Понятие переменной в программировании. Виды и типы переменных (Переменные в “C++”)

Содержание:

Введение

Переменная величина — обозначает то или иное число, значение или же вовсе текстовую информацию. Переменная чаще всего является символом, обычно одна буква, к которой и присваивается то или иное значение, которое может быть текстом или произвольным числом, неизвестным числом, зависимым или независимым числом. Понятие переменной обширно используется в таких областях как математика, естественные науки, техника и программирование. Примерами переменных могут служить: температура воздуха, влажность почвы, параметр функции, текст запроса, ответ калькулятора, значения заряда аккумулятора и многое другое.

В Статистике встречаются: независимые и зависимые переменные:
Независимая переменная — переменная, которой намеренно манипулируют или выбирают экспериментально с целью выяснить её влияние на зависимую переменную.
Зависимая переменная — измеряемая переменная, изменения которой связывают с изменениями независимой переменной.
Связь между которыми возможна нескольких видов:
•Зависимая переменная не чувствительна к изменениям независимой.
•Монотонно возрастающая зависимость: увеличению значений независимой переменной соответствует изменение зависимой переменной.
•Монотонно убывающая зависимость: увеличению значений независимой переменной соответствует уменьшение уровня зависимой переменной.
•Нелинейная зависимость U-образного типа — обнаруживается в большинстве экспериментов, в которых выделяются особенности психической регуляции поведения.
•Сложная квазипериодическая зависимость уровня зависимой переменной от уровня независимой.

Ну а в математике переменные бывают следующих типов:
•Неизвестной является переменной в уравнении, которое должно быть решена.
•Неопределенный является символ, который обычно называют переменным, Формально говоря, неопределенные не переменная, а константа в кольце многочленов или кольцо формальных степенных рядов.
•Параметр является величиной (обычно несколько), который является частью входа задачи, и остается постоянной в течение всего решения.
•Свободные переменные и связанные переменные.
•Случайная величина является своим родом переменного, которая используется в теории вероятностей и ее применение.

И конечно же в программирование используют переменные для хранения различных данных в языках программирования. Переменной называется область памяти, имеющая имя, которое иначе называют идентификатором. Давая переменной имя, программист одновременно тем же именем называет и область памяти, куда будут записываться значения переменной для хранения.
Как пример возьмем язык программирование “C++” в нем как и в большинстве других языков переменные могут быть: Локальными или глобальными. Локальные переменные объявляются внутри функций и имеет локальную область видимости то есть ограниченную конкретной функцией.
Глобальные переменные объявляются вне функций, имеют статическую продолжительность жизни, т.е. создаются при запуске программы и уничтожаются при её завершении. И имеют глобальную область видимости.
Данные которые будут присваиваться переменным имеют следующие типы;

Таблица . Типы данных.

Рисунок 1. Последовательность битов.

Это наглядное представление о том, как последовательность битов интерпретируется по-разному, в зависимости от того, интерпретируется ли переменная как со знаком (с использованием двоичной записи) или без знака.

Глава 1. Переменные в “C++”.

В языке С++ все переменные имеют определенный тип данных. Например, переменная, имеющая целочисленный тип не может содержать ничего кроме целых чисел, а переменная с плавающей точкой — только дробные числа. Тип данных присваивается переменной при ее объявлении или инициализации.
Целочисленный тип данных — это тип, переменные которого могут содержать только целые числа, например: -8, -4, 0, 3, 5. В языке C++ есть 5 основных целочисленных типов, доступных для использования:

Таблица 2. Тип данных.

Основным различием между целочисленными типами, перечисленными выше, является их размер, чем он больше, тем больше значений сможет хранить переменная этого типа. Небольшим исключением является тип char — это особый случай: он является как целочисленным, так и символьным типом данных. Переменная типа char занимает 1 байт. Однако, вместо конвертации значения типа char в целое число, оно интерпретируется как ASCII-символ. ASCII это американский стандартный код для обмена информацией, который определяет способ представления символов английского языка и несколько других, в виде чисел от 0 до 127. Например: код буквы 'а' — 97, код буквы 'b' — 98. Символы всегда помещаются в одинарные кавычки. Символы от 0 до 31 в основном используются для форматирования вывода. Большинство из них уже устарели. Символы от 32 до 127 используются для вывода. Это буквы, цифры, знаки препинания, которые большинство компьютеров использует для отображения текста.

