تماس درباره   صفحه اصلی
  زبان ++C > متغيرها و ثابت ها  
 
 

متغيرها و ثابت ها


در اين بخش متغيرها و انواع مختلف متغيرهای عددی صحيح و مميزشناور که توسط برنامه های C برای ذخيره داده ها در طی اجرا بکاربرده می شوند توضيح داده خواهد شد. همچنين نحوه تعريف ثابت های برنامه و دو نوع ثابت حقيقی و سمبليک شرح داده خواهد شد.

متغيرها
انواع داده عددی
اعلان متغير
مقداردهی اوليه متغير
ثابت ها


برنامه های کامپيوتری که با انواع مختلف مقادير داده کار می کنند به راهی برای ذخيره آنها در حافظه نياز دارند. اين مقادير می توانند اعداد يا کاراکترها باشند. C دو روش ذخيره سازی برای مقادير دارد؛ متغيرها (variables) و ثابت ها (constants). متغير محل ذخيره داده است که حاوی مقداری است که در طی اجرای برنامه می توانند تغيير کند. در مقابل، ثابت مقدار ثابتی دارد که نمی تواند تغيير کند.


متغيرها

يک متغير يک محل ذخيره داده نامگذاری شده در حافظه کامپيوتر است. شما در برنامه با استفاده از نام متغير به داده ذخيره شده در اين محل رجوع می کنيد.

نام متغير

هر متغير دارای يک نام است. در زبان C اسامی متغير ها بايد از قوانين زير پيروی کند:

• اسم می تواند شامل حروف، ارقام و کاراکتر زيرخط ( _ ) باشد.
• اولين حرف اسم متغير بايد يک حرف باشد. زير خط هم می تواند در ابتدای اسم متغير بکار برود ولی توصيه نمی شود.
• بزرگ و کوچک بودن حروف مهم است، بنابراين اسامی count و Count به دو متغير جداگانه اشاره دارند. برنامه نويسان اغلب از حروف کوچک برای متغير ها استفاده می کنند و اسامی با حروف بزرگ معمولا برا ثابت ها بکار می رود.
• کلمات کليدی نمی توانند به عنوان نام متغير استفاده شود.


مثال. چند نمونه از اسامی مجاز و غير مجاز در جدول زير ديده می شود:

مجازبودن نام متغير
مجاز Percent
مجاز y2x5__fg7h
مجاز annual_profit
مجاز، ولی توصيه نمی شود _1990_tax
غير مجاز، کاراکتر# savings#account
غيرمجاز، کلمه کليدی double
غيرمجاز، اولين کاراکتر رقمی 9winter

در بعضی کامپايلرها نام متغير می تواند 31 کاراکتر (در ++C استاندارد 1024 کاراکتر) طول داشته باشد؛ يعنی کامپايلر تنها 31 کاراکتر اول نام را درنظر می گيرد. با اين طول می توان نامی برای متغير انتخاب کرد که معنی داده ذخيره شده در آن را منعکس کند.

نام متغير کمک به روشن شدن کاربرد آن برای کسی که source برنامه را نگاه می کند .


مثال. در برنامه ای که پرداخت های وام را محاسبه می کند مقدار بهره را می توان در متغير interest_rate ذخيره کرد.


مرسوم است از زيرخط برای جدا کردن متغيرهای چند کلمه ای استفاده شود. يا ازروش نام گذاری کوهانی (camel notation) که حرف اول هر کلمه بزرگ است پيروی می شود.


مثال. متغيری که بهره بانکی را ذخيره می کنذد می تواند به دو صورت interest_rate يا InterestRate تعريف شود.


نکته. نامهای توصيفی برای متغيرها انتخاب کنيد.
نکته. به سبکی که برای نامگذاری متغير ها انتخاب کرده ايد در کل برنامه وفادار بمانيد.
نکته. شروع نام متغير با زيرخط غير ضروری است.
نکته. نامگذاری متغير همگی با حروف بزرگ غير ضروری است.


