数据类型

✍ dations ◷ 2025-02-26 13:32:00 #数据类型

在程序设计的类型系统中,数据类型(英语:Data type),又称数据型态、数据型别,是用来约束数据的解释。在编程语言中,常见的数据类型包括原始类型(如:整数、浮点数或字符)、多元组、记录单元、代数数据类型、抽象数据类型、参考类型、类以及函数类型。数据类型描述了数值的表示法、解释和结构,并以算法操作,或是对象在存储器中的存储区,或者其它存储设备。

所有在电脑中,基于数字电子学的底层数据,都是以比特(0 或 1)表示。其中数据的最小的定址单位,称为字节(通常是八比特,以八个比特为一组)。机器代码指令处理的单位,称作字长(至 2007 年止,一般为 32 或 64 比特)大部分对字长的指令解译,主要以二进制为主,如一个 32 比特的字长,可以表示从 0 至 2 32 1 {\displaystyle 2^{32}-1} 的无符号整数值,或者表示从 2 31 {\displaystyle -2^{31}} 2 31 1 {\displaystyle 2^{31}-1} 的有符号整数值。由于有了二的补码,机器语言和机器大多不需要区分无符号和有符号数据类型。存在着特殊的算术指令,对字长中的比特使用不同的解释,以此作为浮点数。

编程语言提供若干原始数据类型,以作为程序以及专用化复合类型的创建基础。典型的原始数据类型包含各种整数、浮点数以及字符串类型。尽管这些创建基础:数组、记录单元以及参考所联系的数据,可能未包括在基本类型,但仍可将其视为若干原始值的聚集。

这部分可包括以下内容(最终仍取决于编程语言):

每一个数据类型都有一个数值上的最大和最小值,称作数值范围。了解数值的范围是很重要的,尤其是当使用较小的类型时,你就只能存储范围之内的数值。试图存储一个超出其范围的数值,可能会导致编译或运行错误,或者不正确的计算结果(因为被截断)。

一个变量的范围,是基于用以保存数值的字节数目,而且整数数据类型通常能够存储 2 n {\displaystyle 2^{n}} 数值(此处的 n {\displaystyle n} 是指比特)。对于其它的数据类型(例如,浮点数),其数值范围更为复杂,且几乎取决于所使用的存储方法。还有一些不用完全部的比特,例如,布尔只需一个比特,且表示一个二进制值(虽然在实践中,通常会用完剩余的 7 个比特)。某些编程语言也允许反向决定,程序设计者定义解决问题所需的范围和精度,然后由编译器自动选择合适的整数或浮点数。

下表列出常见的数据类型,及其数值范围:

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