Таблица . ASCII

В 1963 году ASCII была разработана для кодирования символов, коды которых помещались в 7 бит то есть 128 символов. В 1967 году, ASCII стала восприниматься как половина 8-битной кодировки, а «расширенной ASCII» называли ASCII с задействованным 8-м битом и все содержащиеся в ней символы в дальнейшем не меняли своего положения в таблице.
Со временем кодировка была расширена до 256 символов коды первых 128 символов не изменились.

Целый тип uchar также занимает в памяти 1 байт, как и тип char, но в отличие от него, uchar предназначен только для положительных значений. Минимальное значение равно нулю, максимальное значение равно 255. Первая буква u в названии типа uchar является сокращением слова unsigned (беззнаковый).
Целый тип short имеет размер 2 байта (16 бит) и, соответственно, позволяет выразить множество значений равное 2 в степени 16:2^16=65 536. Так как тип short является знаковым и содержит как положительные, так и отрицательные значения, то диапазон находится между -32 768 и 32 767.

Беззнаковым типом short является тип ushort, который также имеет размер 2 байта. Минимальное значение равно 0,
максимальное значение 65 535.

Целый тип int имеет размер 4 байта (32 бита).
Минимальное значение -2147483648, максимальное значение 2147483647.

Беззнаковый целый тип uint занимает в памяти 4 байта и позволяет выражать целочисленные значения от 0 до 4 294 967 295.

Целый тип long имеет размер 8 байт (64 бита).
Минимальное значение -9 223 372 036 854 775 808,
максимальное значение 9 223 372 036 854 775 807.

Целый тип ulong (long long) также занимает 8 байт и позволяет хранить значения от 0 до 18 446 744 073 709 551 615.

Переменные в аппаратном обеспечении Для программистов переменные удобны и интуитивно понятны. С другой стороны, для вычислительной техники они не имеют реального значения. Микропроцессоры хранят данные в регистрах и ячейках памяти. Это фундаментальное различие между людьми, которые пишут прошивку, и машинами, которые выполняют прошивку, преодолевается языками высокого уровня, такими как C, который обрабатывает различные детали, связанные с переводом между текстовыми переменными и физической реальностью процессора.

Разработчики встраиваемых систем часто работают с 8-разрядными процессорами. В этих устройствах основной размер данных всегда составляет один байт. Память организована в соответствии с байтами, размер регистров составляет один байт, а сам CPU предназначен для обработки 8-разрядных данных. Это довольно неудобное ограничение, поскольку во многих ситуациях значение переменной будет превышать максимальное значение 8-разрядного числа

Глава 2. Область видимости.

Область видимости идентификатора определяет, где он доступен для использования. К идентификатору, который находится вне области видимости, доступ закрыт. Переменные с локальной/блочной областью видимости доступны только в пределах блока, в котором они объявлены. Это: локальные переменные; параметры функции. Область видимости переменной часть программы, в пределах которой операторы могут обратиться к конкретной переменной.

Переменные с глобальной/файловой областью видимости доступны в любом месте файла. Это: глобальные переменные. Продолжительность жизни переменной определяет, где она создается и где уничтожается. Переменные с автоматической продолжительностью жизни создаются в точке определения и уничтожаются при выходе из блока, в котором определены. Это: обычные локальные переменные.Переменные со статической продолжительностью жизни создаются, когда программа запускается, и уничтожаются при её завершении. Глобальные переменные; статические локальные переменные. Динамическая переменная в программе, место в оперативной памяти под которую выделяется во время выполнения программы. По сути, она является участком памяти, выделенным системой программе для конкретных целей во время работы программы. Этим она отличается от глобальной статической переменной - участка памяти, выделенного системой программе для конкретных целей перед началом работы программы. Динамическая переменная один из классов памяти переменной. Связь идентификатора определяет, относятся ли несколько упоминаний одного идентификатора к одному и тому же идентификатору или нет. Идентификаторы без связей это идентификаторы, которые ссылаются сами на себя обычные локальные переменные. Идентификаторы с внутренней связью доступны в любом месте файла, в котором они объявлены. статические глобальные переменные

Обычные функции, неконстантные глобальные переменные, константные глобальные переменные, переменные статические.
Идентификаторы с внешней связью доступны как в любом месте файла, в котором они объявлены, так и в других файлах соответственно через предварительное объявление.
Внешние константные глобальные переменные определяемые пользователем типы данных, такие как enum, typedef и классы с глобальной областью видимости. Идентификаторы с внешней связью могут вызвать ошибку дублирования определений, если определения скомпилированы в более чем одном файле «.cpp».

