4. diel - Typový systém druhýkrát: Dátové typy

V predchádzajúcom cvičení, Riešené úlohy k 1.-3. lekciu C # .NET, sme si precvičili získané skúsenosti z predchádzajúcich lekcií.

V minulej lekcii C # kurzu, Riešené úlohy k 1.-3. lekciu C # .NET , sme si ukázali základné dátové typy, boli to int , string a float . Teraz sa na dátové typy pozrieme viac zblízka a vysvetlíme si, kedy aký použiť. Dnešná lekcia bude veľa teoretická, ale o to viac bude praktická tá budúci. Na konci si vytvoríme pár jednoduchých ukážok.

C # rozoznáva dva druhy dátových typov, hodnotové a referenčný.

Hodnotovej dátové typy

Premenné hodnotového dátového typu si dokážeme jednoducho predstaviť. Môže sa jednať napr. O číslo alebo znak. V pamäti je jednoducho uložená priamo hodnota a my k tejto hodnote môžeme z programu priamo pristupovať. Slovo priamo som toľkokrát nepoužil len náhodou. V tomto C # kurze sa budeme venovať výhradne týmto premenným.

Celočíselné dátové typy

Pozrime sa teraz na tabuľku všetkých vstavaných celočíselných dátových typov v .NET, všimnite si typu int , ktorý už poznáme zminula.

dátový typ	rozsah	veľkosť	.NET typ
sbyte	-128 až 127	8 bitov	System.SByte
byte	0 až 255	8 bitov	System.Byte
short	-32 768 až 32 767	16 bitov	System.Int16
ushort	0 až 65 535	16 bitov	System.UInt16
int	-2 147 483 648 až 2 147 483 647	32 bitov	System.Int32
UINT	0 až 4 294 967 295	32 bitov	System.UInt32
long	-9 223 372 036 854 775 808 až 9 223 372 036 854 775 807	64 bitov	System.Int64
ulong	0 až 18 446 744 073 709 551 615	64 bitov	System.UInt64

Všetka tá šialené čísla z tejto tabuľky si pamätať nemusíte, takmer vždy vám pomôže vo Visual Studiu nástroj IntelliSense, ktorý keď budete písať ten typ údajov a počkáte ukáže nad ním bublinu:

Prípadne v dokumentácii k Visual štúdiu to nájdete podrobnejšie. Do dokumentácie sa dostanete, keď napíšete konkrétny dátový typ, označíte ho a stlačíte F1.

Asi vás napadá otázka, prečo máme toľko možných typov pre uloženie čísla. Odpoveď je prostá, záleží na jeho veľkosti. Čím väčšie číslo, tým viac spotrebuje pamäte. Pre vek užívateľov teda zvolíme byte , pretože sa určite nedožije viac, ako 255 rokov. Predstavte si databázu milióna užívateľov nejakého systému, keď zvolíme miesto byte int , bude zaberať 4x viac miesta. Naopak keď budeme mať funkciu na výpočet faktoriálu, ťažko nám bude stačiť rozsah integer a použijeme long .

Všimnite si, že niektoré typy začínajú na u . Sú takmer rovnaké, ako ich dvojníci bez u , len neumožňujú záporné hodnoty a tým pádom na kladnú časť môžu uložiť 2x vyššiu hodnotu. Týmto typom sa hovorí unsigned, klasickým signed.

.NET typ je názov danej štruktúry v .NET knižniciach. My používame tzv. Aliasy, aby bola práca jednoduchšia, v skutočnosti si C # kód:

int a = 10;

preberie ako:

System.Int32 a = 10;

My budeme samozrejme používať aliasy, od toho tam sú

Nad výberom dátového typu nemusíte moc premýšľať a väčšinou sa používa jednoducho int . Typ riešte len v prípade, keď sú premenné v nejakom poli (všeobecne kolekciu) a je ich teda viac, potom sa oplatí zaoberať sa pamäťovými nárokmi. Tabuľky sem dávam skôr pre úplnosť. Medzi typy samozrejme funguje už spomínaná implicitné konverzie, teda môžeme priamo priradiť int do premennej typu long a podobne, bez toho aby sme niečo konvertovali.