انواع داده عددی

دانستن انواع متغيرهای عددی که زبان برنامه نويسی در اختيار می گذارد لازم است زيرا مقادير عددی مختلف ميزان حافظه متفاوتی را اشغال می کنند و عمليات رياضی معينی روی آنها انجام می شود. نوع متغير بسته به طبيعت داده ای که ذخيره می کند می تواند يکی از اين انواع تعريف شده باشد. با انتخاب نوع مناسب برای متغير برنامه شما با بيشترين بازدهی ممکن اجرا می شود.

اعداد صحيح کوچک حافظه کمتری می خواهند و کامپيوتر می تواند عمليات رياضی مانند جمع و ضرب را به سرعت روی آنها انجام بدهد. درحاليکه مقادير صحيح بزرگ و اعداد مميز شناور به فضا و زمان بيشتری برای محاسبات نياز دارند.

انواع متغير عددی در دو دسته کلی قرار می گيرند:

• متغيرهای صحيح، مقاديری را نگه می دارند که بخش کسری ندارند. متغيرهای صحيح خود دو نوع هستند: علامتدار، که می توانند مقادير مثبت و منفی را ذخيره کنند و بدون علامت، که تنها مقادير مثبت را نگه می دارند.
• متغيرهای مميزشناور، مقاديری را که دارای بخش کسری هستند يعنی اعداد حقيقی را نگه می دارند.


جدول انواع داده عددی و ميزان حافظه هر کدام در يک ريز کامپيوتر با معماری 16 بيتی


عبارات signed، unsigned، short و long اصلاح کننده هائی هستند که برای تغيير و تبديل انواع پايه از قبيل char، int و double اضافه می شوند .

انواع داده ها وابسته به platform کامپيوتر است و ممکن است روی کامپيوترهای مختلف متفاوت باشد، اما C با توجه به استاندارد ANSI موارد زير را تضمين می دهد:

• يک کاراکتر هميشه يک بايت است.
• اندازه short کوچکتر يا مساوی اندازه int است.
• اندازه int کوچکتر يا مساوی اندازه long است.
• اندازه unsigned برابر با int است.
• اندازه float کوچکتر مساوی با اندازه double است.


برنامه نمايش اندازه نوع های مختلف متغيرها.


اعلان متغير

در زبان برنامه نويسی C هر متغير قبل از استفاده بايد اعلان شود. اعلان متغير کامپايلر را از نام، نوع و مقدار اوليه متغير آگاه می کند. اگر برنامه سعی کند از متغيری استفاده کند که قبلا اعلان نشده است کامپايلر پيغام خطا صادر می کند.

اعلام متغير به فرم کلی زير است:

typename varname;

typename نوع متغير را مشخص می کند که بايد يکی از نوع های داده ای زبان C باشد. varname نام متغير است که بايد از قواعد گفته شده تبعيت کند.

می توان در يک خط چند متغير را از يک نوع تعريف کرد.


مثال. متغيرهای count، number و start از نوع int و متغيرهای percent و total از نوع float اعلان شده اند.

int count, number, start;   /* three integer variables */
float percent, total;          /* two float variables */


در بخش توابع درقسمت حوزه متغيرها درباره محل اعلان متغير در برنامه توضيح داده شده است. فعلا کليه متغيرها را در آغاز تابع ()main اعلان کنيد.


کلمه کليدی typedef

کلمه کليدی typedef برای ايجاد نامی جديد به نوع داده موجود بکار می رود و در واقع يک مترادف برای آن نوع توليد می کند.


مثال. عبارت زير برای نوع داده ای int مترادف integer را ايجاد می کند. بنابراين در برنامه می توان از کلمه integer برای اعلان متغيرهای از نوع int استفاده کرد.

typedef int integer;
integer count;


توجه داشته باشيد که typedef نوع داده جديدی را توليد نمی کند بلکه تنها به شما اجازه نامگذاری نوع داده ای که قبلا تعريف شده را می دهد. کاربرد زياد آن در نوع های داده ای ترکيبی است که در بخش ساختمان مطالعه خواهيد کرد.


