Datatypes

Een essentieel onderdeel van C# is kennis van datatypes. Binnen C# zijn een aantal types gedefinieerd die je kan gebruiken om data in op te slaan. Wanneer je data wenst te bewaren in je applicatie dan zal je je moeten afvragen wat voor soort data het is. Gaat het om een getal, een geheel getal, een kommagetal, een stuk tekst of misschien een binaire reeks? Ieder datatype in C# kan één welbepaald soort data bewaren en dit zal telkens een bepaalde hoeveelheid computergeheugen vereisen.

Datatypes zijn een belangrijk concept in C# omdat deze taal een zogenaamde "strongly typed language" is (in tegenstelling tot bijvoorbeeld JavaScript). Wanneer je in C# data wenst te bewaren (in een variabele) zal je van bij de start moeten aangeven wat voor data dit zal zijn. Vanaf dan zal de data op die geheugenplek op dezelfde manier verwerkt worden en niet zo maar van 'vorm' kunnen veranderen zonder extra input van de programmeur. Bij JavaScript kan dit bijvoorbeeld wel, wat soms een fijn werken is, maar ook vaak vloeken: je bent namelijk niet gegarandeerd dat je variabele wel het juiste type zal bevatten wanneer je het gaat gebruiken.

Er zijn tal basistypes in C# gedeclareerd (zogenaamde primitieve datatypes). In dit boek leren we werken met datatypes voor:

• Gehele getallen: sbyte, byte, short, ushort, int, uint, long, ulong

• Kommagetallen: double, float, decimal

• Tekst: char, string

• Booleans: bool

• Enums (een speciaal soort datatype dat een beetje een combinatie van meerdere datatypes is én dat je zelf deels kan definiëren.)

Ieder datatype wordt gedefinieerd door minstens volgende eigenschappen:

• Soort data dat in het datatype kan bewaard worden (tekst, getal, enz.)

• Geheugengrootte: de hoeveelheid bits dat 1 element van dit datatype inneemt in het geheugen. Dit kan belangrijk zijn wanneer je met véél data gaat werken en je niet wilt dat de gebruiker drie miljoen gigabyte RAM nodig heeft.

• Schrijfwijze van de literals: hoe weet C# of 2 een komma getal (2.0) of een geheel getal (2) is? Hiervoor gebruiken we specifieke schrijfwijzen van deze waarden (literals) wat we verderop uiteraard uitgebreid zullen bespreken.

Het datatype string heb je al gezien in het vorig hoofdstuk. Je hebt toen een variabele aangemaakt van het type string door de zin string result;.

Verderop plaatsen we dan iets waar de gebruiker iets kan intypen in die variabele:

result = Console.ReadLine();

Basistypen voor getallen

Alhoewel een computer digitaal werkt en enkel 0'n en 1'n bewaart zou dat voor ons niet erg handig werken. C# heeft daarom een hoop datatypes gedefinieerd om te werken met getallen zoals wij ze kennen, gehele en kommagetallen. Intern zullen deze getallen nog steeds binair bewaard worden, maar dat is tijdens het programmeren zelden een probleem.

De basistypen van C# om getallen in op te slaan zijn:

• Voor gehele getallen: sbyte, byte, short, ushort, int, uint, long, ulong en char.

• Voor kommagetallen: double, float, decimal

Deze datatypes hebben allemaal een verschillend bereik, wat een rechtstreekse invloed heeft op de hoeveelheid geheugen die ze innemen.

Ieder type hierboven heeft een bepaald bereik en hoeveelheid geheugen nodig. Je zal dus steeds moeten afwegen wat je wenst. Op een high-end pc met ettelijke gigabytes aan werkgeheugen (RAM) is geheugen zelden een probleem waar je rekening mee moet houden...Of toch: wat met real-time first person shooters die miljoenen berekeningen per seconde moeten uitvoeren? Daar zal iedere bit en byte tellen. Op andere apparaten (smartphone, arduino, smart fridges, enz.) is iedere byte geheugen nog kostbaarder. Kortom: kies steeds bewust het datatype dat het beste 'past' voor je probleem qua bereik, precisie en geheugengebruik.

Gehele getallen

Voor de gehele getallen zijn er volgende datatypes:

Type	Geheugen	Bereik (waardenverzameling)
sbyte	8 bits	-128 tot 127
byte	8 bits	0 tot 255
short	16 bits	-32 768 tot 32 767
ushort	16 bits	0 tot 65535
int	32 bits	-2 147 483 648 tot 2 147 483 647
uint	32 bits	0 tot 4 294 967 295
long	64 bits	-9 223 372 036 854 775 808 tot 9 223 372 036 854 775 807
ulong	64 bits	0 tot 18 446 744 073 709 551 615
char	16 bits	0 tot 65 535

Het bereik van ieder datatype is een rechtstreeks gevolg van het aantal bits waarmee het getal in dit type wordt voorgesteld. De short bijvoorbeeld wordt voorgesteld door 16 bits, 1 bit daarvan wordt gebruikt voor het teken (0 of 1, + of -). De overige 15 bits worden gebruikt voor de waarde: van 0 tot 2^15^-1 (= 32767) en van -1 tot -2^15^ (= -32768)

Enkele opmerkingen bij voorgaande tabel:

• De s vooraan sbyte staat voor signed: m.a.w. 1 bit wordt gebruikt om het + of - teken te bewaren.

