3. Система типов clr и языка c#

Основой платформы .NET является развитая система типов. CLR использует уникальное имя типа, обычной составляющей которого является указание на пространство имён. Так, для представления строк служит тип System.String, гдеSystem– название пространства имён. Для наиболее распространённых типов платформы .NET язык C# предлагает короткие имена-псевдонимы. Например, типintв C# – это псевдоним типаSystem.Int32, типstring– псевдоним типаSystem.String, и так далее.

Таблица 2

Сопоставление типовых псевдонимов C# и типов CLR

Тип C#	Имя типа в CLR	Примечание
sbyte	System.SByte	Знаковые целочисленные типы
short	System.Int16
int	System.Int32
long	System.Int64
byte	System.Byte	Беззнаковые целочисленные типы
ushort	System.UInt16
uint	System.UInt32
ulong	System.UInt64
char	System.Char
float	System.Single	Типы с плавающей запятой
double	System.Double
decimal	System.Decimal	Тип данных повышенной точности
bool	System.Boolean	Тип для хранения логических значений
T?	System.Nullable<T>	Тип значений T с поддержкой null (например, int?)
string	System.String	Тип для представления строк
object	System.Object	Базовый тип
dynamic	System.Object	Динамический тип с проверкой элементов при выполнении программы

Все типы платформы .NETможно разделить натипы значений(valuetypes) иссылочные типы(referencetypes). Переменная типа значения непосредственно содержит данные. К типам значений относятсяструктурыиперечисления. Структуры включаютпользовательские структуры,простые типы(эточисловые типыитип bool) итипы с поддержкой null. Переменная ссылочного типа, далее называемаяобъектом, хранит ссылку на данные, которые размещены в управляемой динамической памяти. Ссылочные типы – этоклассы,интерфейсы,строки,массивы,делегатыитип object.

С точки зрения компилятора языка C# типы можно разделить на примитивные типыипользовательские типы. Поддержка примитивных типов обеспечена компилятором, такие типы не нуждаются в дополнительном объявлении. Простые типы и их варианты с поддержкойnull, а также типыstring,objectиdynamicпринято относить к примитивным типам. Пользовательские типы перед применением должны быть описаны при помощи особых синтаксических конструкций. Любая программа представляет собой набор определений пользовательских типов.

Рассмотрим некоторые типы подробнее. Числовые типы делятся на целочисленные типы,типы с плавающей запятой(удовлетворяют стандартуIEEE 754) итип decimal(96 бит для хранения основания, 1 бит для хранения знака, 8 бит – число от 0 до 28, позиция запятой в основании справа). Информация о числовых типах представлена в табл. 3.

Таблица 3

Числовые типы

Категория	Тип C#	Размер (бит)	Диапазон и точность
Знаковые целочисленные типы	sbyte	8	-128..127
	short	16	-32 768..32 767
	int	32	-2 147 483 648..2 147 483 647
	long	64	-9 223 372 036 854 775 808.. 9 223 372 036 854 775 807
Беззнаковые целочисленные типы	byte	8	0..255
	ushort	16	0..65535
	char	16	Символ в кодировке UTF-16
	uint	32	0..4 294 967 295
	ulong	64	0..18 446 744 073 709 551 615
Типы с плавающей запятой	float	32	От ±1.5×10^-45до ±3.4×10^38, точность 7 цифр
	double	64	От ±5.0×10^-324до ±1.7×10^308, точность 15 цифр
Тип decimal	decimal	128	От ±1.0×10^-28до ±7.9×10^28, точность 28 цифр

Отметим, что типы sbyte, ushort, uint, ulong не соответствуют Common Language Specification. Это означает, что данные типы не следует использовать в интерфейсах межъязыкового взаимодействия.

Так как язык C# – это язык со строгой типизацией, необходимо соблюдать соответствие типов при присваивании и вызове методов. В случае несоответствия выполняется преобразование типов, которое бывает явным и неявным. Дляявного преобразования(explicitconversion) служит операция приведения в форме(целевой-тип)выражение. При этом ответственность за корректность преобразования возлагается на программиста.Неявное преобразование(implicitconversion) не требует особых синтаксических конструкций и осуществляется компилятором. Подразумевается, что неявное преобразование безопасно, то есть, например, для целочисленных типов не происходит переполнения. Для числовых типов определено неявное преобразование типаAв типB, если на рис. 2 существует путь из узлаAв узелB.

Рис. 2. Схема неявного преобразования числовых типов.

Тип charпредставляет символ в Unicode-кодировкеUTF-16. Типcharпреобразуется в типыsbyte,short,byteявно, а в остальные числовые типы – неявно. Преобразование числового типа в типcharможет быть выполнено только в явной форме.

Тип boolслужит для хранения логических (булевых) значений. Переменные данного типа могут принимать значенияtrueилиfalse. Ни неявное, ни явное преобразованиеboolв числовые типы и обратно невозможно.

Тип stringиспользуется для работы со строками и является последовательностьюUnicode-символов.

Тип object– это ссылочный тип, переменной которого можно присвоить любое значение.

Опишем функциональность, которой обладают пользовательские типы.

1. Класс – тип, поддерживающий всю функциональность объектно-ориентированного программирования, включая наследование и полиморфизм.

2. Структура – тип значения, обеспечивающий инкапсуляцию данных, но не поддерживающий наследование. Синтаксически, структура похожа на класс.

3. Интерфейс – абстрактный тип, реализуемый классами и структурами для обеспечения оговорённой функциональности.

4. Массив – пользовательский тип для представления упорядоченного набора значений.

5. Перечисление – тип, содержащий в качестве членов именованные целочисленные константы.

6. Делегат – пользовательский тип, инкапсулирующий метод.