Datentyp

In der Programmierung werden verschiedene, aber gleichartige Daten zu Gruppen zusammengefasst, für die dieselben Regeln und Einschränkungen gelten und für die dieselben Operationen erlaubt sind. Diese Gruppen bezeichnet man als Datentyp.

Typische Datentypen, die in den meisten Programmiersprachen vorkommen, sind Ganzzahlen, Fließkommazahlen, Wahrheitswerte oder Zeichenketten.

In manchen Programmiersprachen wie Java oder NEPO muss man bei der Deklaration einer Variablen ihren Datentyp festlegen. An dieser Stelle wird nämlich festgesetzt, wie viel Speicherplatz für diese Variable reserviert wird, denn das hängt vom Datentyp ab. An diesen Datentyp ist die Variable für den gesamten Programmablauf gebunden. Das bedeutet, dass in dieser Variablen keine Daten eines anderen Typs gespeichert werden dürfen. Programmiersprachen, in denen der Datentyp jeder Variablen bereits beim Programmieren feststehen muss und unveränderbar ist, heißen statisch getypt.

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Beispiel

Ein kurzer Codeschnipsel in Java:

int antwort = 42;
// Die Variable antwort hat den Typ int.
// Darum dürfen in ihr nur ganze Zahlen gespeichert werden.

antwort = antwort * 2;
// Die Multiplikation ist ein zulässiger Operator für Ganzzahlen.

antwort.length()
// Die Methode length() darf nur auf Strings aufgerufen werden.
// Deswegen wird dieser Aufruf eine Fehlermeldung produzieren.

antwort = 3.141592;
// 3.141592 ist keine Ganzzahl und passt nicht mit dem Datentyp von antwort zusammen.
// Deswegen ist diese Zuweisung nicht zulässig.

antwort = 12345678987654321;
// Das ist zwar eine Ganzzahl, aber sie ist zu groß für den Wertebereich eines int.
// Deswegen ist auch diese Zuweisung nicht zulässig.

Andere Programmiersprachen wie JavaScript, Scratch oder Python sind da entspannter. Auch hier haben die Daten Typen, aber diese dürfen sich während der Laufzeit des Programms ändern. Diese Sprachen heißen dynamisch getypt.

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Beispiel

Ein kurzer Codeschnipsel in Python:

antwort = 42
print(type(antwort))
# ergibt <class 'int'>
# Die Variable antwort enthält also gerade eine Ganzzahl.

antwort = antwort * 2;
// Die Multiplikation ist ein zulässiger Operator für Ganzzahlen.

len(antwort)
# Die Funktion len() darf nur auf Strings aufgerufen werden.
# Deswegen wird dieser Aufruf eine Fehlermeldung produzieren.

antwort = 3.141592
print(type(antwort))
# ergibt <class 'float'>, da in der Variable nun eine Kommazahl gespeichert ist.

Datentypen in einigen Programmiersprachen

Datentypen in Scratch

Typ	Art	Mögliche Werte	Zulässige Operationen
<sechseckig>	Wahr­heits­wert	<wahr>, <falsch>	<nicht <>>, <<> und <>>, <<> oder <>>
(rund)	Zahlen	bis zu 308 Ziffern	(() + ()), (() - ()), (() * ()), (() / ()), (() mod ()), (() gerundet), ([Betrag v] von ())	<() < ()>, <() > ()>, <() = ()>
	Zeichen(-ketten)	beliebig lang	(verbinde () und ()), (Länge von ()), (Zeichen () von ()), <() enthält ()?>

Datentypen in Java

Typ	Größe	Art	Mögliche Werte	Zulässige Operationen
boolean	1 Bit	Wahr­heits­wert	true, false	!, &&, ||
char	2 Byte	Zeichen	alle Unicode-Zeichen wie 'a', '@', '🦭'	+, -, *, /, %, ^, ==, !=, <, >, <=, >=
byte	1 Byte (duh!)	Ganz­zahl	$-2^{7}=-128$ bis $2^{7}-1=127$
short	2 Byte		$-2^{15}=-32.768$ bis $2^{15}-1=32.767$
int	4 Byte		$-2^{31}=-2.147.483.648$ bis $2^{31}-1=2.147.483.647$
long	8 Byte		$-2^{63}=-9.223.372.036.854.775.808$ bis $2^{63}-1=9.223.372.036.854.775.807$
float	4 Byte	Fließ­komma­zahl	$\pm 2^{-149}\approx 0,\underbrace {000\dots 0} _{44{\text{ Nullen}}}14,$ bis $\pm (2-2^{-23})\cdot 2^{127}=340.282.346.638.528.859.811.704.183.484.516.925.440$
double	8 Byte		$\pm 2^{-1053}\approx 0,\underbrace {000\dots 0} _{316{\text{ Nullen}}}1$ bis $\pm (2-2^{-31})\cdot 2^{1023}=1\underbrace {797693\dots } _{308{\text{ Ziffern}}}$

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