Функции по умолчанию имеют внешнюю связь, что можно изменить с помощью ключевого слова «static». Глобальные типы данных имеют внешнюю связь, но их определения не вызывают ошибки линкера при использовании в нескольких файлах. Это связано с тем, что типы, шаблоны и внешние встроенные функции являются исключениями из правила, и это позволяет им быть определенными более чем в одном файле, при условии, что эти определения идентичны. В противном случае, они не были бы так полезны.

Локальные и глобальные переменные. Области видимостиОсновные статьи: Локальная переменная, Глобальная переменная и Область видимости

По зоне видимости различают программирования, появились ещё и общие переменные (доступные для определённых уровней иерархии подпрограмм). Область видимости иногда задаётся классом памяти. Ограничение видимости может производиться путём введения пространств имён. локальные и глобальные переменные. Первые доступны только конкретной подпрограмме, вторые — всей программе. С распространением модульного и объектного

Ограничение зоны видимости придумали как для возможности использовать одинаковые имена переменных (что разумно, когда в разных подпрограммах переменные выполняют похожую функцию), так и для защиты от ошибок, связанных с неправомерным использованием переменных (правда, для этого программист должен владеть и пользоваться соответствующей логикой при структуризации данных).

Простые и сложные переменные
По наличию внутренней структуры, переменные могут быть простыми или сложными (составными).

• Простые переменные не имеют внутренней структуры, доступной для адресации. Последняя оговорка важна потому, что для компилятора или процессора переменная может быть сколь угодно сложной, но конкретная система (язык) программирования скрывает от программиста её внутреннюю структуру, позволяя адресоваться только «в целом».

• Сложные переменные программист создаёт для хранения данных, имеющих внутреннюю структуру. Соответственно, есть возможность обратиться напрямую к любому элементу.

Самыми характерными примерами сложных типов являются массив (все элементы однотипные) и запись (элементы могут иметь разный тип).

Следует подчеркнуть относительность такого деления: для разных программ одна и та же переменная может иметь разную структуру.

Например, компилятор различает в переменной вещественного типа 4 поля: знаки мантиссы и порядка, плюс их значения, но для программиста, компилирующего свою программу, вещественная переменная — единая ячейка памяти, хранящая вещественное число.

Глава 3. Локальная переменная.

Переменная, объявленная внутри какой-либо функции, является локальной. Область видимости локальной переменной ограничена пределами функции, внутри которой она объявлена. Локальная переменная может быть проинициализирована при помощи любого выражения. Инициализация локальной переменной производится каждый раз при вызове соответствующей функции. Локальные переменные располагаются во временной области памяти соответствующей функции.
Область действия (или область видимости) переменной – это часть программы, в которой на переменную можно сослаться. Переменные, объявленные внутри блока (на внутреннем уровне), имеют областью действия блок. Область действия блок начинается объявлением переменной и заканчивается конечной правой фигурной скобкой. Локальные переменные, объявленные в начале функции, имеют область действия блок так же, как и параметры функции, являющиеся локальными переменными. Любой блок может содержать объявления переменных. Если блоки вложены и идентификатор во внешнем блоке имеет такое же имя, как идентификатор во внутреннем блоке, идентификатор внешнего блока "невидим" (скрыт) до момента завершения работы внутреннего блока.
Локальные переменные, объявленные как static, имеют областью действия блок, несмотря на то, что они существуют с самого начала выполнения программы.

Это означает, что пока выполняется внутренний блок, он видит значения своих собственных локальных идентификаторов, а не значения идентификаторов с идентичными именами в охватывающем блоке.

