je vyberete správně, množství požadovaných zdrojů bude minimální, ale pokud použijete datové typy nesprávně, bude program vyžadovat maximum zdrojů.
  • Napište srozumitelný kód. Datové typy udávají, jaké informace jsou uloženy a jak je lze použít. Jejich přítomnost usnadňuje programátorům orientaci v napsaném kódu.
  • Zajistěte bezpečnost. Datové typy umožňují programům správně aplikovat omezení na používání informací. A to snižuje zranitelnost.

  Bezplatné kurzy programování v Hexlet

  • Osvojte si základy moderních programovacích jazyků
  • Naučte se používat Git a příkazový řádek
  • Vyberte si povolání nebo zdokonalte své dovednosti

  

  Jaké jsou typy dat?

  V programování existuje několik typů datových typů, z nichž většinu lze nalézt ve všech jazycích. Existují ale i některé konkrétní, o těch si povíme později.

  Celá čísla

  Tento datový typ zahrnuje proměnné, které ukládají celá čísla. Můžete s nimi provádět matematické operace: sčítání, odčítání, dělení a násobení. Ale pokud to má za následek zlomkové číslo, mnoho programovacích jazyků to zaokrouhlí.

  Existuje několik typů celočíselných dat:

  Int – ukládá celá čísla od -2 147 483 648 do 2 147 483 647. Zabírá 4 bajty paměti.

  short int – totéž, ale v omezených hodnotách. Obsahuje čísla od -32 768 do 32 767. Zabírá 2 bajty paměti.

  long int – pro čísla větší než int.

  Rozsahy hodnot se mohou lišit v závislosti na programovacím jazyce.

  Zlomková čísla

  Tento typ dat se používá při programování k ukládání zlomkových čísel. S nimi můžete provádět nejen matematické, ale i algebraické operace.

  Vzhledem ke zvláštnostem ukládání zlomkových čísel mohou vést k chybám ve výpočtech.

  Existuje několik typů zlomkových dat:

  • Float – 32bitové, mají přesnost až 7 číslic.
  • Double — 64-bit s přesností až 15-16 číslic.
  • Dekadický – 128-bit, s přesností až 28-29 číslic, obvykle se používá pro finanční transakce.

  Řetězec

  Řetězce jsou datový typ se sadou znaků, které mají různé textové významy. Jednoduše řečeno, ve většině případů jde pouze o text, který je obvykle umístěn v uvozovkách.

  Může obsahovat písmena, znaky a čísla. Ty druhé v tomto případě nejsou počítačem vnímány jako čísla. Řetězce mohou být proměnlivé nebo neměnné v závislosti na programovacím jazyce, ve kterém je kód napsán.

  Existuje několik operací, které lze provádět s řetězci.

  Hledejte například podřetězec, tedy určitou sadu znaků obsažených v řetězci. Tímto způsobem můžete zvýraznit jedno slovo nebo jeho část.

  Pro tento datový typ je k dispozici také řetězení řetězců nebo lepení. Tedy přidání dalšího textu nebo sady znaků k jednomu.

  V jazycích bez silného typu je povoleno přidat k číslu řetězec. To se provádí automatickým převodem jednoho datového typu na jiný.

  Booleovské hodnoty

  Označují se jako bool nebo boolean. Jedná se o tzv. logický datový typ. Mají pouze dvě hodnoty: nepravda nebo pravda.

  Booleovské hodnoty se používají v programech k rozhodování na základě určitých informací. Řekněme, zda je nutné ověřit pravdivost tvrzení a na základě toho provést nějakou akci.

  Jsou také uvedeny jako odpověď, když program porovnává dvě proměnné nebo když kontroluje, zda je prvek zahrnut v množině.

  Znaky

  Znaky jsou datovým typem v programování, který se používá k uložení jednoho znaku ve specifickém kódování. Patří mezi ně písmena, čísla, interpunkční znaménka a speciální znaky. Každý z nich má svůj jedinečný kód, který je definován kódovacími standardy jako ASCII nebo Unicode.

  V programovacích jazycích se pro práci s textovými informacemi často používají symboly. Jsou uloženy v proměnné Char. A používají se k zobrazení textu na obrazovce, provádění operací s řetězci nebo k přístupu k jednomu konkrétnímu znaku v řetězci.

