Что такое переменная в программировании
Переменная (от англ. variable) — поименованная или адресуемая иным способом область памяти, которую можно использовать для доступа к данным. Звучит сложно и пугающе, не правда ли? Однако на практике такое определение вашему ребенку не потребуется. По крайней мере, на начальных этапах изучения программирования.
Переменная простыми словами — это хранилище данных. Сюда можно положить какое-то значение (например, число, строку или другой тип данных). Еще более простой вариант представить себе переменную — подумать о том, что нас окружает. Например, переменной может быть какой-то небольшой мешочек, куда можно положить, к примеру, яблоко. Оно будет там находиться до тех пор, пока мы не решим произвести с яблоком какие-то действия.
Переменную в любой программе необходимо объявлять. То есть достать этот мешочек перед тем, как положить в него яблоко. В современных приложениях переменных может быть сколько угодно много. Например, в одном мешочке хранится яблоко, в другом — конфета.
В переменных хранятся определенные данные, которые можно впоследствии использовать в программе. Для того, чтобы переменная появилась, необходимо ее объявить (зарезервировать ячейку памяти под определенные данные). В разных языках переменные объявляются по-разному в зависимости от синтаксиса. Где-то это может быть слово «var», где-то «let». Существуют также неизменяемые переменные, которые задаются только раз и объявляются словом «const».
Переменные в программе нужны не только для хранения данных, но и для различных операций с ними. Например, можно создать простой калькулятор, используя всего три переменные — a, b и c. Как это будет работать? Не углубляясь в тонкости синтаксиса каждого отдельно взятого языка программирования, покажем простой пример:
То есть у нас есть три переменные. Первые две используются для вычисления, а третья служит для того, чтобы в нее записывалось значение суммы. Причем первые две переменные могут быть с заданными исходными значениями, а могут быть и пустыми (то есть переменная объявляется, но ей не присваивается никакое значение). Во втором случае, можно самим подставлять значения и на их основе будут производиться расчеты.
Кстати, данные можно записывать сразу в программе. Если взять наш пример выше, вместо латинских букв мы можем сразу же использоваться цифры. Например, 1+2 = 3. Однако в этом случае программа, которую вы напишете, не будет обладать должной гибкостью. То есть можно посчитать в ней только заданные значения и для того, чтобы что-то изменить, каждый раз придется в коде писать новые числа и только тогда мы получим другой результат.
Переменные позволяют добавить гибкости приложению. То есть мы сами можем менять их значения и каждый раз получать необходимые результаты без вмешательства в код программы.
При работе с средой разработки Scratch также используются переменные. Здесь есть отдельный раздел, где может их создавать. При нажатии на специальную кнопку, у нас появится окно, где можно задавать имя и значение переменной. Также, в Scratch есть возможность определения области видимости, то есть будет ли переменная доступна только одному спрайту или всем.
Важно помнить о том, что если переменная доступна всем спрайтам, она должна иметь уникальное имя. Две переменные с одним из тем же именем в одной и той же области видимости существовать не могут.
А если планируется использование переменных в разных областях видимости (спрайтах), здесь допустимо использование одинаковых имен.
Как называть переменные? Можно просто латинскими буквами. Однако наиболее популярный и эффективный вариант — описательное именование, чтобы мы, работая с кодом в будущем, могли знать, какое именно значение в переменной и что туда «положить» в случае, если планируются такие действия. При обучении через скретч лучше сразу пользоваться английскими названиями переменных. Дело в том, что во взрослом программировании весь код пишется исключительно на английском и в будущем, если ребенок в будущем будет работать с иностранными компаниями, ему придется изучить этот язык.
Например, у нас есть переменная, в которую заносятся какие-то животные. Ее можно назвать «Zhivotnye», но лучше сразу писать «Animals».
Для чего можно использовать переменные в Scratch? В целом, для любой программы, которую мы здесь пишем. Например, у нас есть два персонажа, и они должны двигаться по экрану. Мы можем задать им скорость вручную, а можем внести эти данные в переменную и затем менять скорость одновременно для обоих персонажей. Это будет более эффективно.
Помимо скорости, в качестве переменных могут выступать и другие динамические параметры, например, количество шагов. И это далеко не все возможности.