Стек

В каждой MQL4-программе под хранение локальных автоматически создаваемых переменных функций выделяется специальная область памяти, называемая стеком. Стек выделяется один на все функции и по умолчанию размер стека составляет 256 kb, размером стека можно управлять директивой компилятора #property stacksize. Статические локальные переменные размещаются там же, где и другие статические и глобальные переменные, в специальной области памяти, существующей отдельно от стека. Динамически создаваемые переменные также используют отдельную от стека область памяти. При каждом вызове функции для внутренних нестатических переменных отводится место на стеке. При выходе из функции память становится доступной для повторного использования. Если из первой функции производится вызов второй функции, то та в свою очередь занимает на стеке необходимый объем под свои переменные из оставшейся стековой памяти. Таким образом при вложенных вызовах функций на стеке будет заниматься память последовательно под каждую функцию. Это может привести к нехватке памяти при очередном вызове функции, такая ситуация называется переполнением стека. Поэтому для больших локальных данных лучше использовать динамическую память - при входе в функцию память под локальные нужды выделять в системе (new, ArrayResize()), а при выходе из функции производить освобождение памяти (delete, ArrayFree()).

Глава 4. Глобальная переменная.

Глобальная переменная в программировании — переменная, областью видимости которой является вся программа, кроме специально затенённых областей. Механизмы взаимодействия с глобальными переменными называют механизмами доступа к глобальному окружению или состоянию. Глобальные переменные могут использоваться для взаимодействия между процедурами и функциями как альтернатива передачи аргументов и возвращения значений. Глобальными переменные объявлены вне блока. Они имеют статическую продолжительность жизни, т.е. создаются при запуске программы и уничтожаются при её завершении. Глобальные переменные имеют глобальную область видимости, т.е. их можно использовать в любом месте файла, после их объявления.Использование глобальных переменных являются опасным, по тому что их значения могут изменять любые вызываемые функции, при этом програмист может этого и не знать, ием самым появляется большой шан получит невилимый и возможно критичиский баг в программе,хотя с виду программа может более чем хорошо работать и внешне не выдавать наличее каких либо ошибок и показать их спустя, возможно длительное врема, во момент когда программоу использует конечный пользователь. в любой точке программы ,если она не находится в защищённой памяти или не объявлена как переменная с атрибутом только для чтения, что может повлиять на работу других частей программы. По этой причине глобальные переменные имеют неограниченный потенциал для создания взаимных зависимостей, что приводит к усложнению программы. глобальные переменные делают каждую функцию потенциально опасной, и программист не может заранее знать, какая из используемых им функций является опасной, а какая — нет. Локальные переменные намного безопаснее, потому что другие функции не могут влиять на них напрямую.

Довольно часто можно встретить вот такую ситуацию:

Рисунок .Пример кода.

Если представить, что g_mode равно 3, а не 4, то наша программа будет в итоге выдавать неверный результат а то и вовсе откажется работать. И теперь, что бы это исправить нужно отыскать все места, где предположительно могло измениться значение переменной g_mode, а затем проследить ход выполнения кода в каждом потенциально опасном участке. Возможно, изменение глобальной переменной вы обнаружите абсолютно в другом коде, который, как вам казалось на первый взгляд, никак не связан с примером, приведенным выше.

Одной из причин объявления локальных переменных максимально близко к месту их первого использования является уменьшение количества кода, которое нужно будет просмотреть, чтобы понять, что делает (зачем нужна?) переменная.

С глобальными переменными дела обстоят несколько иначе — поскольку их можно использовать в любом месте программы, то придется просмотреть чуть ли не весь код, чтобы проследить логику выполнения и изменения значений переменных в программе.

Например, можно обнаружить, что на g_mode ссылаются 442 раза в программе. Если использования переменной g_mode не подкреплены комментариями, то придется просмотреть каждое упоминание g_mode, чтобы понять, как оно используется в разных случаях.

Также глобальные переменные делают программу менее модульной и гибкой. Функция, которая использует только свои параметры и не имеет побочных эффектов, является идеальной в плане модульности. Модульность помогает понять структуру программы, что она делает и как можно повторно использовать определенные участки кода в другой программе.

Глобальные переменные значительно уменьшают эту возможность. В частности, лучше не использовать глобальные переменные в качестве важных переменных, которые выполняют главные или решающие функции в программе. Программа вряд ли сломается, если в ней будет глобальная переменная с информационным значением, которое может меняться. Гораздо хуже, если изменится значение.
Однако в некоторых случаях бывает полезно использовать глобальные переменные. Они могут быть использованы, чтобы избежать необходимости прохода часто используемых переменных через несколько функций. Глобальные переменные также затрудняют интеграцию модулей, поскольку код, написанный ранее, может уже содержать переменные с теми же именами, что и во встраиваемом модуле.

