Что значит скалярный тип данных
Новый PHP, часть 2: Scalar types
В нашей предыдущей статье мы говорили о преимуществах системы типов PHP 7, и в частности, о новой поддержке типизированных возвращаемых значений. Что само по себе является не только большим подспорьем в поддержке кода, но делает для PHP большой шаг вперед.
Также как и типы возвращаемых значений, скаляры увеличивают ясность кода, дают возможность поймать больше ошибок на раннем этапе. Что, в свою очередь, повышает надежность кода.
Изменения коснулись некоторых методов, отдающих строку или число. Даже сделав такой простой шаг, мы уже получили некоторые преимущества.
Явное указание типов также открывает двери к более мощным инструментам. Программы — либо сам PHP, либо инструменты для анализа от третьих лиц — могут изучать исходный код, находя возможные ошибки или возможности оптимизации на основании полученной информации.
Например, мы можем проверить, что следующий код является некорректным и всегда будет падать, даже без его запуска:
Этот процесс называется «статический анализ», и он является невероятно мощным способом оценки программ с целью поиска и исправления ошибок. Этому немного мешает стандартная слабая типизация PHP. Передача целого числа в функцию, которая ожидает строку, или строку в функцию, ожидающую целое, все это продолжает работать и PHP молча конвертирует примитивы между собой, также как и всегда. Что делает статический анализ, нами или с помощью утилит, менее полезным.
Введение режима строгой типизации является краеугольным камнем новой системы типов PHP 7.
Авто-преобразование имеет смысл, в тех случаях, когда практически все входные данные передаются как строки (из базы данных или http-запросы), но в то же время оно ограничивает полезность проверки типов. Как раз для этого в PHP 7 предлагается strict_types режим. Его использование является несколько тонким и неочевидным, но при должном понимании разработчик получает невероятно мощный инструмент.
Чтобы включить режим строгой типизации, добавьте объявление в начало файла, вот так:
Другими словами, методы и функции будут затронуты строгой типизацией только, если они вызваны в соответствующе задекларированном файле. Код в любой другой части проекта не будет задет. Желание разработчиков библиотек следовать принципу строгой типизации не будет влиять именно на ваш код, только на их.
При слабой типизации это означает, что в Бостоне адрес будет интерпретироваться не как zip-код 02113, а как целое число 02113, что по основанию 10 будет: 1099, вот его-то PHP и переведет в почтовый индекс «1099». Поверьте мне, жители Бостона ненавидят это. Такую ошибку в итоге можно отловить где-то в базе или при валидации, когда код принудительно заставит ввести именно шестизначное число, но в тот момент вы и понятия не будете иметь откуда пришло 1099. Может быть позднее, часов через 8 отладки, будет понятно.
Вместо этого, мы переключим EntityRespository.php в strict-режим и сразу же поймаем несоответствие типов. Если запустить код, то получим вполне конкретные ошибки, которые скажут нам точные строки, где их искать. А хорошие утилиты (либо IDE) могут поймать их еще до запуска!
Когда же мы должны использовать строгую типизацию? Мой ответ прост: как можно чаще. Скалярная типизация, типы возвращаемых значений и strict-mode предлагают огромные преимущества для дебаггинга и поддержки кода. Все они должны использоваться максимально, и как результат, будет более надежный, поддерживаемый и безглючный код.
Будем надеяться, что переход на PHP 7 будет намного быстрее, чем как это было с PHP 5. Это действительно стоит того. Одной из главных причин как раз и является расширенная система типов, дающая нам возможность сделать код более самодокументированны и более понятным друг другу и нашим инструментам. В результате получится намного меньше «хммм, я даже и не знаю что с этим делать» моментов, чем когда-либо прежде.
Что это значит, когда данные скалярные?
Я не знаю, что именно означает скаляр, но я пытаюсь понять, правильно ли я думаю об этом. Относится ли скаляр к произвольности, когда тип данных может быть любого типа, или система не может заранее знать, что это за данные.