Источник
О переменных в программировании
Если заглянуть в википедию, то можно увидеть, что переменная в программировании — это поименованная, либо адресуемая иным способом область памяти, адрес которой можно использовать для осуществления доступа к данным. Слово, из этого определения, на которое я хотел бы обратить ваше внимание — это данные. Так ли на самом деле, что в языках программирования, на которых мы пишем, переменные используются только для доступа к данным. Я, например, пишу на PHP. И в нём, как и в других языках программирования, переменные, кроме доступа к данным, используются также для доступа к объектам(экземплярам классов) и массивам(ассоциативным и обычным) и ещё некоторым вещам. Данные(строки, целые числа, числа с плавающей точкой, булевы значения), объекты(экземпляры классов) и структуры( ассоциативные и обычные массивы, если брать PHP) для человека по-сути являются разными сущностями (абстракциями), и было бы разумным, в наших языках программирования, обращаться с ними, как с разными вещами, игнорируя факт того, что для машины они являются одним и тем же(именованными областями памяти). Для этого я предлагаю вместо переменных начать пользоваться такими сущностями как, например: объект, структура, данные.
Такая замена даёт возможность ментального разделения таких разных и не имеющих ничего общего сущностей(абстракций) как объекты, структуры и данные.
RFC для PHP по этой теме уже в процессе создания.
PS
Вообщем создать RFC для PHP не вышло, тк разработчики PHP сказали, что не хотят тратить символы которые будут нужны для реализации этой задумки. Добавлю от себя что в PHP это всё равно не получилось бы реализовать потому, что у него динамическая типизация. Но! В языке со статической типизацией, где типы не меняются, это вполне можно реализовать. Поэтому надеюсь разработчики таких языков обратят своё внимание на предложенную идею.
Источник
Java Core для самых маленьких. Часть 3. Переменные
В предыдущей статье мы говорили о типах данных, а теперь поговорим о вытекающей из этого теме, о переменных.
Переменная — это поименованная область памяти, в которую мы можем сохранить данные, осуществлять доступ к этим данным или изменять их. Простыми словами, переменная в программировании, и в Java в том числе, является основной единицей хранения информации. В Java у переменной должен быть тип, имя и значение.
На скриншоте выше продемонстрирован пример создания переменных.
Тип — это тип данных переменной, которую необходимо создать. В примере используются примитивные типы данных, рассмотренные в предыдущей статье. Однако, переменная может быть не только примитивного типа. Переменная может являться экземпляром какого-либо класса. Изучать классы мы будем в следующих статьях.
Имя или Идентификатор — любую переменную нужно как-то обозвать. А даем мы имя переменной сразу после указания типа данных. Важно! Именем переменной может быть любая последовательность букв, цифр, но имя не может начинаться с цифры! При наименовании переменной так же учитывается регистр символов. abc и ABC будут разными именами. Еще можно встретить переменные, имя которых начинается с символа валюты доллара: $
Например: double $pi = 3.14; Такое можно увидеть в авто-генерируемых участках кода. Живые люди, насколько мне известно, так не пишут.
Давайте сразу научимся давать имена переменным правильно. Существует документ Java Code Conventions. В нем указаны правила к написанию кода на Java. Нужно это для того, что бы Java код в разных проектах был написан в едином стиле. Таким образом, новоприбывший на проект программист не будет отвлекаться на новый стиль кода, ведь он будет оформлен так же, как и на других проектах. Эти правила работают и при нейминге переменных.
Итак, переменные принято называть в lowerCamelCase стиле. Сейчас покажу как хорошо, а как плохо:
Как вы могли заметить, в примере, в имени переменной используется символ подчеркивания _ . На практике допускается использовать такой символ только для имен констант. Чем константа отличается от переменной? Переменная на то и переменная, что ее значение изменчиво и всегда можно присвоить другое:
Вот было значение 1998, а на следующей строке стало 2000. А вот с константой так не получится. Константа гарантирует, что ее значение не изменится на протяжении всего времени выполнения программы. Как создать константу? Очень просто:
Нужно всего лишь дописать ключевое слово final перед типом данных переменной. Для простоты понимания, мы как бы «финализируем» значение переменной и говорим, что это значение конечное.
Обратим внимание на имя константы. Когда мы даем имя константе, то должны делать это в стиле SCREAMING_SNAKE_CASE. Давайте исправим мой код:
В целом, вас никогда не погладят по головке за правильный нейминг в коде. Подразумевается, что это нечто естественное при написании кода. Как правила этикета у людей. А вот если вы будете называть ваши переменные и константы абы как, получите незамедлительного леща.
