Tipos de dados

Tipos de dados

Você já deve ter ouvido algumas definições sobre o que é um computador. Vejamos mais uma... O computador é um dispositivo eletrônico que, em seu nível mais elementar, reconhece apenas dois estados elementares: a presença ou ausência de sinais elétricos, ou, de forma simples, é um elemento que está ligado ou desligado. Por conseqüência, todos os dados de um computador precisam ser representados com base em um sistema de numeração binário, onde apenas dois valores diferentes são distinguidos. Comumente, esses dois estados são representados como 0 (zero) e 1 (um) e são chamados de dígitos binários, ou simplesmente bit (binary digit), a menor unidade de informação no computador.

Então, você pode perguntar: se apenas dois estados podem ser distinguidos no nível mais elementar de um computador, como podemos representar informações tão variadas, como documentos, imagens e sons? A reposta a essa pergunta é simples: podemos representar um imenso número de estados distintos por meio das diversas combinações sobre conjuntos de bits. Agrupando bits, podemos distinguir um número muito maior de estados, um para cada combinação possível. Quanto mais bits utilizarmos em uma representação, maior o número de combinações possíveis e um número maior de valores pode ser distinguido. Comumente, a unidade básica de tratamento de dados é um agrupamento de 8 (oito) bits, conhecido como byte (binary term). Um byte com 8 (oito) bits é capaz de representar combinações distintas, ou seja, 256 diferentes valores. Na memória de um computador, existe um endereço de memória específico a cada byte, assim como cada casa tem um número específico em uma rua. Esse mecanismo é capaz de identificar a localização de uma representação de informações específicas. Contudo, por questões de eficiência, associamos endereços de memória a grupos de bytes, em vez de a um byte individual. Geralmente, agrupamentos de 2, 4, 6 ou 8 bytes são associados a endereços distintos. Esse agrupamento de bytes é conhecido como palavra.

Portanto, todos os valores manipulados por um programa, sejam referentes aos dados de entrada, saída ou à computação de resultados intermediários, são representados internamente no computador por meio de um agrupamento de bits, independente se o valor corresponde a uma frase, a um número inteiro ou a um número real, por exemplo. Contudo, quando codificamos instruções em uma linguagem de programação de alto nível, existe distinção entre valores de diferentes categorias, ou tipos. A maioria das linguagens de programação categoriza valores com propriedades em comum em um tipo, da mesma forma que a Matemática classifica elementos que possuem propriedades em comum em um conjunto. Essa abordagem permite que as operações sejam definidas sobre os valores de um tipo, tomando como base o formato geral de representação interna dos valores do tipo, em termos de agrupamento de bits, da mesma forma que funções matemáticas são normalmente definidas para operar sobre valores gerais de um conjunto. Portanto, a classificação de valores em tipos é benéfica às linguagens de programação porque permite estabelecer propriedades e cálculos para todos os valores de um tipo de uma só vez, em vez de ter que especificar a propriedade ou operação para cada valor individual. Por exemplo, o compilador de uma linguagem de programação deverá traduzir a operação de soma entre dois valores inteiros para a operação de soma entre agrupamentos de bits que representam inteiros, independente dos valores específicos sobre os quais a soma deve ser desenvolvida.

Os tipos de dados oferecidos por uma linguagem de programação têm relação direta com a facilidade com que o programador cria seus programas, pois quanto mais as estruturas de dados forem flexíveis e adaptadas a um problema, mais natural e simples será a solução proposta.

Os tipos de dados são comumente classificados em tipos de dados primitivos e tipos de dados estruturados. Um tipo de dado primitivo é aquele que não pode ser definido em termos de outro tipo mais simples. Como exemplos de tipos primitivos, citamos o tipo inteiro e o tipo real. Por outro lado, um tipo de dado estruturado é aquele construído a partir de tipos mais simples. Os registros e os arranjos, construídos a partir de campos e elementos mais simples, respectivamente, são exemplos de tipos de dados estruturados. Nas seções seguintes, você vai conhecer os tipos de dados primitivos e estruturados mais comuns.

Tipos primitivos

Os tipos primitivos de dados são atômicos, no sentido em que não podem ser decompostos em tipos mais simples. Alguns tipos primitivos relacionam-se diretamente à sua representação interna, como é o caso dos números inteiros. Outros tipos primitivos, como os tipos caractere, precisam de um pequeno suporte de hardware ou software para serem representados internamente. Agora, você verá com mais detalhes os tipos primitivos numéricos, caractere e booleano.

Tipos numéricos

Os tipos numéricos estão entre os primeiros implementados pelas linguagens de programação. A maioria das linguagens oferece tanto representações dos números inteiros, , como representações dos números reais, . As representações computacionais desses tipos são apenas aproximações desses conjuntos matemáticos, que são infinitos, não podendo ser representados na memória do computador,