Tipi semplici

Linguaggi di programmazione

Un linguaggio di programmazione rappresenta un elaboratore astratto, capace di comprendere i termini del linguaggio che, generalmente, sono delle astrazioni degli oggetti della macchina reale. Ad esempio una variabile è un'astrazione della memoria centrale.

Dati

I dati rappresentano oggetti e proprietà della realtà rilevanti per il problema in esame. I dati sono una astrazione di oggetti del mondo reale.

Che cosa si intende per astrazione? È un processo per il quale si ignorano gli aspetti reali che non sono rilevanti, in modo tale da concentrarsi completamente sugli aspetti più importanti. Una astrazione è dunque una semplificazione.

Dati semplici e strutturati

I dati semplici o elementari rappresentano oggetti, entità, proprietà elementari o atomiche non decomponibili.

I dati strutturati rappresentano oggetti, entità o proprietà più complessi, sono dunque aggregati di dati elementari.

Identificatori di variabili e costanti

Una variabile è identificata da un nome, detto identificatore, ed assume un valore che può essere modificato durante l’esecuzione di un programma.

Una costante è identificata da un nome, detto identificatore, ed assume un valore che non può essere modificato durante l’esecuzione di un programma.

Tipi di dati

Ad ogni dato, variabile o costante, deve essere associato un tipo. Generalmente tale associazione è dichiarata nella sezione dichiarativa del programma.

I tipi sono: numerici, logici, alfanumerici o caratteri:

flowchart LR
  tipo --> numerico & carattere & logico;
  numerico --> intero & reale;

Un tipo di dato o semplicemente tipo indica:

• Un insieme di valori \(D\) (dominio);
• Un insieme di operazioni \(O\) che si applicano agli elementi di \(D\), operatori e predicati;
• Un insieme di costanti, cioè di simboli con cui si denotano i valori del dominio \(D\).

Dichiarazione di una variabile

Per dichiarare una variabile a è necessario associare ad essa un tipo che indichi:

• i valori che questa può assumere;
• le operazioni che possono essere effettuate sull'insieme di tali valori;
• i simboli con cui si indicano tali valori all'interno di un programma.

Dichiarazione di una variabile

Un esempio di dichiarazione in C è la seguente

int a

Costanti

Dichiarazione di una costante

Dichiarazione in C di una costante intera identificata da n:

const int n = 100;

La parola chiave è const, int è lo specificatore del tipo, 100 è il valore assegnato alla costante n.

Una dichiarazione di costante associa permanentemente un identificatore ad un valore.

Tipi e linguaggi di programmazione

I linguaggi di programmazione consentono di:

• Utilizzare tipi di dato predefiniti;
• Definire nuovi tipi;
• Convertire una variabile di un tipo in una variabile di altro tipo in modo implicito o esplicito.

Tipi primitivi

I tipi primitivi sono quelli direttamente disponibili nel linguaggio di programmazione. In C i tipi primitivi sono:

• Tipi predefiniti:
  • int: per i numeri interi;
  • float: per i numeri reali;
  • double: per i reali in doppia precisione;
  • char: per i caratteri;
• Tipi definiti dall'utente:
  • Tipi enumerati definiti tramite la parola chiave enum.

Tipi semplici e tipi strutturati

I tipi primitivi sono detti anche tipi semplici ovvero il loro dominio è elementare, dunque costituito da elementi atomici non decomponibili (es. int).

I tipi strutturati sono quelli il cui dominio è composito, ovvero è composto aggregando dati più elementari (es. vettore e struttura).

Dati numerici interi e reali

I linguaggi di programmazione consentono di rappresentare ed elaborare dati numerici interi e reali. Il linguaggio C fornisce tre tipi predefiniti:

• int per rappresentare ed elaborare un sottoinsieme dei numeri interi
• float e double per rappresentare ed elaborare un sottoinsieme dei numeri reali

Tipo int

I dati di tipo int costituiscono un sottoinsieme dei numeri interi, positivi e negativi. Un int è rappresentato generalmente in una parola, \(2 {\rm\,byte}\) o \(4 {\rm\,byte}\). Nel caso in cui la parola sia di \(2 {\rm\,byte}\) il dominio del tipo int è costituito dall'insieme.

\[ D = [-2^{15},\ 2^{15} -1] = [-32768,\ 32767] \]

Il minimo e il massimo valore intero hanno una rappresentazione simbolica denominata INT_MIN e INT_MAX.

INT_MIN e INT_MAX sono identificatori di costanti predefinite e contengono il valore del più piccolo e del più grande intero rappresentabile.

La definizione delle due costanti è contenuta nel file limits.h.

Operatori aritmetici

Siano \(a, b\) due operandi di tipo int. Gli operatori aritmetici restituiscono un valore di tipo int

Operatore	Simbolo
Addizione	+
Sottrazione	-
Moltiplicazione	*
Divisione	/
Modulo	%

La divisione restituisce il quoziente della divisione, ovvero la parte intera. Il modulo restituisce il resto della divisione.

Operatori relazionali

Restituiscono un valore vero (1) o falso (0)

Operatore	Simbolo
Uguale	==
Diverso	!=
Minore	<
Maggiore	>
Minore uguale	<=
Maggiore uguale	>=

Costanti intere

I valori del dominio del tipo int sono denotati, all’interno di un programma, con un insieme di valori costanti (costanti intere).

Ogni costate intera è rappresentata come un numero intero decimale eventualmente con segno. Ad esempio: 0, -151, +41.

Espressione aritmetica

Una espressione aritmetica intera è costituita da termini separati dagli operatori + e -. Ogni termine è costituito da fattori, variabili e costanti, separati dagli operatori *, /, %.

Esempio

int a, b, c;   // dichiarazione di variabili intere
c = b / a - 1; // espressione costituita da un solo termine costante
a = 4, b = 2;  // espressione costituita da 2 termini
c = b % a;     // espressione costituita da un termine

In ogni caso il risultato è un intero.

Compatibilità tra tipi

Siano \(T_1\) e \(T_2\) due tipi differenti. Variabili di tipo differente possono comparire in una stessa espressione? Generalmente sì, se il linguaggio di programmazione fornisce delle regole di conversione implicite tra i due tipi.