Desatinné čísla

U desatinných čísel je situácia trochu jednoduchšie, máme na výber iba dva dátové typy. Samozrejme sa líšia opäť v rozsahu hodnoty, ďalej však ešte v presnosti (vlastne počtu des. Miest). Typ double má už podľa názvu dvojnásobnú presnosť oproti float .

dátový typ	rozsah	presnosť	.NET typ
float	+ -1.5 * 10 -45 až + -3.4 * 10 38	7 čísel	System.Single
double	+ -5.0 * 10 -324 až + -1.7 * 10 308	15-16 čísel	System.Double

Vzhľadom k tomu, že desatinné čísla sú v počítači uložené v dvojkovej sústave, dochádza k určitej strate presnosti. Odchýlka je síce takmer zanedbateľná, však keď budete programovať napr. Finančný systém, nepoužívajte tieto dát. typy pre uchovanie peňazí, mohlo by dôjsť k malým odchýlkam.

Keď do float u chceme dosadiť priamo v zdrojovom kóde, musíme použiť sufix F , u double sufix D (u double ho môžeme vypustiť, pretože je predvolený desatinná typ):

float f = 3.14F;
double d = 2.72;

Ako desatinný separátor používame v zdrojovom kóde vždy bodku, nehľadiac na to, aké máme vo Windows regionálne nastavenia.

Ďalšie vstavané dátové typy

Pozrime sa na ďalšie dátové typy, ktoré nám .NET ponúka:

dátový typ	rozsah	Veľkosť / Presnosť	.NET typ
char	U + 0000 až U + ffff	16 bitov	System.Char
decimal	+ -1.0 * 10 -28 až + -7.9 * 10 28	28-29 čísel	System.Decimal
bool	true alebo false	8 bitov	System.Boolean

Char

Char nám reprezentuje jeden znak, na rozdiel od string u, ktorý reprezentoval celý reťazec char ov. Znaky v C # píšeme do úvodzoviek:

char c = 'A';

Typ char patrí v podstate do celočíselných premenných (obsahuje číselný kód znaku), ale prišlo mi logickejšie uviesť ho tu. Typ char nám vracia napr. Metóda Console.ReadKey() .

Decimal

Typ decimal rieši problém ukladania desatinných čísel v binárnej podobe, ukladá totiž číslo vnútorne podobne ako text. Používa sa teda pre uchovanie peňažných hodnôt. Ku všetkým ďalším matematickým operáciám s des. číslami použijeme float alebo double . K zápisu decimal hodnoty opäť používame sufix, m :

decimal m = 3.14159265358979323846m;

Bool

Dátový typ bool nadobúda dvoch hodnôt: true (pravda) a false (nepravda). Budeme ho používať najmä vtedy, až sa dostaneme k podmienkam. Do premennej typu bool možno uložiť ako priamo hodnotu true / false , tak i logický výraz. Skúsme si jednoduchý príklad:

{CSHARP_CONSOLE}
bool b = false;
bool vyraz = (15 > 5);
Console.WriteLine(b);
Console.WriteLine(vyraz);
Console.ReadKey();
{/CSHARP_CONSOLE}

Výstup programu:

Konzolová aplikácia
False
True

Výrazy píšeme do zátvoriek. Vidíme, že výraz nadobúda hodnoty true (pravda), pretože 15 je naozaj väčší ako 5 . Od výrazov je to len krok k podmienkam, na ne sa pozrieme nabudúce.

Referenčnej dátové typy

K referenčným typom sa dostaneme až u objektovo orientovaného programovania, kde si tiež vysvetlíme zásadné rozdiely. Zatiaľ budeme pracovať len s tak jednoduchými typmi, že rozdiel nepoznáme. Uspokojíme sa s tým, že referenčná typy sú zložitejšie, než tie hodnotové. Jeden taký typ už poznáme, je ním string . Možno vás napadá, že string nemá nijako obmedzenú dĺžku, je to tým, že s referenčnými typy sa v pamäti pracuje inak.

