Язык программирования C++. Пятое издание

• Встроенные типы данных (например, целые числа, символы и т.д.).

• Переменные, позволяющие присваивать имена используемым объектам.

• Выражения и операторы, позволяющие манипулировать значениями этих типов.

• Управляющие структуры, такие как if или while, обеспечивающие условное и циклическое выполнение наборов действий.

• Функции, позволяющие обратиться к именованным блокам действий.

Большинство языков программирования дополняет эти основные средства двумя способами: они позволяют программистам дополнять язык, определяя собственные типы, а также использовать библиотеки, в которых определены полезные функции и типы, отсутствующие в базовом языке.

В языке С++, как и в большинстве языков программирования, допустимые для объекта операции определяет его тип. То есть оператор будет допустимым или недопустимым в зависимости от типа используемого объекта. Некоторые языки, например Smalltalk и Python, проверяют используемые в выражениях типы во время выполнения программы. В отличие от них, язык С++ осуществляет контроль типов данных статически, т.е. соответствие типов проверяется во время компиляции. Как следствие, компилятор требует сообщить ему тип каждого используемого в программе имени, прежде чем оно будет применено.

Язык С++ предоставляет набор встроенных типов данных, операторы для манипулирования ими и небольшой набор операторов для управления процессом выполнения программы. Эти элементы формируют алфавит, при помощи которого можно написать (и было написано) множество больших и сложных реальных систем. На этом базовом уровне язык С++ довольно прост. Его потрясающая мощь является результатом поддержки механизмов, которые позволяют программисту самостоятельно определять новые структуры данных. Используя эти средства, программисты могут приспособить язык для собственных целей без участия его разработчиков и необходимости ожидать, пока они удовлетворят появившиеся потребности.

Возможно, важнейшим компонентом языка С++ является класс, который позволяет программистам определять собственные типы данных. В языке С++ такие типы иногда называют "типами класса", чтобы отличить их от базовых типов, встроенных в сам язык. Некоторые языки программирования позволяют определять типы, способные содержать только данные. Другие, подобно языку С++, позволяют определять типы, в состав которых можно включить операции, выполняемые с этими данными. Одна из главных задач проекта С++ заключалась в предоставлении программистам возможности самостоятельно определять типы данных, которые будут так же удобны, как и встроенные. Стандартная библиотека языка С++ использует эту возможность для реализации обширного набора классов и связанных с ними функций.

Первым шагом по овладению языком С++ является изучение его основ и библиотеки — такова тема части I, "Основы". В главе 2 рассматриваются встроенные типы данных, а также обсуждается механизм определения новых, собственных типов. В главе 3 описаны два фундаментальных библиотечных типа: string (строка) и vector (вектор). В этой же главе рассматриваются массивы, представляющие собой низкоуровневую структуру данных, встроенную в язык С++, и множество других языков. Главы 4-6 посвящены выражениям, операторам и функциям. Завершается часть главой 7 демонстрирующей основы построения собственных типов классов. Как мы увидим, в определении собственных типов примиряется все, что мы изучили до сих пор, поскольку написание класса подразумевает использование всех средств, частично раскрытых в части I.

Глава 2 Переменные и базовые типы

Типы данных — это основа любой программы: они указывают, что именно означают эти данные и какие операции с ними можно выполнять.

У языка С++ обширная поддержка таких типов. В нем определено несколько базовых типов: символы, целые числа, числа с плавающей запятой и т.д. Язык предоставляет также механизмы, позволяющие программисту определять собственные типы данных. В библиотеке эти механизмы использованы для определения более сложных типов, таких как символьные строки переменной длины, векторы и т.д. В этой главе рассматриваются встроенные типы данных и основы применения более сложных типов.

Тип определяет назначение данных и операции, которые с ними можно выполнять. Например, назначение простого оператора i = i + j; полностью зависит от типов переменных i и j. Если это целые числа, данный оператор представляет собой обычное арифметическое сложение. Но если это объекты класса Sales_item, то данный оператор суммирует их компоненты (см раздел 1.5.1).

2.1. Простые встроенные типы

В языке С++ определен набор базовых типов, включая арифметические типы (arithmetic type), и специальный тип void. Арифметические типы представляют символы, целые числа, логические значения и числа с плавающей запятой. С типом void не связано значений, и применяется он только при некоторых обстоятельствах, чаще всего как тип возвращаемого значения функций, которые не возвращают ничего.