2. Q语言学习之路—基本数据类型: Atoms

摘要：概述所有的数据都是通过最小单位构造。语言中大部分数据类型与传统语言类似，但是多出了和相关的类型，用来加速时间序列运算。适用的运算符仅有数据中共有两种类型数据，更类似于中的和。其表示值为从千禧年计数的纳秒数，之前为负数，之后为正数。

所有的数据都是通过最小单位atom构造。q语言中大部分数据类型与传统语言类似，但是多出了date和time相关的类型，用来加速时间序列运算。下表给出了q语言和几个传统语言数据类型的对比：

下表给出了Q语言各个类型的详细信息：

long: 8字节； 42, 42j

short: 2字节有符号数；其后必须带后缀h; eg: -123h

int: 4字节有符号数；其后必须带后缀i; eg: 1234567890i

支持单精度和双精度浮点数据类型。

float: 8字节；后缀f; 传统语言中的double; eg: 3.1415926, 1f, 1.0, 1.234e07, 1.234e-7

real: 4字节；后缀e; 传统语言中的float; eg: 12.34e, 1.234e7e
注：不建议使用real这个类型，因为在许多金融问题中，real的精度往往不够用

浮点数显示精度: q console默认显示7位小数，可以通过命令 P 来最多显示16位小数，也可以通过 P 0 来显示完整的17位小数，但是最后一位小数不可信。

q)f12:1.23456789012
q)f16:1.234567890123456
q)P 12
q)f12
1.23456789012
q)f16
1.23456789012
q)P 16
q)f12
1.23456789012
q)f16
1.234567890123456
q)P 0
q)1%3
0.33333333333333331

boolean : 1字节； 后缀b； 没有true或者false关键字， 1b代表true, 0b代表false

byte : 使用1字节保存8位数据，前缀0x紧跟着2个16进制数，大小写均可。 eg: 0x2A, 0x2a

GUID : globally unique identifier. 在时间和空间上都唯一，可以对null guid值0Ng使用?来生成一个guids的列表。
eg: 1?0Ng, 2?0Ng, -2?0Ng
使用正号和负号生成guid列表的区别在于：正号使用同一个随机种子(seed), 而负号使用的种子是随机的

可以通过解析一个16进制数字来构造guid："G"$"61f35174-90bc-a48a-d88f-e15e4a377ec8"， 同样，可以使用命令sv来从一个16个byte的列表构造guid: 0x0 sv 16?0xff。

GUID适用的运算符仅有：~, =, <, >, null

q中共有两种text类型数据，更类似于SQL中的CHAR和VARCHAR。

char : 1字节； 对应SQL中的CHAR； 用双引号表示；特殊字符用作为前缀来显示，尽管在q-console中依旧将显示了出来，但是实际上它就是一个单字符

q)""" / double-quote
"""
q)"" / back-slash
""
q)"
" / newline
"
"
q)"
" / return
"
"
q)"	" / horizontal tab
"	"
q)"142"
"b"

symbol : 前缀` eg: q, `zaphod`
symbol与char一样，同样是原子数据，这意味着symbol不可拆分，symbol中的单个字符不可获取。 symbol不是string, 并且symbol数据`a与char数据"a"不相等。

date : 4字节，表示为yyyy.mm.dd; 其表示值为从2000.01.01开始的日期数，在之前的为负值，之后的为正值。

q)2000.01.01=0
1b

表示的累积日数可以通过强制转换得到：

q)`int$2000.02.01

Time :

如果毫秒级够用的话，使用time类型，表示为hh:mm:ss.uuu；其表示值为从00:00的毫秒(milliseconds)数

q)12:34:56.789
12:34:56.789
q)12:00:00.000=12*60*60*1000
1b

其表示值同样可以通过强制转换来获取

如果毫秒级不够用的话，使用timespan类型；其表示为从00:00开始的纳秒(nanoseconds)数, 表示为0Dhh:mm:ss.nnnnnnnnn。 其中0D是可选的。

q)12:34:56.123456789
0D12:34:56.123456789
q)12:34:56.123456 / microseconds become nanos
0D12:34:56.123456000

Date-Time :
(已弃用的) 使用T进行分隔：

q)2000.01.01T12:00:00.000
_
q)2000.01.02T12:00:00.000=1.5
1b

可以通过q)date$2000.01.02T12:00:00.000`来提取日期和时间

更推荐使用的类型是timestamp, 是date类型和timespan类型的连接，通过D进行分离。其表示值为从千禧年计数的纳秒数，之前为负数，之后为正数。
同样，有如下的操作：

q)2014.11.22D17:43:40.123456789
q)`long$2014.11.22D17:43:40.123456789
q)`date$2014.11.22D17:43:40.123456789
q)`timespan$2014.11.22D17:43:40.123456789

month : 32位带符号整型， 表示为yyyy.mm和一个尾符号m, 其表示值为从千禧年计数的月份数。注意不要忘记带尾缀m。

q)2015.11m
q)2001.01m=12
1b

minute : 32位带符号整型， 表示为hh:mm, 其表示值为从00:00计数的分钟数。

q)12:30
q)12:00=12*60
1b

second : 32位带符号整型， 表示为hh:mm:ss, 其表示值为从00:00计数的秒数。

q)23:59:59
q)23:59:59=-1+24*60*60
1b

构成和点操作符 :
可以通过点操作符提取日期，月份，日等

q)dt:2014.01.01
q)dt.year
2014i
q)dt.mm
q)dt.dd
q)ti:12:34:56.789
q)ti.hh
12i
q)ti.mm
q)ti.ss

但是更推荐使用强制转换符，因为它对所有有意义的时间提取和转换都是有效的：

q)`dd$dt
1i
q)`mm$dt
q)`dd$dt
q)`month$dt
2014.01m

一些特殊含义的表示：

Literal            Value
  0w        Positive float infinity
 -0w        Negative float infinity
  0n        Null float ; NaN, or not a number
  0W        Positive long infinity
 -0W        Negative long infinity
  0N        Null long

注意小写的w代表float, 大写的W代表整数。

在q语言中，数字的除法结果总是float. 正数除以0的结果为正无穷，负数除以0的结果为负无穷。 在数学中，0除以0是未定义的，因此，0n代表NaN。整型无穷可以参与比较并返回正确的结果

q)42<0W
1b
q)-0W<42
1b

无穷代表实际的值：

q       C Equivalent          Numeric
0N         MIN_INT        -9223372036854775808
-0W        MIN_INT+1      -9223372036854775807
0W         MAX_INT        +9223372036854775807      

因此，整型的大小顺序为：

0N < -0W < normal integer < 0W

q)9223372036854775806+1
0W
q)-0W-1
0N
q)-0W+1
-9223372036854775806

实际上q语言没有溢出解释了如下现象：

q)0W+1
0N
q)0W+2
-0W
q)0W+3
-9223372036854775806

null值一般表示的是缺失数据。在q中， null与正常的值占用同样的空间，如下总结了null的不同类型值：

type            null
boolean          0b
guid             0Ng (00000000-0000-0000-0000-000000000000)
byte             0x00
short            0Nh
Int              0N
long             0Nj
real             0Ne
float            0n
char             " "
sym              `
timestamp        0Np
month            0Nm
date             0Nd
datetime         0Nz
timespan         0Nn
minute           0Nu
second           0Nv
time             0Nt

注意：""不是一个null char, 而是一个char的空列表

使用null指令而不是=来测试一个值是不是null值，因为q语言是动态类型的，而null指令是类型独立的。

q)null 42
0b
q)null `
1b
q)null " "
1b
q)null ""