  Symboly obvykle zabírají 1 nebo 2 bajty paměti, což umožňuje jejich kompaktní ukládání a zpracování. Tento typ dat se také používá k vytváření speciálních symbolických konstant, díky nimž je kód srozumitelnější a čitelnější.

  V některých programovacích jazycích mohou být znaky reprezentovány jako znakové literály uzavřené v jednoduchých uvozovkách, například ‘A’ nebo ‘$’.

  Pole

  Jedná se o složitější datový typ v programování. Pole je nejoblíbenější strukturou. Skládá se ze sady hodnot, které mohou uložit sadu prvků stejného typu (nebo méně často několik) pod jedním jménem.

  V poli je každá hodnota očíslována indexem začínajícím od nuly. Pole mohou být pevné délky nebo dynamické v závislosti na programovacím jazyce.

  Použití polí umožňuje efektivněji přistupovat k jednotlivým prvkům a měnit jejich hodnoty. Poskytují relativně jednoduché metody pro práci s daty: mazání, přidávání nebo úpravy.

  Funkce

  Tento typ dat se skládá z pokynů nebo sady akcí pro počítač. Je také umístěn v konkrétní proměnné. Funkce ukládá určitý kód do sebe. Můžete mu předat hodnotu a získat výsledek, který lze také zapsat do jiné proměnné.

  V programovacích jazycích se tento datový typ používá voláním funkce jménem a data, která chcete přenést, jsou zapsána v závorkách za jménem.

  Nuance referenčních datových typů

  Referenční datové typy se od primitivních datových typů liší tím, že proměnné referenčních typů neukládají data samotná, ale odkazy na ně v paměti. Jednoduše řečeno, tento typ dat je jako vizitka. Obsahuje odkaz na adresu, kde je uložen konkrétní objekt.

  Můžete s ním komunikovat prostřednictvím referenční proměnné. Zejména prostřednictvím nich jsou objektu přiřazeny určité hodnoty. Mezi referenční datové typy patří například pole.

  Hodnoty bez typu

  V programovacích jazycích existují některé hodnoty, které nelze klasifikovat jako žádný datový typ. Všechny neobsahují informace, ale dělají to různými způsoby.

  • Null není nula, protože číslo nula něco znamená. Null je hodnota, která představuje prázdnotu;
  • NaN je hodnota, která neobsahuje číslo. Takto vypadá chyba, když matematická operace nedokáže poskytnout jednoznačnou odpověď.

  Příklady datových typů v programování

  Výše uvedené datové typy jsou podporovány většinou programovacích jazyků. Jsou ale i jiné, specifické.

  Tipy dannyx v Python

  Tento programovací jazyk má standardní typy: numerický, booleovský, řetězec. A existují konkrétní:

  • Seznamy jsou kolekce prvků, které obsahují objekty s různými datovými typy;
  • Slovníky jsou kolekce, které obsahují páry klíčů a hodnot;
  • N-tice jsou uspořádané kolekce prvků, které nelze upravit.

  Datové typy v JavaScriptu

  V tomto programovacím jazyce se kromě standardních typů používají i poměrně vzácné. Například:

  • Symbol je datový typ, který se používá k vytváření jedinečných identifikátorů;
  • Set – struktury s mnoha jedinečnými hodnotami;
  • BigInt je datový typ pro práci s celými čísly libovolné délky;
  • Nedefinováno – absence hodnoty. To se stane s proměnnou, která nemá žádná data.

  Vlastnosti typování dat

  Proces definování datových typů se nazývá typování. Umožňuje programovacímu jazyku porozumět tomu, jak identifikovat data a co s nimi dělat.

  Všechny populární programovací jazyky mají typování dat, ale funguje to jinak.

  Slabé a silné

  Typizaci lze podmíněně rozdělit na dva typy:

  • Silný. V takových jazycích nelze ve výrazech míchat různé typy a také neprovádějí automatické implicitní převody. To znamená, že můžete přidat dvě čísla, ale nemůžete přidat pole s číslem. Silné psaní je implementováno v Javě a Pythonu.
  • Slabý. Jazyky s ním provádějí mnoho implicitních převodů automaticky, což může vést k nejednoznačnosti. V JavaScriptu je implementováno slabé psaní.

