Datentyp

Datentyp,

 

Festlegung für den Wertebereich einer Variablen. Grundsätzlich kann man zwischen numerischen und alphanumerischen Datentypen sowie Zeigern und Objektvariablen unterscheiden.

 

Numerische Datentypen werden als Zahlenwert interpretiert. Der einfachste Datentyp sind Integer-Variablen, die nur ganzzahlige Werte annehmen können. Es gibt Integer-Typen, die ein, zwei oder vier Byte lang sind, also maximal 255, 65 535 oder 4 294 967 295 betragen können. Meist werden diese Typen Short Integer, Integer und Long Integer genannt, je nach Programmiersprache kann es auch andere Bezeichnungen geben. Sollen auch negative ganze Zahlen erlaubt sein, dann halbiert sich der Maximalwert. In einer anderen Bezeichnungsweise werden ganzzahlige numerische Typen, die nur positive Werte erlauben, Word-Variablen genannt, mit »Integer« werden dann Variablen mit ganzzahligem Wertebereich und beliebigem Vorzeichen bezeichnet. Eine Sonderform der Integer-Variablen sind boolesche Variablen. Diese können nur zwei Werte (0 und 1, TRUE und FALSE bzw. »wahr« und »falsch«) annehmen und brauchen nur ein Bit Speicherplatz.

 

Der am häufigsten verwendete Datentyp nimmt gebrochenzahlige Werte an und wird durch Dezimalzahlen mit einer bestimmten Zahl von Nachkommastellen dargestellt. Der Wertebereich liegt symmetrisch um die Zahl 0; der größte erlaubte Wert hat also den gleichen Absolutbetrag wie der kleinste. Wie groß diese Zahl ist, hängt von der Anzahl der reservierten Bytes ab, meist vier (Real-Variable, Float-Variable) oder acht Byte (Long Real, Double Real). Entscheidend bei Fließkommavariablen ist allerdings weniger der Maximal- oder Minimalwert, sondern die Anzahl der gültigen Stellen. Dies sind bei vier Byte langen Real-Variablen maximal sieben, bei acht Byte langen Variablen maximal 15. Bei bestimmten natur- oder ingenieurwissenschaftlichen Berechnungen reicht dies nicht aus, es werden dann entsprechend präzisere Datentypen mit 16 und mehr Byte definiert. Auch bei den Real-Typen wechseln die Bezeichnungen zwischen den einzelnen Programmiersprachen. Bei Sprachen wie Fortran oder C++, die in der Wissenschaft benutzt werden, gibt es auch einen Datentyp, mit dem sich komplexe Zahlen beschreiben lassen (complex).

 

Eine grundsätzlich andere Art als die numerischen Variablentypen sind alphanumerische Datentypen. Diese werden auch als Strings, String-Variablen oder Zeichenkettenvariablen bezeichnet. Eine besondere Rolle spielen ein Byte lange Strings; dieser Datentyp heißt oft »Character«. Dies liegt daran, dass ein Byte 2⁸ = 256 verschiedene Werte darstellen kann, also genau so viele, wie der erweiterte ASCII-Zeichensatz Zeichen enthält. Daher kann eine Variable vom Typ Character entweder als ein ASCII-Zeichen interpretiert werden oder aber als Integer-Variable mit sehr kleinem Wertebereich und geringem Speicherbedarf.

 

Die meisten Programmiersprachen kennen heute noch weitere Datentypen, von denen wohl am wichtigsten Zeiger (Pointer) sind. Dies sind Variablen, die keinen Datenwert, sondern die Speicheradresse einer anderen Variablen enthalten. Mit Pointern kann sehr effektiv und maschinennah programmiert werden, es kann aber auch leicht zu verheerenden Programmierfehlern kommen. Darüber hinaus erlauben manche Sprachen auch Objekte sowie Datums- oder Währungsangaben als Variablenwerte. Weit verbreitet ist außerdem die Möglichkeit, aus den hier aufgeführten elementaren Datentypen neue, eigene Typen abzuleiten. In der Sprache C nennt man diese selbst definierten, zusammengesetzten Variablentypen Strukturen, unter Visual Basic »benutzerdefinierte Datentypen«, in Pascal »Aufzählungsdatentyp«. Auch in Fortran 2000 sind vom Programmierer neu definierte Datentypen vorgesehen.

 

Grundsätzlich muss für jede in einem Programm vorkommende Variable angegeben sein, welchem Datentyp sie angehört (Deklaration). Dies kann explizit durch eine entsprechende Anweisung am Beginn des Programmcodes geschehen oder implizit. Im letzteren Fall weist der Compiler oder Interpreter aufgrund des Kontexts der Variablen einen Typ zu. Wird z. B. einer neu auftretenden Variablen im Programmablauf eine Zeichenkette als Wert zugewiesen, so legt er diese Variable als String an. Es ist danach nicht mehr möglich, anders geartete Daten dieser Variablen zuzuweisen. Da die fehlerhafte Zuweisung von Datentypen bzw. nicht typgerechte Verwendung einer Variablen zu den häufigsten Programmierfehlern gehören, sollte man besser explizit deklarieren und beim Programmieren auf konsistente und überschaubare Variablendefinitionen achten.