Глобальные переменные широко используются для передачи данных между секциями кода, которые не участвуют в отношениях вызовов, такие как параллельные нити исполнения или обработчики сигналов. Без надлежащей блокировки, код, использующий глобальные переменные, не будет потокобезопасным, за исключением переменных, доступных только для чтения в защищённой области памяти. С увеличением количества переменных и, соответственно, блокировок увеличиваются вероятность взаимных блокировок.

Глава 5. Переменная с индексами, массив

В качестве идентификатора переменной могут выступать любые сочетания латинских букв и цифр, но первым символом идентификатора обязательно должна быть латинская буква. С цифры начинать имя переменной нельзя. Также имя переменной, ее идентификатор должен иметь ограниченную длину. Скажем, не более 8 символов, хотя в разных языках программирования эти ограничения разные. Может быть и 255 символов, например, и даже больше. Но мы остановимся на 8-и символах. Переменная с индексом – это переменная, имеющая одно и то же имя, но которая может иметь не единственное значение, а множество разных значений. Под одним именем переменной с индексом скрывается целый массив данных. Каждое отдельное значение этого массива отличается от остальных значений массива своим уникальным индексом. Индексы в языках программирования обычно указывают в круглых скобках сразу после имени переменной. Индексов может быть не один, а несколько, которые указывают через запятую. Массив в программировании, переменные с индексами, независимо от количества индексов, довольно часто еще называют массивами, это даже как-то проще и короче звучит. Поскольку переменная с индексом является элементом массива, то ее наименование совпадает с наименованием массива. Но значением идентификатора массива является совокупность чисел, тогда как значением переменной с индексом — одно число. Б Алголе допускается использование массивов произвольной размерности. При этом размерность характеризуется не числом элементов, а числом измерений. Например, п-мерному вектору будет соответствовать массив с размерностью, равной единице, а матрице двумерный массив. Количество элементов по каждому измерению массива характеризуется разностью между максимальным и минимальным значениями соответствующего индекса, т. е. верхней и нижней границами изменения индексов. Границы по каждому измерению массива образуют граничную пару. Очевидно, переменная с индексами будет иметь такое количество индексов, сколько граничных пар у массива. Границы в каждой граничной паре разделяются двоеточием Здесь неизвестными являются переменные с индексом К + 1, а величины с индексом к получены на предыдущей итерации. Система уравнений является уже линейной и неизвестными в ней являются переменные с индексом п 1 (где п — номер итерации), значения которых можно определить в соответствии с принципом суперпозиции по формулам.
Элементами массивов являются индексированные переменные, или переменные с индексами. Так как элементы массива имеют общие атрибуты, их описанием является описание соответствующего массива. В описании массива, помимо атрибутов, указывается также максимальное значение индекса по каждому измерению (минимальное значение индекса для подмножества ПЛ/1 равно единице). Приведем примеры описаний массивов     Индексным выражением, т. е. индексом, может быть арифметическое выражение (в частности, число, переменная), принимающее целые значения Например, А [1,3] В [2ха — Ь, 2] С [1,3]]. Последний пример показывает, что индексом переменной с индексом может быть опять переменная с индексом    Описание тина массива аналогично описанию простых переменных, однако в описание массива включаются границы изменения индексов. Описать массив — значит описать все переменные с индексами, соответствующие данному массиву. Поскольку описанием переменных с индексом является описание соответствующего массива, все элементы массива должны быть одного типа    Фортран-IV допускает использование массивов с размерностью, не превышающей семи (максимальная размерность массива в Фортрапе-П равна трем). Соответственно переменная с индексом может иметь от одного до семи индексов, которые заключаются в круглые скобки и разделяются запятыми. Индексом может быть положительное число, неравное нулю, и заданное в виде либо константы целого типа, либо простой переменной, принимающей целые значения, либо констант и переменных целого тина, соединенных знаками сложения, вычитания и умножения. Например, А (2, 2 К-Р, К + Р),  Описание типа массива, а следовательно, и переменных с индексами аналогично описанию простых переменных. Арифметический оператор-функция