• De u vooraan ushort, uint en ulong staat voor unsigned. Het omgekeerde van signed dus. Kwestie van het ingewikkeld te maken. Deze twee datatypes hebben dus geen teken en zijn altijd positief.

• char bewaart karakters. We zullen verderop dit datatype uitspitten en ontdekken dat karakters (alle tekens op het toetsenbord, inclusief getallen, leesteken, enz.) als gehele, binaire getallen worden bewaard. Daarom staat char in deze lijst.

• Het grootste getal bij long is 2^63^-1 ("negen triljoen tweehonderddrieëntwintig biljard driehonderd tweeënzeventig biljoen zesendertig miljard achthonderdvierenvijftig miljoen zevenhonderdvijfenzeventigduizend achthonderd en zeven"). Dit zijn maar 63 bits?! Inderaad, de laatste bit wordt wederom gebruikt om het teken te bewaren.

"Wow. Moet je al die datatypes uit het hoofd kennen? Ik was al blij dat ik tekst op het scherm kon tonen."

Uiteraard kan het geen kwaad dat je de belangrijkste datatypes onthoudt, anderzijds zul je zelf merken dat door gewoon veel te programmeren je vanzelf wel zult ontdekken welke datatypes je waar kunt gebruiken. Laat je dus niet afschrikken door de ellenlange tabellen met datatypes in dit hoofdstuk, we gaan er maar een handvol effectief van gebruiken.

Kommagetallen

Voor de kommagetallen zijn er maar 3 mogelijkheden. Ieder datatype heeft een 'voordeel' tegenover de 2 andere, dit voordeel staat vet in de tabel:

Type	Geheugen	Bereik	Precisie
float	32 bits	gemiddeld	~6-9 digits
double	64 bits	meeste	~15-17 digits
decimal	128 bits	minste	28-29 digits

Zoals je ziet moet je bij kommagetallen een afweging maken tussen 3 even belangrijke criteria. Heb je ongelooflijk grote precisie nodig dan ga je voor een decimal. Wil je vooral erg grote of erg kleine getallen kies je voor double. Zoals je merkt zal je dus zelden decimal nodig hebben, deze zal vooral nuttig zijn in financiële en wetenschappelijke programma's waar met erg exacte cijfers moet gewerkt worden.

Bij twijfel opteren we meestal voor kommagetallen om het double datatype te gebruiken. Bij gehele getallen kiezen we meestal voor int.

De precisie van een getal is het aantal beduidende of significante cijfers. 2.2345 (precisie van 5) heeft bijvoorbeeld een hogere precisie dan 2.23 (precisie van 3).

Boolean datatype

bool (boolean) is het eenvoudigste datatype van C#. Het kan maar 2 mogelijke waarden bevatten: true of false. 0 of 1 met andere woorden.

We zullen het bool datatype erg veel nodig hebben wanneer we met beslissingen zullen werken in een later hoofdstuk, specifiek de if statements die afhankelijk van de waarde van een bool bepaalde code wel of niet zullen doen uitvoeren.

Het gebeurt vaak dat beginnende programmeurs een int variabele gebruiken terwijl ze toch weten dat de variabele maar 2 mogelijke waarden zal hebben. Om dus geen onnodig geheugen te verbruiken is het aan te raden om in die gevallen steeds met een bool variabele te werken.

Het bool datatype is uiteraard het kleinst mogelijke datatype. Hoeveel geheugen zal een variabele van dit type innemen denk je? Inderdaad 1 bit.

Tekst/String datatype

We besteden verderop een heel apart hoofdstuk om te tonen hoe je één enkel karakter of volledige flarden tekst kan bewaren in variabelen.

Hier alvast een sneakpreview:

• Tekst kan bewaard worden in het string datatype.

• Een enkel karakter wordt bewaard in het char datatype dat we ook hierboven al even hebben zien passeren.

Wat een gortdroge tekst was me dat nu net? Waarom moeten we al deze datatypes kennen? Wel, we hebben deze nodig om variabelen aan te maken. En variabelen zijn het hart van ieder programma. Zonder variabelen ben je aan het programmeren aan een programma dat een soort vergevorderde vorm van dementie heeft en hoegenaamd niets kan onthouden.