مقداردهی اوليه متغيرهای عددی

هنگام اعلان يک متغير، با وجوديکه مقدار آن هنوز تعيين نشده است، به کامپايلر فرمان داده می شود تا فضای لازم برای متغير را کنار بگذارد. در اين حالت مقدار متغير می تواند صفر يا يک مقدار تصادفی باشد. قبل از استفاده از متغير هميشه بايد آن را با يک مقدار مشخص مقداردهی کرد. اين کار موقع اعلان متغير می تواند صورت بگيرد. برای اينکار بعد از اسم متغير علامت مساوی و مقدار اوليه موردنظر را ذکر کنيد.


مثال.

int count = 0;
double percent = 0.01, taxrate = 28.5;


علامت مساوی (=) عملگر واگذاری در زبان C است که در بخش عبارات توضيح داده می شود.

توجه کنيد مقداراوليه متغير خارج از محدوده مجاز نباشد. کامپايلر چنين خطائی را گير نمی اندازد و برنامه ممکن ا ست هنگام اجرا نتايج غيرمنتظره ای توليد کند.


نکته. با تعداد بايت هائی که نوع های متغير روی کامپيوتر شما اشغال می کند به خوبی آشنا شويد.
نکته. از typedef برای خوانا کردن برنامه خود استفاده کنيد.
نکته. تاحد ممکن هنگام تعريف متغير به آنها مقداراوليه بدهيد. استفاده از متغيری که مقداردهی نشده است ممکن است نتايج غيرقابل پيش بينی توليد کند.
نکته. استفاده از متغيرهای float و double برای ذخيره اعداد صحيح باعث پايين آمدن کارائی برنامه می شود.
نکته. مقادير بزرگ را در نوع متغيری که برای ذخيره آنها کوچک است ذخيره نکنيد.
نکته. اعداد منفی را در نوع های بدون علامت ذخيره نکنيد.


ثابت ها

ثابت مشابه متغير محلی برای ذخيره داده ای است که توسط برنامه استفاده می شود. اما برخلاف متغير، مقدار ذخيره شده در يک ثابت در طی اجرای برنامه قابل تغيير نيست.

++C دو نوع ثابت واقعی و سمبليک دارد.

ثابت های واقعی

ثابت واقعی (literal constant) مقداری است که مستقيما در کد برنامه تايپ می شود.


مثال. مقادير 20 و 0.28 در عبارات زير ثابت های واقعی هستند که در متغيرهای count و tax_rate ذخيره می شوند.

int count = 20;
float tax_rate = 0.28;


مقادير ثابت برای نوع های پيش ساخته می تواند به صورت های دسيمال، اکتال، هگزادسيمال، مميزشناور يا کاراکتر باشند.

نقطه اعشار نشان دهنده ثابت مميزشناور است. ثابت های مميزشناور را می توان به صورت نماد علمی هم بيان کرد.


مثال. اعداد زير همگی ثابت های مميزشناورهستند.

123.456
0.019
100.
1.23E2 or 123
4.08e6 or 4080000
0.85e-4 or 0.000085


حروف f يا F برای ثابت های float و l يا L برای ثابت های long double را می توان به عنوان پسوند اضافه کرد در غير اينصورت با ثابت مميزشناور بعنوان يک عدد double برخورد می شود.

ثابتی که نقطه اعشار ندارد بعنوان ثابت صحيح تفسير می شود. ثابت های صحيح را به 3 صورت می توان نشان داد:

• ثابت دهدهی. اگر ثابت با هر عدد غير صفری شروع شود بعنوان يک عدد صحيح مبنای 10 تفسير می شود.. ثابت های دهدهی شامل ارقام 0 تا 9 و علامت + يا – می توانند باشند. اگر علامت نوشته نشود ثابت مثبت درنظر گرفته می شود.
• ثابت اکتال. اگر ثابت با رقم 0 شروع شود بعنوان يک عدد صحيح مبنای 8 تفسير می شود. ثابت های اکتال می توانند شامل ارقام 0 تا 9 و علامت + يا – باشند.
• ثابت هگزادسيمال. اگر ثابت با 0x يا 0X شروع شود بعنوان يک ثابت مبنای 16 با آن برخورد می شود. ثابت های هگزادسيمال می توانند شامل ارقام 0 تا 9 و حروف A تا F و علامت + يا – باشند.