Дополнительная мнемоника к великому ответу Карла Билефельдта:
Простой способ думать об этом, «это может быть в масштабе?»
Целое число может быть в масштабе.
Реальное число может быть в масштабе.
Символ, логическое значение или десятичная дробь с фиксированной точностью могут быть в масштабе. Даже строка может быть в масштабе (мы используем такие в сортировке).
Строка базы данных не может быть в масштабе. Комплексное число не может быть в масштабе. Объект, представляющий сообщение электронной почты, не может быть в масштабе. Массив, вектор или матрица не могут быть в масштабе.
Как и в случае со многими терминами в вычислительной технике; Происхождение слова связано с более физическими свойствами. Термин Скалярный является относительно старым в вычислительной технике. Его определение в наши дни менее строгое. Когда вы храните данные в памяти компьютера, эти данные могут помещаться в один адрес (1 байт *) или нет. Когда это было, это называлось скалярным, когда это не называлось составным. Главным образом потому, что процессоры могут обрабатывать только один адрес / часть данных (= 1 байт) за раз. Как заявлено @Karl Bielefeldt; термин действительно был взят из алгебры.
Мы называем строку строкой, потому что это строка символов. Символ является / был скаляром, а строка является / была составной. Хранение 1 части данных (данных) по нескольким адресам несколько размыло линию. Подумайте об этом так: когда процессор мог обрабатывать данные в одной инструкции, это было скалярно.
(* Я говорю 1 байт, чтобы прояснить ситуацию, но технически я говорю о тех днях, когда 6 бит чаще использовались, например, на перфокартах, а затем на магнитных полосах)
Отказ от ответственности: я не могу найти какие-либо ссылки на это в Интернете, я получил информацию в школе и из старых книг, среди которых (я думаю): математические таблицы и другие пособия для вычислений с 1944 года. При этом моя память не то, что раньше, так что если кто-то может изменить / подтвердить или опровергнуть мой ответ, было бы неплохо.
Однако обратите внимание, что большой очень сложный тип данных такого рода, который также может быть сведен и представлен в 8-битных байтах компьютерной памяти, также может быть представлен как одно очень длинное / большое двоичное скалярное число. Тьюринг использовал эту технику для представления целых компьютерных программ как одного скалярного числа.
Большая Энциклопедия Нефти и Газа
Скалярный тип
Скалярный тип определяет конечное множество значений. Три скалярных типа являются стандартными. Для типа цел значения представляют собой целые числа в границах, определяемых реализацией. Для типа лог значениями являются константы истинности истина и ложь. Для типа лит значения составляют множество ли-тер, зависящее от конкретной реализации. Пользователь может определять собственные скалярные типы посредством перечисления их значений, каждое из которых представляет собой строку. [2]
Скалярный тип может определяться и как поддиапазон другого скалярного типа посредством указания наименьшего и наибольшего значений из этого диапазона. Структурные типы формируются путем описания структуры и типов их компонент. [3]
Каждый скалярный тип определяет соответствующее ему упорядоченное множество значений. [4]
Для скалярных типов определяется упорядоченность, которая задается порядком перечисления значений. [5]
Определением скалярного типа 2) является просто список значений, которые могут принимать переменные этого типа. [6]
Помимо стандартных скалярных типов ( REAL, INTEGER, BOOLEAN, CHAR) в языке ПАСКАЛЬ имеются нестандартные ( простые, неструктурированные) скалярные и структурированные типы данных. Имя типа описывается в разделе определения типов. [7]
С скалярному типу относится перечислимый тип. Перечислимый тип определяет множество значений, упорядоченное с помощью перенумерации идентификаторов, соответствующих этим значениям. С каждым идентификатором связано целое число, соответствующее его порядковому номеру в определении типа. [8]
К нестандартным скалярным типам данных относятся перечисляемые и ограниченные типы, определяемые пользователем. Использование этих типов данных позволяет разработать более простую и наглядную программу. [9]
Спектральный оператор скалярного типа обладает единственным разложением единицы. [11]
Для переменной скалярного типа можно указать некоторое подмножество значений, которые может принимать данная переменная. [12]
Все функции базового скалярного типа могут применяться к ограниченному типу. [13]
При выборе скалярного типа нагрузки ( Temperature) в поле Magnitude задается величина температуры. [15]
Визуализация примитивов
Приступим. Мы начнем с написания программы для вершинного процессора: вершинного шейдера. Наш шейдер будет принимать в качестве параметра координаты вершины в обычных декартовых координатах, а возвращать координаты вершины уже в однородных координатах. Все преобразование будет сводиться к добавлению к координатам вершины четвертого компонента ( w ), равного 1 (листинг 2.1).