состоит из левой и правой частей, соединенных знаком =. В левой части содержится наименование оператора, за которым в круглых скобках следуют аргументы, разделяемые запятыми. Аргументом может быть любая переменная, но не переменная с индексом. В правой части стоит выражение, не содержащее переменных с индексом. Арифметический оператор-функция в программе размещается до первого исполняемого оператора программы, а обращением к нему является наименование со списком фактических аргументов. Фактическими аргументами могут быть как переменные с индексами, так и арифметические выражения  Арифметический оператор записывается в виде А = В, где А — простая переменная или переменная с индексом В — арифметическое выражение    Для печати массива с произвольного элемента в операторе указывается соответствующая переменная с индексами, а за ней в круглых скобках количество выводимых символов (для двумерных массивов — произведение числа строк на число столбцов). Например, вывести на печать 2 строки и 5 столбцов массива А начиная с элемента Аз. Вывод текста осуществляется по каналам 2 и 4. При этом текстовым объектом вывода может быть либо строка букв латинского алфавита, заключенная в кавычки, либо переменная с индексами. В последнем случае переменная указывает на элемент массива, начиная с которого располагаются целые числа, соответствующие символам выводимой строки согласно табл. 11. Выводимая строка может содержать и прописные буквы русского алфавита. Русский текст внутри строки заключается в комбинации символов -f) и-). Например, (4 , (Т ), (+) Иванов-) ). Длина. В программе допускается использование массивов, размерность которых не больше двух. Элементам массива соответствуют переменные с индексами, причем в качестве индексов используются только буквы 1, 7, к.     Оператор вставим используется для увеличения значений переменных на заранее заданную величину, причем целочисленные переменные можно также и уменьшать. Например, вставим а = а + 3,5 к = к — В этом операторе нельзя применять переменные с индексами.    Во втором случае выполнение оператора приводит к вычислению значения правой части и присваиванию его переменной у. Переменной слева в выражении может быть и переменная с индексом. В содержательной части оператора указываются объекты ввода, разделяемые друг от друга пробелом. Объектами ввода могут быть простые переменные, за исключением переменных, обозначенных буквами г, /, к, п, или переменные с индексами. Например, введем а Ь 01 Оператор печатаем используется для печати числовых значений простых переменных и переменных с индексами с заданным количеством цифр после запятой. Оператор имеет следующий вид печатаем с к знаками список , где А = О, 1, 2,..., 9 и для действительных переменных указывает число печатаемых цифр после запятой. Оператор спросим используется для контроля числовых значений переменных чаще всего в процессе отладки программы. Этот оператор выполняется в том случае, если на панели сигнализации нажата клавиша вариант . Перед выполнением этого оператора вычисления. прекращаются, и на панели сигнализации загорается лампочка команда ввода . Для вывода значения переменной на клавиатуре печатающей машинки необходимо набрать ее наименование и знак равенства. При выводе значения переменной с индексами необходимо набирать индексы в виде цифр В зависимости от способа хранения в памяти ЦВМ различают простые переменные и переменные с индексами. Переменные с индексами — это те, которые заданы всеми своими значениями и хранятся в массиве последовательных. Переменные с индексами используют для обозначения элементов не только одномерных, но и многомерных массивов в последнем случае эти переменные имеют несколько индексов. Например, при обозначении элементов матрицы переменная имеет два индекса. Чтобы избежать ошибок при программировании, необходимо всегда помнить, что понятия простых переменных и переменной с индексами, используемые при программировании, имеют несколько иной смысл, чем в математике. Например, пусть требуется вычислить значения функции у = х) при различных значениях аргумента х, Х2, . , Хп. В математике для обозначения как аргумента х, так и функции у не используют индексы. Если же все значения аргумента л заданы массивом значений, для которых не удалось найти закона их изменения, то при программировании надо считать х переменной с индексом, который указывает номер значения этой переменной в массиве. Переменную у определяют как простую переменную, если не требуется запомнить все ее значения в массиве ячеек, в противном случае, как переменную с индексами. Пусть требуется определить значения функции у,- = Длс , Х1+ ), т. е. функции, зависящей от двух последовательных значений аргумента X. В математике в этом случае и функция у,-, и аргументы X,- и Х1+1 обозначаются как переменные с индексами. Если все значения ограничены пределами изменения от О до 1 и шагом изменения 0,1, то при программировании переменную х.   