ثابت های کاراکتری بين علامت کوتيشن (') قرارمی گيرند، مانند کاراکترهای 'A' و '0'. کاراکترهای خاص با علامت (\) نشان داده می شوند مانند '\n' (newline)،'\t' (tab)،'\\' (backslash)،'\r' (carriage return)،'\'' (single quote)،'\"' (double quotes)، و غيره.

ثابت های سمبليک

ثابت سمبليک (symbolic constant) ثابتی است که توسط يک نام در برنامه مشخص می شود. مقدار حقيقی ثابت سمبليک تنها يکبار هنگام تعريف آن وارد می شود و اين مقدار مشابه ثابت های واقعی در طول اجرای برنامه قابل تغيير نيست. هر زمان که به مقدار ثابت در برنامه نياز باشد نام آن ذکر می شود.


مثال. برای محاسبه مساحت و محيط دايره در يک برنامه به جای نوشتن عدد 3.14 می توان ثابت PI را تعريف و استفاده کرد.

circumference = PI * (2 * radius);
area = PI * (radius)*(radius);

در اين حالت هم نوشتن برنامه راحت تر است و برنامه دارای خوانائی بيشتر است هم اگر نياز به تغيير ثابت پی به مقدار 3.14159 برای بالا بردن دقت محاسبات باشد اصلاح تنها در يک نقطه برنامه که ثابت تعريف شده است صورت می گيرد نه کل برنامه.


تعريف ثابت سمبليک

دوروش برای تعريف ثابت های سمبليک وجود دارد: راهنمای define# و کلمه کليدی const.

راهنمای define# در قسمت پيش پردازنده ها بيشتر توضيح داده خواهد شد. فرم کلی آن به صورت زير است:

#define CONSTNAME literal

CONSTNAME نام ثابت و literal مقدار واقعی آن است. راهنمای define# به کامپايلر دستور می دهد که درسرتاسر کد برنامه CONSTNAME را با literal جايگزين کند.

نام ثابت از همان قواعد نامگذاری متغيرها تبعيت می کند. مرسوم است که کليه حروف ثابت را بزرگ می نويسند که باعث تشخيص راحت تر آن از متغيرها که با حروف کوچک هستند می شود.


مثال. ثابت PI با مقدار 3.14159 تعريف شده است.

#define PI 3.14159


دقت کنيد که خط define# به سميکولن(;) ختم نمی شود. define# می تواند در هر کجای برنامه باشد ولی معمولا همگی در قسمتی از ابتدای کد برنامه و قبل از تابع main() هستند.

روش دوم تعريف يک ثابت سمبليک استفاده از کلمه کليدی const است. const را می توان به اول هر اعلان متغيری اضافه کرد. در اين صورت متغير در طول اجرای برنامه قابل تغيير نخواهد بود. اگر برنامه سعی به تغيير آن کند خطای کامپايلر صادر خواهد شد.


مثال.

const int count = 100;
const float pi = 3.14159;
const long debt = 12000000, float tax_rate = 0.21;


const روی کليه متغيرهای خط اعلان تاثير می گذارد.

تفاوت ثابت هائی که با #define و const تعريف می شوند در حوزه آنهاست. وقتی از #define استفاده می کنيد کنترل ثابت ها را از حوزه کامپايلر خارج می کنيد؛ type checking روی اسم آن انجام نمی گيرد و آدرس آنرا قابل بازيابی نيست و اشاره گريا ارجاعی به آن ممکن نيست و نمی تواند از نوع user-defined باشد. اما اگر ثابت توسط const تعريف شده باشد می تواند از هر نوع داده استاندارد يا user-defined باشد. آدرس آن هم قابل بازيابی است و مانند يک متغير دارای حوزه دسترسی است بنابراين ثابتی که درون يک تابع تعريف می شود در ساير نقاط برنامه شناخته شده نيست.


برنامه محاسبه وزن و سن با استفاده از ثابت ها


 


 


صفحه اصلی| PDF| درباره| تماس