Typ string má na sebe rad naozaj užitočných metód. Niektoré si teraz preberieme a vyskúšame:

String

StartsWith () EndsWith () a Contains ()

Môžeme sa jednoducho opýtať, či reťazec začína, končí alebo či obsahuje určitý podreťazec (substring). Podreťazcom myslíme časť pôvodného reťazca. Všetky tieto metódy budú ako parameter brať samozrejme podreťazec a vracať hodnoty typu bool ( true / false ). Zatiaľ na výstup nevieme reagovať, ale poďme si ho aspoň vypísať:

{CSHARP_CONSOLE}
string s = "Krokonosohroch";
Console.WriteLine(s.StartsWith("krok"));
Console.WriteLine(s.EndsWith("hroch"));
Console.WriteLine(s.Contains("nos"));
Console.WriteLine(s.Contains("roh"));
Console.ReadKey();
{/CSHARP_CONSOLE}

Výstup programu:

Konzolová aplikácia
False
True
True
False

Vidíme, že všetko funguje podľa očakávania. Prvý výraz samozrejme neprešiel vďaka tomu, že reťazec v skutočnosti začína veľkým písmenom.

ToUpper () a ToLower ()

Rozlišovanie veľkých a malých písmen môže byť niekedy na obtiaž. Veľakrát sa budeme potrebovať opýtať na prítomnosť podreťazca tak, aby nezáležalo na veľkosti písmen. Situáciu môžeme vyriešiť pomocou metód ToUpper() a ToLower() , ktoré vracia reťazec vo veľkých a v malých písmenách. Uveďme si reálnejšie príklad ako je Krokonosohroch. Budeme mať v premennej riadok konfiguračného súboru, ktorý písal užívateľ. Keďže sa na vstupy od užívateľov nemožno spoľahnúť, musíme sa snažiť eliminovať možné chyby, tu napr. S veľkými písmenami.

{CSHARP_CONSOLE}
string konfig = "Fullscreen shaDows autosave";
konfig = konfig.ToLower();
Console.WriteLine("Pobeží hra vo fullscreen?");
Console.WriteLine(konfig.Contains("fullscreen"));
Console.WriteLine("Budú zapnuté tiene?");
Console.WriteLine(konfig.Contains("shadows"));
Console.WriteLine("Želá si hráč vypnúť zvuk?");
Console.WriteLine(konfig.Contains("nosound"));
Console.WriteLine("Želá si hráč hru automaticky ukladať?");
Console.WriteLine(konfig.Contains("autosave"));
Console.ReadKey();
{/CSHARP_CONSOLE}

Výstup programu:

Konzolová aplikácia
Pobeží hra vo fullscreen?
True
Budú zapnuté tiene?
True
Želá si hráč vypnúť zvuk?
False
Želá si hráč hru automaticky ukladať?
True

Vidíme, že sme schopní zistiť prítomnosť jednotlivých slov v reťazci tak, že si najprv reťazec prevedieme celý na malé písmená (alebo na veľké) a potom kontrolujeme prítomnosť slová len malými (alebo veľkými) písmenami. Takto by mimochodom mohlo naozaj vyzerať jednoduché spracovanie nejakého konfiguračného skriptu.

Trim (), TrimStart () a TrimEnd ()

Problémom vo vstupoch od užívateľa môže byť aj diakritika. C # ale našťastie pracuje plne v UTF-8, nestane sa nám teda, že by sa diakritika nejako skomolila. Ďalšou nástrahou môžu byť medzery a všeobecne všetky tzv. Biele znaky, ktoré nie sú vidieť, ale môžu nám uškodiť. Vo všeobecnosti môže byť dobré tzv. Trimovať všetky vstupy od užívateľa, môžeme trimovať buď okolo celého reťazca alebo len biele znaky pred ním a za ním. Prezradím, že pri parsovacích funkciách C # trimuje zadaný reťazec automaticky, než s ním začne pracovať. Odstránené sú len neviditeľné znaky okolo reťazca, napr. Medzery medzi slovami zostanú. Skúste si v nasledujúcej aplikácii pred číslo a za číslo zadať niekoľko medzier:

{CSHARP_CONSOLE}
Console.WriteLine("Zadajte číslo:");
string s = Console.ReadLine();
Console.WriteLine("Zadal ste text: " + s);
Console.WriteLine("Text po funkciu trim: " + s.Trim());
int a = int.Parse(s);
Console.WriteLine("Previedol som zadaný text na číslo parsováním, zadal ste: " + a);
Console.ReadKey();
{/CSHARP_CONSOLE}

