Полное руководство. С# 4.0

В C# строго определены пределы и характер действия каждого типа значения. Исходя из требований к переносимости программ, C# не допускает в этом отношении никаких компромиссов. Например, тип int должен быть одинаковым во всех средах выполнения. Но в этом случае отпадает необходимость переписывать код для кон кретной платформы. И хотя строгое определение размерности типов значений может стать причиной незначительного падения производительности в некоторых средах, эта мера необходима для достижения переносимости программ.

ПРИМЕЧАНИЕ Помимо простых типов, в C# определены еще три категории типов значений: перечисления, структуры и обнуляемые типы. Все они рассматриваются далее в этой книге. Целочисленные типы

В C# определены девять целочисленных типов: char, byte, sbyte, short, ushort, int, uint, long и ulong. Но тип char применяется, главным образом, для пред ставления символов и поэтому рассматривается далее в этой главе. Остальные восемь целочисленных типов предназначены для числовых расчетов. Ниже представлены их диапазон представления чисел и разрядность в битах. Тип Разрядность в битах Диапазон представления чисел byte 8 0-255 sbyte 8 -128-127 short 16 -32 768-32 767 ushort 16 0-65 535 int 32 -2 147 483 648-2 147 483 647 uint 32 0-4 294 967 295 long 64 -9 223 372 036 854 775 808-9 223 372 036 854 775 807 ulong 64 0-18 446 744 073 709 551 615

Как следует из приведенной выше таблицы, в C# определены оба варианта различ ных целочисленных типов: со знаком и без знака. Целочисленные типы со знаком от личаются от аналогичных типов без знака способом интерпретации старшего разряда целого числа. Так, если в программе указано целочисленное значение со знаком, то компилятор C# сгенерирует код, в котором старший разряд целого числа использу ется в качестве флага знака. Число считается положительным, если флаг знака равен 0, и отрицательным, если он равен 1. Отрицательные числа практически всегда представ ляются методом дополнения до двух, в соответствии с которым все двоичные разряды отрицательного числа сначала инвертируются, а затем к этому числу добавляется 1.

Целочисленные типы со знаком имеют большое значение для очень многих алго ритмов, но по абсолютной величине они наполовину меньше своих аналогов без знака. Вот как, например, выглядит число 32 767 типа short в двоичном представлении. 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

Если установить старший разряд этого числа равным 1, чтобы получить значение со знаком, то оно будет интерпретировано как -1, принимая во внимание формат до полнения до двух. Но если объявить его как значение типа ushort, то после установки в 1 старшего разряда оно станет равным 65 535.

Вероятно, самым распространенным в программировании целочисленным типом является тип int. Переменные типа int нередко используются для управления цикла ми, индексирования массивов и математических расчетов общего назначения. Когда же требуется целочисленное значение с большим диапазоном представления чисел, чем у типа int, то для этой цели имеется целый ряд других целочисленных типов. Так, если значение нужно сохранить без знака, то для него можно выбрать тип uint, для больших значений со знаком — тип long, а для больших значений без знака — тип ulong. В качестве примера ниже приведена программа, вычисляющая расстояние от Земли до Солнца в дюймах. Для хранения столь большого значения в ней использует ся переменная типа long. // Вычислить расстояние от Земли до Солнца в дюймах. using System; class Inches { static void Main { long inches; long miles; miles = 93000000; // 93 000 000 миль до Солнца // 5 280 футов в миле, 12 дюймов в футе, inches = miles * 5280 * 12; Console.WriteLine("Расстояние до Солнца: " + inches + " дюймов."); } }

Вот как выглядит результат выполнения этой программы. Расстояние до Солнца: 5892480000000 дюймов.

Очевидно, что этот результат нельзя было бы сохранить в переменной типа int или uint.

Самыми мелкими целочисленными типами являются byte и sbyte. Тип byte представляет целые значения без знака в пределах от 0 до 255. Переменные типа byte особенно удобны для обработки исходных двоичных данных, например байтового по тока, поступающего от некоторого устройства. А для представления мелких целых зна чений со знаком служит тип sbyte. Ниже приведен пример программы, в которой переменная типа byte используется для управления циклом, где суммируются числа от 1 до 100. // Использовать тип byte. using System; class Use_byte { static void Main { byte x; int sum; sum = 0; for(x = 1; х <= 100; х++) sum = sum + х; Console.WriteLine("Сумма чисел от 1 до 100 равна " + sum); } }

Результат выполнения этой программы выглядит следующим образом. Сумма чисел от 1 до 100 равна 5050