Символьные данные и их внутреннее представление
Символьная (текстовая) информация — самый простой тип данных с точки зрения его представления в памяти ЭВМ. Каждому символу текста в памяти соответствует байт с 8-разрядным кодом этого символа в том или ином стандарте. Буквам латинского алфавита, цифрам, знакам операций и различным разделителям (скобки, точки, запятые и т. п.) в некотором смысле повезло больше, т. к. их кодировка практически универсальна. Она предложена фирмой IBM и составляет первую половину большинства 8-разрядных кодировочных таблиц, используемых в разных странах. В терминологии IBM PC такие таблицы принято называть кодовыми страницами. Вторая половина кодовых страниц отведена под национальную символику.
В отечественной практике чаще всего приходится иметь дело либо с символикой MS-DOS в стандарте ASCII (American Standard Code for Information Interchange), либо с одной из кодовых страниц ANSI (American National Standard Institute), применяемых в среде Windows. Между этими таблицами существует принципиальное различие, связанное с кодировкой букв русского алфавита.
В таблице ASCII (кодовая страница 866) заглавные русские буквы начинаются со 128-й позиции. Вплотную вслед за ними располагается цепочка строчных букв от буквы а (код — 160) до буквы п (код — 175). Далее следуют символы псевдографики, используемые для формирования таблиц с одинарными и двойными линиями (диапазон кодов от 176 до 223). Начиная с 224-й позиции располагаются остальные буквы от р до я. И наконец, вслед за ними, выбиваясь из алфавитного порядка, размещены буквы Ё (код -240) и ё (код — 241).
В таблице ANSI (кодовая страница 1251) коды русских букв начинаются с позиции 192 (код буквы А) и расположены сплошным интервалом до 255-й позиции (код буквы я). Символы псевдографики в графической оболочке Windows смысла не имеют и поэтому в таблице ANSI отсутствуют. Буквы Ё и ё здесь тоже не включены в общепринятую алфавитную последовательность и имеют, соответственно, коды 168 и 184. Более того, их обозначение на большинстве русифицированных клавиатур отсутствует, и для включения таких букв в набираемый текст приходится нажимать самую левую клавишу в верхнем ряду (на латинском регистре этой клавише соответствует символ "~").
Все достаточно развитые алгоритмические языки включают серию процедур по обработке символьных (каждый объект — отдельный символ) и строковых (цепочки символов) данных. В системе QBasic текстовые данные находятся в символьных переменных, имена которых либо заканчиваются знаком $, либо начинаются с одной из букв, упомянутых в объявлении вида DEFSTR c-J, либо описаны в операторе DIM сочетанием ...AS STRING. Базовым текстовым элементом в Си являются объекты типа char, значением каждого их которых является единственный символ. Объединение таких объектов в одномерный массив позволяет работать с цепочками символов. Паскаль обеспечивает работу как с одиночными символами (данные типа char), так и с их последовательностями (данные типа string).
Каждый из рассматриваемых языков обеспечивает возможность доступа к отдельному символу строки.
В Си это вытекает из способа представления текстовой информации. Начальное присвоение (char name [5]="Вася";) или копирование одной строки в другую (strcpy (name, "Вася");) эквивалентно 5 обычным операторам присваивания:
name[0] = 'B' ;
name[1]='а';
name[ 2 ] ='с' ;
name[ 3 ] ='я' ;
name[4]='\0';
Паскаль позволяет одновременно обращаться и к переменной типа string целиком и к отдельным ее символам как к значениям элементов одномерного массива:
const
name : string[4]='Вася';
writeln(name[l], name);
Байт с нулевым индексом используется в Паскале для хранения информации о длине текущего значения.
С точки зрения внутреннего представления текстовых данных в памяти ЭВМ в языках программирования преобладают два похода. В первом случае перед цепочкой символов располагается один (Паскаль) или два (QBasic) байта, в которых хранится общее количество символов — длина цепочки. Для неинициированных данных она обычно равна 0. Во втором случае (Си) вслед за цепочкой символов располагается байт с признаком конца текста (обычно это — нулевой код). Первый подход более прост с точки зрения программирования соответствующих процедур обработки строк. Однако он накладывает ограничение на максимальную длину строкового объекта, например, в Паскале длина строки не должна превышать 255 символов. Для преодоления этого недостатка и обеспечения совместимости по данным с другими системами программирования в последних версиях Паскаля были введены объекты типа pchar.