В HLSL все встроенные типы делятся на две большие группы: скалярные и векторные. Скалярные типы данных являются аналогами встроенных типов данных языка C (таблица 2.1).
| Тип | Описание |
|---|---|
| bool | Логический тип, который может принимать значения true или false |
| int | 32-х битное целое число |
| half | 16-ти битное число с плавающей точкой |
| float | 32-х битное число с плавающей точкой |
| double | 64-х битное число с плавающей точкой |
Думаю, это совершенно не тот результат, который вы ожидали. Однако в ряде случаев компилятор HLSL все же может начать скрупулезно эмулировать тип int посредством float :
Нетрудно заметить, что обратной стороной подобной эмуляции является существенно падение производительности шейдера.
В HLSL имеется множество типов для работы с векторами размерностью от 2-х до 4-х. Вектор из N элементов типа type задается с использованием синтаксиса, отдаленно напоминающего обобщенные ( Generic ) классы из C# :
Однако на практике обычно используется сокращенная запись по схеме:
Таким образом, вышеприведенное определение переменной v можно переписать следующим образом:
Теоретически вершина может содержать несколько цветов, геометрических координат и т.п. Чтобы различать их в названии семантики требуется указывать целочисленный индекс. При отсутствии индекса в названии семантики он полагается равным 0. Применение семантик с индексами будет рассмотрено в пятой лекции.
| Семантика | Описание |
|---|---|
| POSITION[n] | Координаты вершины |
| COLOR[n] | Цвет вершины |
| PSIZE[n] | Размер точки (при визуализации набора точек) |
Для связи параметра функции с входными данными шейдера, после объявления параметра укажите знак двоеточия и название соответствующей семантики. Таким образом, для связи параметра pos функции MainVS с координатами вершины необходимо использовать семантику POSITION (листинг 2.2).
Теперь нам надо указать, что функция MainVS возвращает трансформированные координаты вершины. Для этого в HLSL используются семантики выходных данных вершинного шейдера. В частности, для указания того факта, что шейдер возвращает трансформированные координаты вершины используется семантика POSITION (листинг 2.3).
В HLSL минимальной яркости цветового канала соответствует значение 0.0, а максимальной 1.0.
Техники, проходы и профили
Многопроходные техники используются для создания сложных спецэффектов, которые не могут быть визуализированы за один проход графического конвейера.
Вершинный шейдер для каждого прохода ( pass ) задается с использованием следующего синтаксиса:
Пиксельный шейдер задается аналогично:
| Профиль | Версия вершинных шейдеров |
|---|---|
| vs_1_0 | 1.0 |
| vs_1_1 | 1.1 |
| vs_2_0 | 2.0 |
| vs_2_a | 2.x |
| vs_3_0 | 3.0 |
| Профиль | Версия пиксельных шейдеров |
|---|---|
| ps_1_0 | 1.0 |
| ps_1_1 | 1.1 |
| ps_1_2 | 1.2 |
| ps_1_3 | 1.3 |
| ps_1_4 | 1.4 |
| ps_2_0 | 2.0 |
| ps_2_a | 2.x (оптимизация для NV3x ) |
| ps_2_b | 2.x (оптимизация для R4xx ) |
| ps_3_0 | 3.0 |
Большинство видеокарт поддерживает несколько профилей вершинных и пиксельных шейдеров. В результате каждый разработчик сталкивается с проблемой выбора используемого профиля. В большинстве случаев выбор версии шейдеров определяется минимальными требованиями к приложению.
