Вещественные типы

В отличие от порядковых типов, значения которых всегда сопоставляются с рядом целых чисел и, следовательно, представляются в ПК абсолютно точно, значения вещественных типов определяют произвольное число лишь с некоторой конечной точностью, зависящей от внутреннего формата вещественного числа. Типы данных представлены в табл. 4.3.

Вещественное число в Турбо Паскале занимает от 4 до 10 смежных байт и имеет следующую структуру в памяти ПК:

Таблица 4.3

Вещественные типы данных

Здесь s – знаковый разряд числа; е – экспоненциальная часть; содержит двоичный порядок; m – мантисса числа.

Мантисса имеет длину от 23 (для SINGLE) до 63 (для EXTENDED) двоичных разрядов, что и обеспечивает точность 7-8 для SINGLE и 19-20 для EXTENDED десятичных цифр. Десятичная точка (запятая) подразумевается перед левым (старшим) разрядом мантиссы, но при действиях с числом ее положение сдвигается влево или вправо в соответствии с двоичным порядком числа, хранящимся в экспоненциальной части, поэтому действия над вещественными числами называют арифметикой с плавающей точкой (запятой).

Доступ к типам SINGLE, DOUBLE и EXTENDED возможен только при особых режимах компиляции. Дело в том, что эти типы рассчитаны на аппаратную поддержку арифметики с плавающей точкой, и для их эффективного использования в состав ПК должен входить арифметический сопроцессор. Компилятор Турбо Паскаля позволяет создавать программы, работающие на любых ПК (с сопроцессором или без него) и использующие любые вещественные типы. В процессе запуска Турбо Паскаль проверяет состав аппаратных средств и выявляет наличие или отсутствие сопроцессора.

В некоторых случаях бывает необходимо отключить автоконтроль. Для этого перед запуском Турбо Паскаля следует дать такую команду ДОС:

set 87=N

команда

set 87=Y

напротив, включает автоконтроль – эта команда активна по умолчанию.

Арифметический сопроцессор всегда обрабатывает числа в формате EXTENDED, а три других вещественных типа в этом случае получаются простым усечением результатов до нужных размеров и применяются в основном для экономии памяти.

Следует учесть, что тип REAL оптимизирован для работы без сопроцессора. Если ПК оснащен сопроцессором, использование типа REAL приведет к дополнительным затратам времени на преобразование REAL к EXTENDED. Поэтому использование REAL на ПК с сопроцессором сводит на нет все преимущества сопроцессора.

При разработке программ, критичных ко времени счета, следует заменять его типами SINGLE или DOUBLE: по сравнению с типом REAL скорость вычислений на машинах с сопроцессором в этом случае увеличивается в 2...3 раза. Если в ПК нет арифметического сопроцессора, скорость обработки данных всех вещественных типов приблизительно одинакова.

Тип СОМР трактуется как вещественное число без экспоненциальной и дробной частей. Фактически, СОМР – это «большое» целое число со знаком, сохраняющее 19...20 значащих десятичных цифр (во внутреннем представлении СОМР занимает 8 смежных байт). В то же время в выражениях СОМР полностью совместим с любыми другими вещественными типами: над ним определены все вещественные операции, он может использоваться как аргумент математических функций и т.д. Наиболее подходящей областью применения типа СОМР являются бухгалтерские расчеты: денежные суммы выражаются в копейках или центах, и действия над ними сводятся к операциям с достаточно длинными целыми числами.

Для работы с вещественными данными могут использоваться встроенные математические функции, представленные в табл. 4.4. В этой таблице REAL означает любой вещественный тип, INTEGER – любой целый тип.

Над вещественными операндами можно выполнять следующие арифметические операции, дающие вещественный результат:

§ сложение + ;

§ вычитание - ;

§ умножение *;

§ деление /.

Таблица 4.4

Стандартные математические функции Турбо Паскаля

К величинам вещественного типа применимы все операции отношения, дающие булевский результат (один из операндов, участвующих в этих операциях, может быть целым):

§ равенство =;

§ неравенство <>;

§ больше или равно >=;

§ меньше или равно <=;

§ больше >;

§ меньше <.