Переменные с индексами используются для обозначения элементов массивов. Переменная с индексами имеет вид Х[К] или Х[Н, К], где X — идентификатор массива, а 1Т и К — произвольные арифметические выражения . Первая переменная соответствует обычному выражению Хк, второе — х,,, . В машине Мпр-1 допускаются только двумерные и одномерные массивы. Наименьшее значение индексов по каждому переменному принимается ранным единице. Значения индексов или вводятся в машину до начала выполнения программы, пли могут появиться в дальнейшем при выполнении некоторой части программы. В процессе счета на ЭВМ одна и та же величина может принимать различные численные значения. Такие величины называются переменными. Различаются простые переменные и переменные с индексами. Рассмотрим пример В= УАк. Здесь величины В и. Последнее равенство выписано с учетом общепринятого соглашения писать на первом месте переменные с индексом I, на втором - с индексом 2. Это обстоятельство и приводит в конечном итоге к удвоению числа двухэлектронных интегралов при записи их вариации, т.е. линейной по b i части приращения. Идентификаторы массивов в программе сопровождаются описателем array. Например, массив А, соответствующий квадратной матрице порядка р, запишется как array А . р, i р], где А — идентификатор массива, i р — граничные пары, 1 и — нижняя и верхняя границы соответственно. Переменная с индексами, соответствующая элементу матрицы запишется как А [г, /с], где i к р. В автокодовой программе могут употребляться одномерные и двумерные массивы. Элементами массивов являются переменные с индексами, которые нумеруются начиная с единицы но каждому из измерений. В программе переменная с индексом обозначается как идентификатор массива, за которым в косых скобках указывается наименование индекса. Если массив двумерный, то индексы разделяются запятой. Например, APII, KI, AIKl, СНЫ. Оператор цикла обеспечивает изменение параметра цикла от единицы до 10. В данном случае параметр цикла используется для выбора переменных с индексами Ai и Bi, а следовательно, является величиной типа integer. Первое замечание означает, что если некоторый формальный параметр используется в описании процедуры в качестве левой части оператора присваивания, то соответствующий ел1у фактический параметр не может быть ничем, кроме переменной. Это ограничение обусловлено тем, что левая часть оператора присваивания может быть по определению только идентификатором простой переменной или переменной с индексом. В Фортране отсутствует динамическое распределение памяти, поэтому в программе обязательно указываются максимальные размеры используемых массивов. Индексы переменных с индексами не должны выходить за эти границы. Размерности массивов устанавливаются с помощью оператора DIMENSION. Любая переменная с индексом должна быть описана этим оператором. В одном операторе DIMENSION можно описывать произвольное число массивов. Например, DIMENSION А (20, 20), В (100), С (15, 20, 30, 2). В первом случае используется неявный цикл, когда в операторе DATA указываются переменные с индексами, начальное и конечное значения индекса и шаг его изменения. Например, чтобы присвоить элементам массива А (20) значения. Процедура TEXT. Оператор TEXT имеет два фактических параметра первый фактический параметр — строка символов, второй — переменная с индексом. Здесь через обозначен множитель Лагранжа, отвечающий -ому уравнению А-го блока [см. формулу (VIII,1), а через — множитель Лагранжа, соответствующий уравнению связи Можно также считать, что множитель отвечает непременной г/ , а множитель — переменной Дадим некоторые пояснения. Напомним, что во входных блоках входные переменные с индексами 1 = 1,. .., р/г являются входными неремвнными схемы, удовлетворяющими условиям (IX,1). При формировании функции Лагранжа эти условия удобно было трактовать как некоторые ограничения, наложенные на переменные. А являются переменными, так как в зависимости от условий могут принимать различные значения. Причем В — простая переменная, а Ак — переменная с индексом. Переменные величины различаются по названию. Идентификатор переменной — это наименование, присвоенное простой переменной программистом. Идентификатор представляет собой произвольную последовательность, составленную из букв и цифр, которая начинается с буквы. Например АДРН, СГ25Р, М47659Глава 6. Пространство имён