Скалярные типы данных, операции, преобразование типов.
В С можно использовать различные типы данных для представления хранимой и обрабатываемой информации.
Тип задается набором допустимых значений и набором действий, которые можно совершать над каждой переменной рассматриваемого типа. Переменные типизируются посредством их описаний.
Выражения типизируются посредством содержащих в них операций.
В С имеется множество предопределенных типов данных, включая несколько видов целых, вещественных, указателей, переменных, массивов, функций, объединений, структур и тип void (отсутствие типа).
Скалярные типы: указатель, арифметический (целый, вещественный), перечисляемый.
Агрегатные типы: массив, структура, объединение.
В следующей таблице представлены типы С, их размеры и диапазоны
| Тип | Размер в байтах | Диапазон значений |
| char, signed char | -128…127 | |
| unsigned char | 0…255 | |
| int, signed int, short int, signed short int | -32768…32767 | |
| unsigned int, unsigned short int | 0…65535 | |
| long int, signed long int | -2147483648…2147483647 | |
| unsigned long int | 0…4294967295 | |
| float | 3.4E-38…3.4E38 | |
| double | 1.7E-308…1.7E308 | |
| long double | 3.4E-4932…3.4E4932 | |
| pointer | ||
| pointer |
Переменные целого типа
Переменная описываются с помощью спецификатора типа (см. таблицу) и при описании ей может быть присвоено начальное значение.
int age=20, height=170; // возраст, рост
unsigned weight=height/2; // вес
long index; // индекс
Замечание Если используются спецификаторы unsigned, short, long, то int можно опускать.
Допустимые операции над целочисленными операндами указаны в таблице
| Арифметические операции | |
| Обозначение | Операция |
| + | Унарный плюс, сложение |
| — | Унарный минус, вычитание |
| * | Умножение |
| / | Деление |
| % | Остаток от деления |
| x= | Изменить и заменить, где х=<+,-,*,/,%> |
| ++ | Инкремент (увеличение на 1) |
| — | Декремент (уменьшение на 1) |
| Логические операции | |
| Обозначение | Операция |
| И (логическое умножение) | |
| || | ИЛИ (логическое сложение) |
| ! | НЕ (отрицание) |
| = = | Равно |
| ! = | Не равно |
| Больше | |
| Меньше | |
| = | Больше или равно |
| Меньше или равно | |
| Битовые операции | |
| Обозначение | Операция |
| И (and) | |
| | | ИЛИ (or) |
| ^ | ИСЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ |
| Отрицание | |
| Сдвиг вправо | |
| Сдвиг влево | |
| x= | Изменить и заменить, где x= <,|,^,, |
Переменные вещественного типа
Для описания таких переменных используются спецификаторы float, double, long double.
float force=12.78, /* сила */
double height; /* высота */
Операции над вещественными операндами, аналогичны арифметическим и логическим операциям над целочисленными операндами (см. предыдущую таблицу). Исключение – операция % (остаток от деления).
Для описания символьных переменных используются спецификаторы char, signed char, unsigned char.Можно задавать начальные значения. Пример
char ch=’$’, ans=’n’, ascii_value=65;
Замечание В выражениях переменные типа char могут смешиваться с переменными типа int, поскольку те и другие принадлежат к целому типу. Пример
printf((“\n\n значение ans=%d\n”,ans);
Программа выводит на экран следующие строки:
Для определения строковой переменной необходимо использовать тип char и указать максимальное число символов, которое может содержать строка. В С нет стандартного типа строкаи строка объявляется, как массив символов, но для работы с массивом символов, как со строкой имеется набор библиотечных функций.
Описание в общем случае:
Работу со строковыми данными рассмотрим подробнее при изучении массивов и функций работы со строками.
Если в выражении не используются круглые скобки, задающие порядок выполнения операций, то группировка операндов для операций производится с учетом приоритета операций. В следующей таблице приведены операции в порядке убывания приоритета.