Инициализация переменных
У всех переменных из моих примеров уже было присвоено начальное значение. Процесс присвоения начального значения называется инициализацией переменной. И не обязательно инициализировать переменную во время ее объявления. Java позволяет сделать это и позже.
Во-первых, можно объявлять переменные через запятую (если они одинакового типа):
При этом, смотрите, мы можем некоторые из них инициализировать прямо во время объявления. А теперь инициализируем оставшиеся:
Для инициализации переменных типа char я использовал цепочку присваиваний. Да, и так тоже можно. Хотя используется очень редко.
Если мы попытаемся провести какую-то операция с переменной, у которой нет значения, то получим ошибку.
Оператор присваивания
Важно запомнить, что если вы где-то в коде Java, а также во многих других языках, увидите знак равенства = , вы должны понимать, что это не сравниваются два значения. Вы должны понимать что это оператор присваивания. Его задача: взять значение, которое стоит справа от него, и записать в память переменной, которая стоит слева от него, или другими словами присвоить. Важно, чтобы значения справа и слева были одного типа данных в противном случае получаем ошибку.
Литералы
Видели, в моих примерах выше, я писал значение переменной с типом long не просто 1998 а 1998L ? Сейчас расскажу, что это за L в конце.
В Java постоянные значения задаются литеральным представлением. Простым языком, при помощи определенных символов мы можем указывать тип данных. Вот например, при работе с целочисленными литералами нам не нужны никакие литералы. Мы просто пишем число 1998; и Java понимает, что это целочисленное значение.
Целочисленные литералы по умолчанию создаются в виде значения типа int , и это значение можно присваивать всем целочисленным типам данных без проблем, в случае, если это значение не выходит за пределы допустимых значений (в предыдущей статье мы говорили о диапазонах значений у разных типов данных). Но что делать, если мы хотим указать целое число, которое больше пределов числа типа int ? В этом случае есть возможность создать литерал типа long просто указав в конце символ L . Я мог и не писать 1998L , потому что число 1998 вполне помещается в диапазон значений типа данных int . А теперь, я вдруг захотел присвоить переменной типа long значение, скажем, в девять миллиардов. Число не маленькое и оно выходит за пределы максимального значения типа int .
Вот тут нам понадобится литерал типа long . При помощи символа L , в конце целочисленного значения, мы явно указывается, что это значение будет типа long , а следовательно и с большим диапазоном значений.
Так, что еще за символы подчеркивания в значении переменной? Это всего-навсего декор. С JDK 7 допустимо указывать знаки подчеркивания, для разбиения больших чисел на разряды, для удобства чтения.
В вышеописанных примерах были литералы для целочисленных десятичных значений. А еще мы можем присвоить целому числу литерал в виде восьмеричного значения. Для этого вам нужно добавить в самом начале значения 0. Но в таком случае, логично, что это значение не сможет содержать цифры 8 и 9, поскольку они выходят за пределы восьмеричной системы счисления.
Мало того, еще мы можем использовать литерал шестнадцатеричных значений. Такие значения обозначают с начальным 0x или 0X, а цифры в пределах от 10 до 15 заменяются символами ABCDEF английского алфавита.
С JDK 7 есть возможность указывать целочисленные литералы в двоичном виде. Для этого вначале значения нужно указать 0b или 0B и соответственно в значениях можно использовать только цифры 0 и 1. В реальности, вам навряд ли понадобятся литералы шестнадцатеричных, восьмеричного или двоичных значений. Однако, знать о них нужно.
Литералы дробных чисел
Литералы дробных чисел могут быть представлены в привычном для нас виде. Они состоят из целой и дробной части, которые разделены точкой. Например: 10.9; .
Но существует и экспоненциальная форма записи этих чисел в виде 2.34e12;
Где число после символа ‘e’ обозначает степень 10-ти. Простыми словами, мы записали 2 целых и 34 сотых умноженное на 10 в 12 степени.
По умолчанию литералы дробных чисел имеют тип double , если хотим создать литерал типа float , нужно указать символ f или F в конце значения. Как я уже сказал, по умолчанию, литерал будет типа double , однако мы все же можем указать это явно, дописав в конце значения символ d или D . Особого смысла это иметь, конечно же, не будет.
Как и в случае с целочисленными значениями, литералы с плавающей точкой поддерживают нижнее подчеркивание начиная с JDK 7.
Логические литералы
С логическими литералами все просто, они поддерживают только два логических значения true или false .
Символьные литералы
Для символьных литералов, которые присутствуют на вашей клавиатуре вы можете использовать одинарные кавычки, обернув ими необходимый вам символ введенный с клавиатуры.
Я не просто так обратил ваше внимание на символы с клавиатуры. Ведь существуют и такие символы, которых на клавиатуре нет, да и на символы они не похожи. Сейчас разберемся.
Как я уже говорил, тип char целочисленный и может хранить в себе символы кодировки Unicode. Unicode — это стандарт кодировки символов, который присваивает каждому символу код, в виде положительного целочисленного значения. Поэтому, тип char не может хранить отрицательные значения. А также, над типом char можно выполнять операции сложения и вычитания. Не представляю, зачем кому-то может понадобиться выполнять арифметические операции над типом char , но знайте, Java это позволяет. Мало того, коды символов английского алфавита (и многих других), расположены в порядке возрастания. Например, символу a соответсвует код 97, символу b — код 98. На основе этого можно сортировать символы по алфавиту.
А вот если символ нельзя ввести непосредственно с клавиатуры, то для ввода таких символов используют ряд управляющих последовательностей. Например, символ переноса строки ‘\n’. Существуют последовательности, которые существуют для ввода значений в восьмеричной и шестнадцатеричной форме. Например, мы захотели ввести букву tu катаканы смайлик: ツ. Берем и пишем:
В данной таблице вы можете посмотреть наиболее используемые последовательности символов:
Когда-то давно, я писал статью про экранирование символом. Настоятельно рекомендую прочитать, как дополнительный материал. Узнаете много интересного.
Строковый литерал
Можно заключить последовательность символов в двойные кавычки и получить так называемую строку.
Про строки будет отдельная статья, через одну если быть точным. Там нам будет о чем поговорить, а пока просто имейте ввиду что «» — это строковый литерал.
Динамическая инициализация
Пару слов о таком термине как динамическая инициализация. Ничего сложного, только звучит страшно.
Переменную можно инициализировать другой переменной. Также, допускается инициализация переменной результатом какого-то выражения.
Главное, чтобы тип данных выражения / инициализирующей переменной совпадал с типом данных целевой переменной.
Преобразование и приведение типов
Знаю, вы уже подустали, сделали массу перерывов и подходов. Обещаю, это последняя тема в этой статье.
Часто программисты сталкиваются с ситуацией, когда переменной одного типа приходится присваивать значение другого типа. Если оба типа данных совместимы, их преобразование будет выполнено автоматически. Для автоматического преобразования должно выполняться 2 условия:
Не так страшен черт, как его малюют. Все очень просто. Например, тип long достаточно велик чтобы поместить в себя тип int и прочие целочисленные типы данных которые меньше long .
На картинке выше, вы можете увидеть, какие типы данных вы можете преобразовать автоматически. Исходя из этого изображения, мы можем в переменную типа float поместить значение типа long . Звучит странно, давайте проверим:
Все работает. К сожалению, автоматическое преобразование не способно покрыть все потребности. Например если нужно тип int преобразовать в byte .
Чтобы выполнить преобразование двух несовместимых типов данных, нужно воспользоваться приведением типов. Это явное преобразование одного типа в другой. И выглядит это вот так:
Нужно понимать, что преобразование вы проводите на свой страх и риск. Вы должны быть уверенным в том, что преобразуемое значение помещается в диапазон целевого типа. В противном случае вы получите некорректные данные.
Подводим итоги
В этой статье мы поговорили о многих важных вещах. Узнали, как создавать переменные и константы в Java, и чем они отличаются. Узнали о способах инициализации переменных. Разобрались с тем, что такое литералы и какие они бывают. А так же выполнили преобразование и приведение типов данных.
Скажем спасибо Егору за предоставленный материал.
В следующей статье мы будем изучать массивы. Если переменная — это вагон, то поездом будет массив. В общем, будет опять многобукав и многомерные массивы. Всем спасибо за внимание. Учитесь старательно!
Источник
