Типы данных и операции

Совместимость типов данных

В общем случае при выполнении арифметических (и любых других) операций компилятору требуется, чтобы типы операндов совпадали: нельзя, например, сложить массив и множество, нельзя передать вещественное число функции, ожидающей целый аргумент, и т.п.

В то же время, любая процедура или функция, написанная в расчете на вещественные значения, сможет работать и с целыми числами.

Правила, по которым различные типы данных считаются взаимозаменяемыми, мы приводим ниже.

Эквивалентность

Эквивалентность - это наиболее высокий уровень соответствия типов. Она требуется при действиях с указателями (см. лекцию 10), а также при вызовах подпрограмм. "А как же тогда быть с оговоркой, сделанной двумя абзацами выше?" - спросите вы. Мы не станем сейчас описывать механизм передачи аргументов процедурам и функциям, поясним лишь, что эквивалентность типов требуется только для параметров-переменных (см. лекцию 8).

Итак, два типа - Т1 и Т2 - будут эквивалентными, если верен хотя бы один вариант из перечисленных ниже:

• Т1 и Т2 совпадают;
• Т1 и Т2 определены в одном объявлении типа;
• Т1 эквивалентен некоторому типу Т3, который эквивалентен типу Т2.

Поясним это на примере:

type T2 = T1;
		T3 = T1;
		T4,T5 = T2;

Здесь эквивалентными будут Т1 и Т2; Т1 и Т3; Т1 и Т4; Т1 и Т5; Т4 и Т5. А вот Т2 и Т3 - не эквивалентны!

Совместимость

Совместимость типов требуется при конструировании выражений, а также при вызовах подпрограмм (для параметров-значений). Совместимость означает, что для переменных этих типов возможна операция присваивания - хотя во время этой операции присваиваемое значение может измениться: произойдет неявное приведение типов данных (см. п. "Приведение типов данных" ниже).

Два типа Т1 и Т2 будут совместимыми, если верен хотя бы один вариант из перечисленных ниже:

• Т1 и Т2 эквивалентны (в том числе совпадают);
• Т1 и Т2 - оба целочисленные или оба вещественные;
• Т1 и Т2 являются подмножествами одного типа;
• Т1 является некоторым подмножеством Т2;
• Т1 - строка, а Т2 - символ (см. лекцию 5);
• Т1 - это тип pointer, а Т2 - типизированный указатель (см. лекцию 10);
• Т1 и Т2 - оба процедурные, с одинаковым количеством попарно эквивалентных параметров, а для функций - с эквивалентными типами результатов (см. лекцию 8).

Совместимость по присваиванию

В отличие от простой совместимости, совместимость по присваиванию гарантирует, что в тех случаях, когда производится какое-либо присваивание (используется запись вида a:=b; или происходит передача значений в подпрограмму^{6В параметр-значение (см. лекцию 8).} или из нее и т.п.), не произойдет никаких изменений присваиваемого значения.

Два типа данных Т1 и Т2 называются совместимыми по присваиванию, если выполняется хотя бы один вариант из перечисленных ниже:

• Т1 и Т2 эквивалентны, но не файлы^{7Запрещается даже участие файлового типа как поля любого уровня в структурированных типах данных.} ;
• Т1 и Т2 совместимы, причем Т2 - некоторое подмножество в Т1;
• Т1 - вещественный тип, а Т2 - целый.

Приведение типов данных

Неявное приведение типов данных

Как мы упомянули в п. "Арифметические операции" выше, тип результата арифметических операций (а следовательно, и выражений) может отличаться от типов исходных операндов. Например, при "дробном" делении ( / ) одного целого числа на другое целое в ответе все равно получается вещественное. Такое изменение типа данных называется неявным приведением типов.

Если в некоторой операции присваивания участвуют два типа данных совместимых, но не совместимых по присваиванию, то тип присваиваемого выражения автоматически заменяется на подходящий. Это тоже неявное приведение. Причем в этих случаях могут возникать изменения значений. Скажем, если выполнить такую последовательность операторов

a:= 10;			{a: byte}
a:= -a;
writeln(a);

то на экране мы увидим не -10, а 246 (246 = 256 - 10).

Неявным образом осуществляется и приведение при несоответствии типов переменной-счетчика и границ в циклах for (см. лекцию 3).

Неявное приведение типов данных можно отключить, если указать директиву компилятора {$R+}, которая принуждает компилятор всегда проверять границы и диапазоны. Если эта директива включена, то во всех ситуациях, в которых по умолчанию достаточно совместимости типов данных, будет необходима их эквивалентность.

По умолчанию такая проверка отключена, поэтому во всем дальнейшем изложении (если, конечно, явно не оговорено противное) мы будем считать, что эта директива находится в выключенном состоянии {$R-}.

Явное приведение типов данных

Тип значения можно изменить и явным способом: просто указав новый тип выражения, например: a:= byte(b). В этом случае переменной а будет присвоено значение, полученное новой интерпретацией значения переменной b. Скажем, если b имеет тип shortint и значение -23, то в a запишется 233 (= 256 - 23).

Приводить явным образом можно и типы, различающиеся по длине. Тогда значение может измениться в соответствии с новым типом. Скажем, если преобразовать тип longint в тип integer, то возможны потери из-за отсечения первых двух байтов исходного числа. Например, результатом попытки преобразовать число 100 000 к типу integer станет число 31 072, а к типу word - число 34 464.

Функции, изменяющие тип данных

В заключение мы приведем список стандартных функций, аргумент и результат которых принадлежат к совершенно различным типам данных:

trunc8Для сравнения: int: real -> real : real -> integer;
round: real -> integer; val9См. лекцию 5.: string -> byte/integer/real; chr10См. лекцию 5.: byte -> char;
ord: <порядковый_тип> -> longint;