Способы инициализации переменных с

Переменные

Переменные

П еременные используются для хранения значений (sic!). Переменная характеризуется типом и именем. Начнём с имени. В си переменная может начинаться с подчерка или буквы, но не с числа. Переменная может включать в себя символы английского алфавита, цифры и знак подчёркивания. Переменная не должна совпадать с ключевыми словами (это специальные слова, которые используются в качестве управляющих конструкций, для определения типов и т.п.)

auto	double	int	struct
break	else	long	switch
register	typedef	char	extern
return	void	case	float
unsigned	default	for	signed
union	do	if	sizeof
volatile	continue	enum	short
while	inline

А также ряд других слов, специфичных для данной версии компилятора, например far, near, tiny, huge, asm, asm_ и пр.

Например, правильные идентификаторы
a, _, _1_, Sarkasm, a_long_variable, aLongVariable, var19, defaultX, char_type
неверные
1a, $value, a-long-value, short

Си — регистрозависимый язык. Переменные с именами a и A, или end и END, или perfectDark и PerfectDarK – это различные переменные.

Типы переменных

Т ип переменной определяет

• 1) Размер переменной в байтах (сколько байт памяти выделит компьютер для хранения значения)
• 2) Представление переменной в памяти (как в двоичном виде будут расположены биты в выделенной области памяти).

В си несколько основных типов. Разделим их на две группы — целые и числа с плавающей точкой.

Целые

• char — размер 1 байт. Всегда! Это нужно запомнить.
• short — размер 2 байта
• int — размер 4 байта
• long — размер 4 байта
• long long — размер 8 байт.

Здесь следует сделать замечание. Размер переменных в си не определён явно, как размер в байтах. В стандарте только указано, что

Указанные выше значения характерны для компилятора VC2012 на 32-разрядной машине. Так что, если ваша программа зависит от размера переменной, не поленитесь узнать её размер.

Теперь давайте определим максимальное и минимальное число, которое может хранить переменная каждого из типов. Числа могут быть как положительными, так и отрицательными. Отрицательные числа используют один бит для хранения знака. Иногда знак необходим (например, храним счёт в банке, температуру, координату и т.д.), а иногда в нём нет необходимости (вес, размер массива, возраст человека и т.д.). Для этого в си используется модификатор типа signed и unsigned. unsigned char — все 8 бит под число, итого имеем набор чисел от 00000000 до 11111111 в двоичном виде, то есть от 0 до 255 signed char от -128 до 128. В си переменные по умолчанию со знаком. Поэтому запись char и signed char эквивалентны.

Таб. 1 Размер целых типов в си.

Тип	Размер, байт	Минимальное значение	Максимальное значение
unsigned char	1	0	255
signed char ( char )	1	-128	127
unsigned short	2	0	65535
signed short ( short )	2	-32768	32767
unsigned int ( unsigned )	4	0	4294967296
signed int ( int )	4	-2147483648	2147483647
unsigned long	4	0	4294967296
signed long ( long )	4	-2147483648	2147483647
unsigned long long	8	0	18446744073709551615
signed long long ( long long )	8	-9223372036854775808	9223372036854775807

sizeof

В си есть оператор, который позволяет получить размер переменной в байтах. sizeof переменная, или sizeof(переменная) или sizeof(тип). Это именно оператор, потому что функция не имеет возможности получить информацию о размере типов во время выполнения приложения. Напишем небольшую программу чтобы удостовериться в размерах переменных.

(Я думаю ясно, что переменные могут иметь любое валидное имя). Эту программу можно было написать и проще

В си один и тот же тип может иметь несколько названий
short === short int
long === long int
long long === long long int
unsigned int === unsigned

Типы с плавающей точкой

• float — 4 байта,
• long float — 8 байт
• double — 8 байт
• long double — 8 байт.

Здесь также приведены значения для VC2012, по стандарту размер типов float Таб. 2 Размер типов с плавающей точкой в си.