Replace ()

Asi najdôležitejšie metódou na string u je nahradenie určitej jeho časti iným textom. Ako parametre zadáme dva podreťazca, jeden čo chceme nahrádzať a druhý ten, ktorým to chceme nahradiť. Metóda vráti nový string , v ktorom prebehlo nahradenie. Keď daný podreťazec metóda nenájde, vráti pôvodnú reťazec. Skúsme si to:

{CSHARP_CONSOLE}
string s = "Java je najlepší!";
s = s.Replace("Java", "C #");
Console.WriteLine(s);
Console.ReadKey();
{/CSHARP_CONSOLE}

Výstup programu:

Konzolová aplikácia
C # je najlepší!

Format ()

Format() je veľmi užitočná metóda, ktorá nám umožňuje vkladať do samotného textového reťazca zástupné značky. Tie sú reprezentované ako číslo v zložených zátvorkách, prvým číslom je 0 . Ako ďalšie parametre metódy nasledujú v tomto poradí premenné, ktoré sa majú do textu namiesto značiek vložiť. Všimnite si, že sa metóda nevolá na konkrétne premenné (presnejšie inštanciu, pozri ďalší lekcie), ale priamo na typu string .

{CSHARP_CONSOLE}
int a = 10;
int b = 20;
int c = a + b;
string s = string.Format("Keď sčítame {0} a {1}, dostaneme {2}", a, b, c);
Console.WriteLine(s);
Console.ReadKey();
{/CSHARP_CONSOLE}

Výstup programu:

Konzolová aplikácia
Keď sčítame 10 a 20, dostaneme 30

Konzola sama vie prijímať text v takomto formáte, môžeme teda napísať:

{CSHARP_CONSOLE}
int a = 10;
int b = 20;
int c = a + b;
Console.WriteLine("Keď sčítame {0} a {1}, dostaneme {2}", a, b, c);
Console.ReadKey();
{/CSHARP_CONSOLE}

Toto je veľmi užitočná a prehľadná cesta, ako zostavovať reťazca, a určite sa ju oplatí mnohokrát použiť namiesto bežnej konkatenace pomocou operátora + , ak nebazírujú na vysokej rýchlosti.

PadLeft () a PadRight ()

Ako posledný si spomenieme metódy, ktoré nám k textu naopak medzery pridajú K čomu to je dobré? Predstavte si, že máme 100 premenných a budeme ich chcieť usporiadať do tabuľky. Text upravíme pomocou metódy PadRight() s parametrom šírky stĺpca, teda napr. 20 znakov. Pokiaľ bude mať text len 12 znakov, vypíše sa pred neho 8 medzier, aby mal veľkosť 20. Obdobne metóda PadLeft() by vypísala 8 medzier za neho. Keďže nemáme znalosti na vytvorenie takej tabuľky, budeme si metódy len pamätať a vyskúšame si ich ďalej v C # kurze.

Vlastnosť Length

Posledný, ale najdôležitejšie vlastnosť (pozor, nie metóda) je Length , teda dĺžka. Vracia celé číslo, ktoré predstavuje počet znakov v reťazci. Za vlastnosti nepíšeme zátvorky, pretože nemajú parametre.

{CSHARP_CONSOLE}
Console.WriteLine("Zadajte vaše meno:");
string jmeno = Console.ReadLine();
Console.WriteLine("Dĺžka vášho mena je: {0}", jmeno.Length);
Console.ReadKey();
{/CSHARP_CONSOLE}

Je toho ešte veľa k vysvetľovaniu a sú ďalšie dátové typy, ktoré sme neprebrali. Aby sme však stále nepreberala len teóriu, ukážeme si už v nasledujúcej lekcii, Riešené úlohy k 4. lekcii C # .NET , podmienky a neskôr cykly, potom bude naša programátorská výbava dostatočne veľká na to, aby sme tvorili zaujímavé programy

V nasledujúcom cvičení, Riešené úlohy k 4. lekcii C # .NET, si precvičíme nadobudnuté skúsenosti z predchádzajúcich lekcií.