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.

Statisch getypte Sprachen

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.

Dynamisch getypte Sprachen

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

Visuelle Programmierung

Scratch

In Scratch wird zwischen zwei Datentypen unterschieden, die an der Form ihrer Blöcke auseinandergehalten werden können.

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 ()?>

NEPO

Die Datentypen der Ausdrücke und Parameter in NEPO erkennt man an der Farbe der Puzzle-Nupsis an den Blöcken:

• Bei Ausdrücken zeigt der Nupsi nach links und zeigt den Datentyp an, den der Ausdruck zurückliefert
• Bei Parametern zeigt die Lücke nach rechts und zeigt den Datentyp an, den die Funktion an dieser Stelle benötigt.

Datentypen in NEPO

Farbe	Art	Beispielwert	Beispiel für einen Block, der diesen Datentyp erfordert	Beispiel für einen Block, der diesen Datentyp zurückgibt
türkis	Wahrheitswerte
blau	Zahlen
grün	Zeichenketten
gelb	Farben
pink	Bilder

Textuelle Programmierung

Java

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 $\pm (2-2^{-31})\cdot 2^{1023}=1\underbrace {797693\dots } _{308{\text{ Ziffern}}}$

Python

Datentypen in Python

Typ	Erklärung	Beispiele
int	für ganze Zahlen (engl. integer numbers)	0, 42, 3190701205
float	für Dezimalzahlen (“Kommazahlen”, engl. floating-point numbers)	0.5, 42.0, 3.141592
str	für beliebige Zeichenketten (engl. strings)	'Hello World', '42', 'https://wiki.kah.gs'
bool	für Wahrheitswerte (engl. boolean)	True, False

Datenbanken

SQL

SQL-Datentypen

	Typ	Beschreibung
Numerische Datentypen	INT	Ganzzahlen zwischen $-2^{31}$und $2^{31}-1$
	BIGINT	Ganzzahlen zwischen $-2^{63}$ und $2^{63}-1$
	REAL	Reelle Zahlen zwischen $-3,4\cdot 10^{38}$ und $3,4\cdot 10^{38}$
Strings	CHAR(länge)	Strings mit der vorgegebenen Länge (max. 8000 Zeichen)
	VARCHAR(länge)	Strings mit variabler, aber höchstens mit der vorgegebenen Länge (max. 8000 Zeichen)
	TEXT	Strings mit beliebiger Länge, höchstens 2 GB Text.
Datum und Zeit	DATE	Daten zwischen 0001-01-01 und 9999-12-31
	TIME	Zeitangaben mit einer Genauigkeit von 100 Nanosekunden
	DATETIME	Datum und Zeitangaben kombiniert