Тип Размер, байт Количество значащих знаков мантиссы Минимальное значение Максимальное значение float 4 6-7 1.175494351 E – 38 3.402823466 E + 38 double 8 15-16 2.2250738585072014 E – 308 1.7976931348623158 E + 308

Переполнение переменных

Си не следит за переполнением переменных. Это значит, что постоянно увеличивая значение, скажем, переменной типа int в конце концов мы «сбросим значение»

Вообще, поведение при переполнении переменной определено только для типа unsigned: Беззнаковое целое сбросит значение. Для остальных типов может произойти что угодно, и если вам необходимо следить за переполнением, делайте это вручную, проверяя аргументы, либо используйте иные способы, зависящие от компилятора и архитектуры процессора.

Постфиксное обозначение типа

П ри работе с числами можно с помощью литер в конце числа явно указывать его тип, например

• 11 — число типа int
• 10u — unsigned
• 22l или 22L — long
• 3890ll или 3890LL — long long (а также lL или Ll)
• 80.0f или 80.f или 80.0F — float (обязательно наличие десятичной точки в записи)
• 3.0 — число типа double

Экспоненциальная форма записи также по умолчанию обозначает число типа double.

Следующий код, однако, не будет приводить к ошибкам, потому что происходит неявное преобразование типа

Шестнадцатеричный и восьмеричный формат

В о время работы с числами можно использовать шестнадцатеричный и восьмеричный формат представления. Числа в шестнадцатиричной системе счисления начинаются с 0x, в восьмеричной системе с нуля. Соответственно, если число начинается с нуля, то в нём не должно быть цифр выше 7:

Экспоненциальная форма представления чисел

Э кспоненциальной формой представления числа называют представление числа в виде M e ± p , где M — мантиса числа, p — степень десяти. При этом у мантисы должен быть один ненулевой знак перед десятичной запятой.
Например 1.25 === 1.25e0, 123.5 === 1.235e2, 0.0002341 === 2.341e-4 и т.д.
Представления 3.2435e7 эквивалентно 3.2435e+7
Существеут и другое представление («инженерное»), в котором степень должна быть кратной тройке. Например 1.25 === 1.25e0, 123.5 === 123.5e0, 0.0002341 === 234.1e-6, 0.25873256 === 258.73256e-3 и т.д.

Объявление переменных

В си переменные объявляются всегда в начале блока (блок — участок кода ,ограниченный фигурными скобками)

При объявлении переменной пишется её тип и имя.

Можно объявить несколько переменных одного типа, разделив имена запятой

Здесь объявлены переменные a и b внутри функции main, и переменная z внутри тела цикла. Следующий код вызовет ошибку компиляции

Это связано с тем, что объявление переменной стоит после оператора присваивания. При объявлении переменных можно их сразу инициализировать.
int i = 0;
При этом инициализация при объявлении переменной не считается за отдельный оператор, поэтому следующий код будет работать

Начальное значение переменной

О чень важно запомнить, что переменные в си не инициализируются по умолчанию нулями, как во многих других языках программирования. После объявления переменной в ней хранится «мусор» — случайное значение, которое осталось в той области памяти, которая была выделена под переменную. Это связано, в первую очередь, с оптимизацией работы программы: если нет необходимости в инициализации, то незачем тратить ресурсы для записи нулей (замечание: глобальные переменные инициализируются нулями, почему так, читайте в этой статье).

Если выполнять эту программу на VC, то во время выполнения вылетит предупреждение
Run-Time Check Failure #3 — The variable ‘i’ is being used without being initialized.
Если нажать «Продолжить», то программа выведет «мусор». В многих других компиляторах при выполнении программы не будет предупреждения.

Область видимости переменной

П еременные бывают локальными (объявленными внутри какой-нибудь функции) и глобальными. Глобальная переменная видна всем функциям, объявленным в данном файле. Локальная переменная ограничена своей областью видимости. Когда я говорю, что переменная «видна в каком-то месте», это означает, что в этом месте она определена и её можно использовать. Например, рассмотрим программу, в которой есть глобальная переменная

Будет выведено
foo: 100
bar: 333
Здесь глобальная переменная global видна всем функциям. Но аргумент функции затирает глобальную переменную, поэтому при передаче аргумента 333 выводится локальное значение 333.
Вот другой пример

Программа выведет 555. Также, как и в прошлом случае, локальная переменная «важнее». Переменная, объявленная в некоторой области видимости не видна вне её, например