  Slabě psané jazyky jsou atraktivní, protože jsou lakonické. Kód pro ně se stejnou funkčností bude napsán kratší, a proto je snazší psát v takových programovacích jazycích. Jsou považovány za jednodušší na učení.

  Silné psaní má ale své výhody. Poskytuje více jistoty a ponechává méně prostoru pro chyby. Díky tomu je kód robustnější a snáze se optimalizuje pro rychlejší výkon.

  Statické a dynamické

  V programovacích jazycích lze datový typ přiřadit buď za běhu, nebo při kompilaci. Vznikají tak další dva typy psaní.

  • Statický. S ním je datový typ určen během kompilace. V programovacích jazycích, které to podporují, nelze datové typy měnit. Jsou žádáni jednou provždy. Tím se snižuje počet chyb. Příklady programovacích jazyků se statickým typováním jsou Java a C#.
  • Dynamický. V něm je datový typ určen pouze ve fázi provádění programu. V programovacích jazycích s dynamickým psaním je psaní kódu flexibilnější proces, ale takové programy jsou méně spolehlivé. Příklady dynamicky typovaných jazyků jsou JavaScript a Python.

  U statického typování se typová kontrola provádí pouze jednou, což znamená, že programátor nemusí neustále kontrolovat, zda je s daty vše v pořádku. Díky tomu je kód v takových programovacích jazycích prováděn rychleji.

  Některé chyby, kterých se dopustil vývojář, lze odhalit ve fázi kompilace.

  Dynamické psaní má také své výhody. Usnadňuje vytváření univerzálních kolekcí, programátor nemusí myslet na datové typy. To vám umožní psát kód rychleji.

  Kromě toho se programovací jazyky s dynamickým psaním jednoduše učí.

  Explicitní a implicitní

  Datové typy v programovacích jazycích lze specifikovat různými způsoby. Podle tohoto parametru může být psaní:

  • Je zřejmé. V tomto případě programátor samostatně určí, jaký typ dat bude obsahovat při vytváření proměnné. To je implementováno v jazycích jako C++ a C#.
  • Implicitní. V tomto případě programovací jazyk automaticky vybere požadovaný typ na základě hodnoty, kterou do proměnné vložil vývojář. K tomuto procesu může dojít i během kompilace. Mezi implicitně typované jazyky patří JavaScript a PHP.

  Explicitní typování zahrnuje přísnější kontrolu dat, což umožňuje chyby v kódu identifikovat předem. Také struktura programu je srozumitelnější jak pro jeho autora, tak pro ostatní vývojáře, protože všechny datové typy jsou v ní již specifikovány. To zlepšuje čitelnost kódu.

  Explicitní psaní má ale také své nevýhody: zadání datového typu pokaždé jednoduše trvá déle a samotný kód se stává podrobnějším. Je-li to podporováno, znamená to, že programátor musí ručně aktualizovat datové typy.

  Implicitní psaní umožňuje psát kód rychleji a stručněji a proces refaktoringu je zjednodušen. Odhalit v něm chyby je ale obtížnější a čitelnost se snižuje.

  Žádný datový typ

  Všechny programovací jazyky oblíbené v komerčním vývoji jsou typovány. Ale nebylo tomu tak vždy. A stále existují beztypové programovací jazyky. Většina z nich jsou jazyky s nízkou abstrakce.

  V nich nejsou data rozdělena do typů a informace samotné jsou prezentovány jednoduše ve formě sad. Psaní kódu v takových programovacích jazycích je velmi obtížné a má nízkou čitelnost. To znamená, že bez komentářů je problematické porozumět významům.

  Beztypové jazyky se používají k vytváření programů pro mikrokontroléry, nízkoúrovňové programy a kompilátory. Příkladem takového jazyka je Assembler.

  Bezplatné kurzy programování v Hexlet

  • Osvojte si základy moderních programovacích jazyků
  • Naučte se používat Git a příkazový řádek
  • Vyberte si povolání nebo zdokonalte své dovednosti