Programujeme v jazyku C# - Diel 4

Michal Čižmár  /  08. 12. 2004, 00:00

Vo štvrtom dieli si povieme niečo o hodnotových dátových typoch a premenných. Ukážeme si možnosť jazyka C# kontrolovať pretečenie pamäti. Všetko je s príkladmi, ktoré si môžete stiahnuť a ihneď odskúšať.

>>Čo je to premenná?
Je to oblasť pamäti, ktorú si vyhradíte na používanie konkrétneho typu dát. Pokúsim sa to vysvetliť tým, ktorí s programovaním len začínajú: Premennú si môžete predstaviť ako niečo na odkladanie vecí. Na určitý typ vecí používa len určitý prostriedok. Napr. pre jedlo hrnce, pre dokumenty zakladač atď. Každej premennej musí byť pred prvým použitím priradené meno a typ. Nemusí byť hneď aj naplnená hodnotou.

>> Akého typu môže byť premenná?
C# pozná tri typy dátových typov. Hlavná kategorizácia sa môže urobiť podľa typu pamäti, kde sa premenné ukladajú. A to na:
- Hodnotové.
- Referenčné
- Ukazovatele

Hodnotové dátové typy sú uložené v zásobníku, preto s nimi počítač veľmi rýchlo pracuje. Referenčné a ukazovatele sú uložené v halde, čo je pomalší typ pamäti ale má zas iné výhody.

Hodnotové typy sú napr. čísla, znaky, logické hodnoty, štruktúry, enumerata (alebo výčtové typy po česky, ja používam radšej anglický názov. Ak viete ako to preložiť do spisovnej slovenčiny, tak mi prosím napíšte). V tomto dieli sa venujeme iba hodnotovým dátovým typom a to len v okresanej podobe.
Štruktúry a enumerata sú asi aj na celý diel, ktorý bude neskôr. Ide o premenné ktoré si vytvára programátor sám. Referenčné dátové typy sú triedy (class). O objektoch a triedach si povieme nabudúce.

Pozn. pre programátorov C++
Ako vidíte v C# sú aj ukazovatele. Môžete čokoľvek naprogramovať aj bez nich, ale keď sa určitá časť kódu opakuje veľmi často a ide vám veľmi o rýchlosť vykonávania, tak deklarujete funkciu ako unsafe a môžete v nej používať také „nádherné“ :-) veci ako void*.

>> Číselné dátové typy a ako vypočítať ich rozsah.

Číselné dátové typy nečakane slúžia na ukladanie čísiel :-). Pred tým ako si vyberiete vhodný číselný typ, je potrebné vedieť ich veľkosť, t.j. aké veľké čísla sú schopné poňať. Veľkosť(size) premennej sa udáva v Bitoch.
Ďalej si musíte uvedomiť, či budete ukladať čísla aj záporné, čiže so znamienkom.
Aké veľké číslo je možné uložiť do premennej si môžeme vypočítať dvoma vzorcami.

Pre premenné bez znamienka sa rozsah vypočíta takto:
0.0 až (2ˆsize)-1 ; kde znamienko ˆ znamená mocninu
Pre premenné so znamienkom :
- 2ˆ(size-1) až 2ˆ(size-1) +1 ; pozor na prioritu zátvoriek.

Tu vidíte, že ak je premenná so znamienkom tak tento príznak oberá veľkosť premennej o jeden bit.

>> Aké konkrétne číselné dátové typy C# pozná?

Môžeme ich rozdeliť na celočíselné znamienkové:

meno veľkosť rozsah
sbyte 8b -128..127
short 16b -32 768..32 767
int 32b -2 147 438 648..2 147 438 647
long 64b -9 223 372 036 854 775 808 .. 9 223 372 036 854 775 807

Celočíselné bez znamienka:

meno veľkosť rozsah
byte 8b 0..255
ushort 16b 0..65535
uint 32b 0..4 294 877 295
ulong 64b 0.. 18 446 744 073 709 551 615

Reálne čísla (t.j. s desatinnou čiarkou)

Meno veľkosť rozsah presnosť
float 32b 1,4x10ˆ-45 .. 3,4x10ˆ38 7 miest
double 64b 4,9x10ˆ-324.. 1,7x10ˆ308 15miest

Pri reálnych číslach nás zaujíma aj presnosť t.j na koľko platných desatinných číslic je číslo uložene. Ak niekde uvidíte písať o norme EEE 754, tak sa jedná o popis vnútorného spôsobu ukladania týchto čísiel v počítači.