Этот пример не скомпилируется, потому что переменная y существует только внутри своего блока.
Вот ещё пример, когда переменные, объявленные внутри блока перекрывают друг друга

Программа выведет
30
20
10
Глобальных переменных необходимо избегать. Очень часто можно услышать такое. Давайте попытаемся разобраться, почему. В ваших простых проектах глобальные переменные выглядят вполне нормально. Но представьте, что у вас приложение, которое

• 1) Разрабатывается несколькими людьми и состоит из сотен тысяч строк кода
• 2) Работает в несколько потоков

Во-первых, глобальная переменная, если она видна всем, может быть изменена любой частью программы. Вы изменили глобальную переменную, хотите её записать, а другая часть программы уже перезаписала в неё другое значение (на самом деле это целый класс проблем, которые возникают в многопоточной среде). Во-вторых, при больших размерах проекта не уследить, кто и когда насоздавал глобальных переменных. В приведённых выше примерах видно, как переменные могут перекрывать друг друга, то же произойдёт и в крупном проекте.

Безусловно, есть ситуации, когда глобальные переменные упрощают программу, но такие ситуации случаются не часто и не в ваших домашних заданиях, так что НЕ СОЗДАВАЙТЕ ГЛОБАЛЬНЫХ ПЕРЕМЕННЫХ!
Переменные могут быть не только целочисленными и с плавающей точкой. Существует множество других типов, которые мы будем изучать в дальнейшем.

Источник

Урок №28. Инициализация, присваивание и объявление переменных

Обновл. 11 Сен 2021 |

Этот урок является более детальным продолжением урока №10.

Адреса и переменные

Как вы уже знаете, переменные — это имена кусочков памяти, которые могут хранить информацию. Помним, что компьютеры имеют оперативную память, которая доступна программам для использования. Когда мы определяем переменную, часть этой памяти отводится ей.

Наименьшая единица памяти — бит (англ. «bit« от «binary digit»), который может содержать либо значение 0 , либо значение 1 . Вы можете думать о бите, как о переключателе света — либо свет выключен ( 0 ), либо включен ( 1 ). Чего-то среднего между ними нет. Если просмотреть случайный кусочек памяти, то всё, что вы увидите, — будет . 011010100101010. или что-то в этом роде. Память организована в последовательные части, каждая из которых имеет свой адрес. Подобно тому, как мы используем адреса в реальной жизни, чтобы найти определенный дом на улице, так и здесь: адреса позволяют найти и получить доступ к содержимому, которое находится в определенном месте памяти. Возможно, это удивит вас, но в современных компьютерах, у каждого бита по отдельности нет своего собственного адреса. Наименьшей единицей с адресом является байт (который состоит из 8 битов).

Поскольку все данные компьютера — это лишь последовательность битов, то мы используем тип данных (или просто «тип»), чтобы сообщить компилятору, как интерпретировать содержимое памяти. Вы уже видели пример типа данных: int (целочисленный тип данных). Когда мы объявляем целочисленную переменную, то мы сообщаем компилятору, что «кусочек памяти, который находится по такому-то адресу, следует интерпретировать как целое число».

Когда вы указываете тип данных для переменной, то компилятор и процессор заботятся о деталях преобразования вашего значения в соответствующую последовательность бит определенного типа данных. Когда вы просите ваше значение обратно, то оно «восстанавливается» из этой же последовательности бит.

Кроме int, есть много других типов данных в языке C++, большинство из которых мы детально рассмотрим на соответствующих уроках.

Фундаментальные типы данных в С++

В языке C++ есть встроенная поддержка определенных типов данных. Их называют основными типами данных (или «фундаментальные/базовые/встроенные типы данных»).

Вот список основных типов данных в языке C++:

Категория	Тип	Значение	Пример
Логический тип данных	bool	true или false	true
Символьный тип данных	char, wchar_t, char16_t, char32_t	Один из ASCII-символов	‘c’
Тип данных с плавающей запятой	float, double, long double	Десятичная дробь	3.14159
Целочисленный тип данных	short, int, long, long long	Целое число	64
Пустота	void	Пустота

Объявление переменных

Вы уже знаете, как объявить целочисленную переменную:

Источник