Пространство имён некоторое множество, под которым подразумевается модель, абстрактное хранилище или окружение, созданное для логической группировки уникальных идентификаторов (то есть имён).

Идентификатор, определённый в пространстве имён, ассоциируется с этим пространством. Один и тот же идентификатор может быть независимо определён в нескольких пространствах. Таким образом, значение, связанное с идентификатором, определённым в одном пространстве имён, может иметь (или не иметь) такое же значение, как и такой же идентификатор, определённый в другом пространстве. Языки с поддержкой пространств имён определяют правила, указывающие, к какому пространству имён принадлежит идентификатор (то есть его определение).

Например, Андрей работает в компании X, а ID (сокр. от англ. Identifier — идентификатор) его как работника равен 123. Олег работает в компании Y, а его ID также равен 123. Единственное (с точки зрения некой системы учёта), благодаря чему Андрей и Олег могут быть различимы при совпадающих ID, это их принадлежность к разным компаниям. Различие компаний в этом случае представляет собой систему различных пространств имён (одна компания — одно пространство). Наличие двух работников в компании с одинаковыми ID представляет большие проблемы при их использовании, например, по платёжному чеку, в котором будет указан работник с ID 123, будет весьма затруднительно определить работника, которому этот чек предназначается.

В больших базах данных могут существовать сотни и тысячи идентификаторов. Пространства имён реализуют механизм для сокрытия локальных идентификаторов. Их смысл заключается в группировке логически связанных идентификаторов в соответствующих пространствах имён, таким образом делая систему модульной. Ограничение видимости переменных может также производиться путём задания класса её памяти.

Операционные системы, многие современные языки программирования обеспечивают поддержку своей модели пространств имён: используют каталоги (или папки) как модель пространства имён. Это позволяет существовать двум файлам с одинаковыми именами (пока они находятся в разных каталогах). В некоторых языках программирования (например, C++, Python) идентификаторы имён пространств сами ассоциированы с соответствующими пространствами. Поэтому в этих языках пространства имён могут вкладываться друг в друга, формируя дерево пространств имён. Корень такого дерева называется глобальным пространством имён.

В языках программирования без собственной поддержки пространств имён пространства могут эмулироваться расширением, используя соглашения о наименовании идентификаторов. Например, библиотеки языка Си, такие как Libpng, часто используют фиксированный префикс для всех функций и переменных, являющийся частью их внешнего интерфейса. Libpng поддерживает внешние идентификаторы, такие как:

• png_create_write_struct
• png_get_signature
• png_read_row
• png_set_invalid

Это дает обоснованную гарантию того, что идентификаторы будут уникальны и таким образом могут быть использованы в больших программах без опасения коллизии имен идентификаторов.

К недостаткам эмуляции пространств имён можно отнести[источник не указан 2465 дней]:

• Отсутствие нормального учёта вложенных пространств; идентификаторы становятся чересчур длинными.

• Программисты или организации могут использовать резко несовместимые соглашения о наименовании, тем самым потенциально провоцируя большую запутанность.

• Сложные операции или операции запроса над группами идентификаторов, основанных на пространствах имён, в которых они объявлены, обрабатываются слишком неоптимально или вообще невыполнимы.

• Все вызовы идентификаторов должны на самом деле осуществлять с полным именем пространств (англ.)русск.. Языки с непосредственной поддержкой пространств имён обычно предоставляют программисту возможность предварительно объявлять, что они хотят использовать некоторые (а то и все) идентификаторы в программе только из одного пространства, которые они впоследствии могут использовать без указания принадлежности к пространству.

Заключение

Основные возможности переменных, предоставляемые языком C, интуитивно понятны и просты, но есть немало деталей, которые помогут программистам сделать встраиваемое приложение более надежным и эффективным.

Переменные, если задуматься, то это неотъемлемая часть повседневной жизни в мегаполисе. Будь то смс или просто сигнал светофора, в современном мири все завязано на технологиях, в первую очередь компьютерных, программисты, системные администраторы, модераторы и администраторы форумов, дизайнеры думаю и криптографиы можно добавить в этот список, инженеры слаботочных систем, на самом деле каждый у кого просто есть гаджет. Ну или хотя-бы просто телефон, все мы живем окруженные, массивами данных, переменными, километрами программного кода прикрытого красивой оболочкой под названием “Пользовательский интерфейс”

Библиография

Книги (даже при использовании книги в формате PDF):

В библиографии:Васильев А.Н. Программирование на C++ в примерах и задачах / Васильев А.Н. – Москва : Издательство «Э», 2017г.

Прата С. Язык программирования C. Лекции и упражнения / Издательство «Диалектика» 2018г.

Лафоре Роберт Объектно-ориентированное программирование в С++ / Кузнецов А., Назаров М., Шрага Владимир: Издательство «Аитер» 2018

Электронный адрес:

О переменных в программировании https://habr.com/ru/post/437496/

AVR GCC :: переменные и константы myrobot.ru/stepbystep/pr_variables.php