Príklad 4.1:

using System;
using
System.Windows.Forms;

namespace rozsahPremennych

{

 class
MainClass
 {
  public static void Main(string[] args
)
  {
Console.WriteLine(" Mini.hodnota int{0:N}",Int32.MinValue
);
Console.WriteLine(" Max.hodnota int{0:N}", Int32.MaxValue
);

Console.WriteLine("Min.hodnota uint{0:N}",UInt32.MinValue
);
Console.WriteLine("Max.hodnota uint{0:N}",UInt32.MaxValue
);
MessageBox.Show("Jednoduché nie?","Ako jednoducho vypísať hlášku:",MessageBoxButtons.OK
,
MessageBoxIcon.Information
);
  }
 }

}

Modifikátor :N spôsobí, že čísla sú vypisované po stovkách. Ostatné modifikátory si objasníme v niektorom z ďalších dieloch.

>> Každý číselný dátový typ ma odpovedajúcu štruktúru.
V príklad 4.1 vidíte že narábam so štruktúrou Int32. Všetky odpovedajúce štruktúry máte vypísané tu:

sbyte -> SByte byte -> Byte
short -> Int16 ushort -> UInt16
int -> Int32 uint -> UInt32
long -> Int64 ulong -> UInt64
float -> Single double -> Double

>> Podpora divokých čísiel :-)
Ide o čísla ako nekonečno a „matematicky nedefinované“. Najlepšie bude keď si vyskúšate príklad 4.2

Príklad 4.2

using System;

namespace
delenieNulouFunguje
{

class
MainClass
  {
    public static void Main()
     {
     float i = 5.0f
; // deklaracia premennej i
     float j =0.0f
; // premenne mozem hned naplnit hodnotou

     Console.WriteLine(" 5/0= {0}",i/j
);
     Console.WriteLine(" 0/0= {0}",j/j
);
     Console.ReadKey
();
     }
   }
}

Takéto srandy fungujú iba s reálnymi číslami. Ešte raz odporúčam tento program vyskúšať. Bude možno prekvapení.

>>Kontrola pretečenia premennej.
Pretečenie premennej nastáva, keď sa do nej pokúsite uložiť väčšie číslo ako je schopná poňať. Ak predpokladáte, že sa také niečo môže stať ( aj keď nakoniec sa to stane väčšinou tam, kde ste to nepredpokladali:-) uzavrite daný kód do oblasti checked.

using System;

namespace
kontrolaPretecenia
{
class MainClass
{
  public static void Main(string[] args
)
  {
   short x = 32767
;
   short y = 32767
;
   short z
;

   z=(short) (x + y
);

   Console.WriteLine(" z = {0}",z
);
   Console.ReadKey
();

   try
{
     z= checked( (short) (x+y
));
     Console.WriteLine(" z = {0}",z
);
     Console.ReadKey
();
   }
   catch (System.OverflowException e
)
   {
     System.Console.WriteLine(e.ToString
());
   }
 }
}
}


Oblasť try {} catch slúži na zachytenie výnimky (chyby), ktorú vyvolá direktíva checked. Ak by ste to nechali bez try {} catch, tak výnimku zachytí až Windows (teraz už prípadne aj Linux). Bez checked je v premennej z po sčítaní uložené -2, teda nastalo pretečenie.

Všetky príklady si môžete stiahnuť:
Príklad 1:  www.inet.sk/download/user/RozsahPremennych.zip
Príklad 2 : www.inet.sk/download/user/delenieNulouFunguje.zip
Príklad 3:  www.inet.sk/download/user/kontrolaPretecenia.zip

Predchádzajúce diely:
Programujeme v jazyku C# - Diel 3 
Programujeme v jazyku C# - Diel 2 
Programujeme v jazyku C# - Diel 1 
Porovnanie C# vs. C++  

Vaše otázky a pripomienky píšte na môj e-mail : micitn@orangemail.sk alebo do diskusie.

Michal Čižmár

SEE YOU

Neprehliadnite: