1.3 Переменные

Каждая переменная перед ее использованием в программе должна быть определена, т.е. для переменной должна быть выделена память. Размер участка памяти, выделяемого для переменной, и интерпретация содержимого зависят от типа, указанного в определении переменной.

В соответствии с типами значений, допустимых в языке Си, рассмотрим символьные, целые и вещественные переменные автоматической памяти. Переменные автоматической памяти существуют в том блоке, где они определены. В наиболее распространенном случае таким блоком является текст основной (main) функции программы.

Простейшая форма определения переменных:

тип список_имен_переменных;

где имена переменных - это выбранные программистом идентификаторы, которые в списке разделяются запятыми;

тип - один из типов.

Определены целочисленные типы:

char - целый длиной не менее 8 бит;

short int- короткий целый (допустима аббревиатура short);

int - целый;

long - длинный целый.

Каждый из целочисленных типов может быть определен либо как знаковый signed либо как беззнаковый unsigned (по умолчанию signed).

Различие между этими двумя типами - в правилах интерпретации старшего бита внутреннего представления. Спецификатор signed требует, чтобы старший бит внутреннего представления воспринимался как знаковый; unsigned означает, что старший бит внутреннего представления входит в код представляемого числового значения, которое считается в этом случае беззнаковым. Выбор знакового или беззнакового представления определяет предельные значения, которые можно представить с помощью описанной переменной. Например, на IBM PC переменная типа unsigned int позволяет представить числа от 0 до 65535, а переменной типа signed int (или просто int) соответствуют значения в диапазоне от -32768 до +32767.

Примеры определений целочисленных переменных:

char symbol, cc;

unsigned char code;

int number, row;

unsigned long long_number;

Обратите внимание на необходимость символа "точка с запятой" в конце каждого определения.

Стандартом языка введены следующие вещественные типы:

float - вещественный одинарной точности;

double - вещественный удвоенной точности;

long double- вещественный максимальной точности.

Значения всех вещественных типов в ЭВМ представляются с "плавающей точкой", т.е. с мантиссой и порядком,

Примеры определений вещественных переменных:

float х, X, ссЗ, pot_8;

double a, Stop, B4;

Инициализация переменных. В соответствии с синтаксисом языка переменные автоматической памяти после определения по умолчанию имеют неопределенные значения. Надеяться на то, что они равны, например, 0, нельзя. Однако переменным можно присваивать начальные значения, явно указывая их в определениях:

тип имя_ переменной=начальное значение;

Этот прием назван инициализацией. В отличие от присваивания, которое, осуществляется в процессе выполнения программы, инициализация выполняется при выделении для переменной участка памяти. Примеры определений с инициализацией:

float pi=3.1415, cc=1.23;

unsigned int. year=1997;

Именованные константы. В языке Си, кроме переменных, могут быть определены константы, имеющие фиксированные названия (имена). В качестве имен констант используются произвольно выбираемые программистом идентификаторы, не совпадающие с ключевыми словами и с другими именами объектов. Традиционно принято, что для обозначений констант выбирают идентификаторы из больших букв латинского алфавита и символов подчеркивания. Такое соглашение позволяет при просмотре большого текста программы на языке Си легко отличать имена переменных от названий констант.

Первая возможность определения именованных констант, это перечисляемые константы, вводимые с использованием служебного слова enum.

Вторую возможность вводить именованные константы обеспечивают определения такого вида:

const тип имя_константы=значение_константы;

Здесь const - квалификатор типа, указывающий, что определяемый объект имеет постоянное значение, т.е. доступен только для чтения;

тип - один из типов объектов;

имя константы -идентификатор;

значение_константы должно соответствовать ее типу. Примеры:

const double Е=2.718282;

const long M=99999999;

const F=765;

В последнем определении тип константы не указан, по умолчанию ей приписывается тип int.

Третью возможность вводить именованные константы обеспечивает препроцессорная директива

#define имя_константы значение константы

Обратите внимание на отсутствие символа "точка с запятой" в конце директивы.

Отличие определения именованной константы

const double Е=2.718282;

от определения препроцессорной константы с таким же значением

#define EULER 2.718282

состоит внешне в том, что в определении константы Е явно задается ее тип, а при препроцессорном определении константы EULER ее тип определяется "внешним видом" значения константы. Например, следующее определение

#define NEXT 'Z'

вводит обозначение NEXT для символьной константы 'Z'. Это соответствует такому определению:

const char NEXT = 'Z';

Однако различия между обычной именованной константой и препроцессорной константой, вводимой директивой #define, гораздо глубже и принципиальнее. До начала компиляции текст программы на языке Си обрабатывается специальным компонентом транслятора - препроцессором. Если в тексте встречается директива

#define EULER 2.718282

а ниже ее в тексте используется имя константы EULER, например, в таком виде:

double mix = EULER;

d = alfa*EULER;

то препроцессор заменит каждое обозначение EULER на ее значение и сформирует такой текст:

double mix = 2.718282;

d = alfa*2.718282;

Далее текст от препроцессора поступает к компилятору, который уже "и не вспомнит" о существовании имени EULER, использованного в препроцессорной директиве #define. Константы, определяемые на препроцессорном уровне с помощью директивы #define, очень часто используются для задания размеров массивов, что будет продемонстрировано позже. Подстановка не выполняется в комментариях и в строковых константах.

Именно с помощью набора именованных препроцессорных констант стандарт языка Си рекомендует авторам компиляторов определять предельные значения всех основных типов данных. Для этого в языке определен набор фиксированных имен, каждое из которых является именем одной из констант, определяющих то или иное предельное значение. Например:

FLT_MAX - максимальное число с плавающей точкой типа float;

CHAR_BIT- количество битов в байте;

INT_МIN - минимальное значение для данных типа int.

Чтобы использовать в программе указанные именованные препроцессорные константы, недостаточно записать их имена в программе. Предварительно в текст программы необходимо включить препроцессорную директиву такого вида:

#include <имя заголовочного _файла>

где в качестве имени заголовочного_файпа подставляются:

limits.h - для данных целых типов;

float.h - для вещественных данных.

#include <limits.h>

#include <float.h>