Бьерн Страуструп - Язык программирования С++. Главы 2-4 - Основные типы

2.3.1  Основные типы

Основные типы С++ представляют самые распространенные единицы памяти машин и все основные способы работы с ними. Это:

       char
       short int
       int
       long int

Перечисленные типы используются для представления различного размера целых. Числа с плавающей точкой представлены типами:

       float
       double
       long double

Следующие типы могут использоваться для представления беззнаковых целых, логических значений, разрядных массивов и т.д.:

       unsigned char
       unsigned short int
       unsigned int
       unsigned long int

Ниже приведены типы, которые используются для явного задания знаковых типов:

       signed char
       signed short int
       signed int
       signed long int

Поскольку по умолчанию значения типа int считаются знаковыми, то соответствующие типы с signed являются синонимами типов без этого служебного слова. Но тип signed char представляет особый интерес: все 3 типа - unsigned char, signed char и просто char считаются различными (см. также $$R.3.6.1).

Для краткости (и это не влечет никаких последствий) слово int можно не указывать в многословных типах, т.е. long означает long int, unsigned -unsigned int. Вообще, если в описании не указан тип, то предполагается, что это int. Например, ниже даны два определения объекта типа int:

        const a = 1;      // небрежно, тип не указан
        static x;          // тот же случай

Все же обычно пропуск типа в описании в надежде, что по умолчанию это будет тип int, считается дурным стилем. Он может вызвать тонкий и нежелательный эффект (см. $$R.7.1).

Для хранения символов и работы с ними наиболее подходит тип char. Обычно он представляет байт из 8 разрядов. Размеры всех объектов в С++ кратны размеру char, и по определению значение sizeof(char) тождественно 1. В зависимости от машины значение типа char может быть знаковым или беззнаковым целым. Конечно, значение типа unsigned char всегда беззнаковое, и, задавая явно этот тип, мы улучшаем переносимость программы. Однако, использование unsigned char вместо char может снизить скорость выполнения программы. Естественно, значение типа signed char всегда знаковое.

В язык введено несколько целых, несколько беззнаковых типов и несколько типов с плавающей точкой, чтобы программист мог полнее использовать возможности системы команд. У многих машин значительно различаются размеры выделяемой памяти, время доступа и скорость вычислений для значений различных основных типов. Как правило, зная особенности конкретной машины, легко выбрать оптимальный основной тип (например, один из типов int) для данной переменной. Однако, написать действительно переносимую программу, использующую такие возможности низкого уровня, непросто. Для размеров основных типов выполняются следующие соотношения:

 1==sizeof(char)<=sizeof(short)<=sizeof(int)<=sizeof(long)

 sizeof(float)<=sizeof(double)<=sizeof(long double)

 sizeof(I)==sizeof(signed I)==sizeof(unsigned I)

Здесь I может быть типа char, short, int или long. Помимо этого гарантируется, что char представлен не менее, чем 8 разрядами, short - не менее, чем 16 разрядами и long - не менее, чем 32 разрядами. Тип char
достаточен для представления любого символа из набора символов данной машины. Но это означает только то, что тип char может представлять целые в диапазоне 0..127. Предположить большее - рискованно.

Типы беззнаковых целых больше всего подходят для таких программ, в которых память рассматривается как массив разрядов. Но, как правило, использование unsigned вместо int, не дает ничего хорошего, хотя таким образом рассчитывали выиграть еще один разряд для представления положительных целых. Описывая переменную как unsigned, нельзя гарантировать, что она будет только положительной, поскольку допустимы неявные преобразования типа, например:

    unsigned surprise = -1;

Это определение допустимо (хотя компилятор может выдать предупреждение о нем).