Файл: Понятие переменной в программировании. Виды и типы переменных (Классификация переменных).pdf

Инициализация переменной

Инициализация проходит с помощью оператора (присваивания) “=” затем можно вручную задать константную переменную или же сделать её динамической.

Массива

В программировании часто возникает необходимость обработки большого количества одинакового типа переменных – массивов (последовательностей чисел, временных рядов, матриц и т.п.). Массив – это множество однотипных элементов, объединенных общим именем и занимающих в компьютере определенную область памяти, доступ к которым осуществляется по индексу. Элементы массива располагаются в последовательных ячейках памяти, обозначаются именем массива и индексом. Каждое из значений, составляющих массив, называется его компонентой (или элементом массива). Массив является удобным способом хранения нескольких связанных элементов данных в едином контейнере для большего удобства и эффективности программирования. Все элементы данных, сохраняемых в массиве, должны иметь один и тот же тип.

Массив позволяет сохранять и манипулировать многими элементами данных посредством единственной переменной. Массиву присваивается имя, посредством которого можно ссылаться как на массив данных в целом, так и на любую из его компонент. Индекс (порядковый номер элемента) записывается в скобках после имени массива.

Одномерный массив

Одномерный массив представляет собой совокупность однотипных элементов, доступ к которым определяется одним индексом. Все элементы массива сохраняются в памяти последовательно, первый элемент имеет нулевой индекс (далее 1, 2, и т.д.). Индекс – это порядковый номер элемента в массиве.

Массив перед использованием в программе, как и обычную переменную, следует объявить. Объявить одномерный массив можно следующим образом:

тип_элементов имя_массива[размер_массива];

где тип_элементов – допустимый в С++ тип элементов массива;

имя_массива – идентификатор, задаваемый по тем же правилам, что и имена обычных переменных;

размер_массива – это количество элементов массива.

Примеры объявления одномерных массивов различных типов:

int a[10]; // массив из 10 элементов типа int

float array[3]; // массив из 3 элементов типа float

char mas[40]; // массив из 40 элементов типа char

Следует отметить, что использование неименованных констант при объявлении массива нежелательно.

Массивы одного типа можно объявлять списком через запятую, включая в этот список одновременно и переменные того же типа:

int maxY, maxZ, ar[10], mas[5];

При объявлении массивов необходимо помнить, что индекс первого элемента всегда равен нулю. Допустимыми считаются значения индексов, находящиеся в диапазоне от 0 до размер_массива - 1. Например, объявление

int mas[10];

предполагает наличие десяти индексированных переменных:

mas[0] mas[1] ... mas[9]

Обращение к элементу массива, индекс которого не является допустимым, приводит к возникновению ошибок, вызванных обращением к области памяти, не принадлежащей массиву.

Двумерные массивы

В соответствии с синтаксисом С++ в языке существуют только одномерные массивы. Однако элементами одномерного массива могут, в свою очередь, быть одномерные массивы.

Таким образом, двумерные массивы (матрицы) представляют собой массивы одномерных массивов и должны быть объявлены в программе следующим образом:

тип_элементов имя_массива[размер1][размер2]; где

тип_элементов – допустимый в С++ тип данных;

имя_массива – идентификатор, задаваемый правилами языка;

размер1 – количество строк; размер2 – количество столбцов.

В памяти компьютера матрицы располагаются в следующем порядке: сначала располагаются элементы первой строки, за ней – элементы второй, третьей и т.д. Например, объявление

float b[4][3];

определяет двумерный массив (матрицу), первый индекс которого изменяется от 0 до 3, второй – от 0 до 2. Элементы этого массива можно перечислить следующим образом:

b[0][0], b[0][1], b[0][2], b[1][0],...,b[1][2],…,b[3][0], …,b[3][2]

Отметим ещё раз, что нумерация элементов по каждому из индексов начинается с нуля.

Заполнение и обработку двумерных массивов обычно производят, пользуясь вложенными циклами.

Заключение

Переменные в программирование используются для расчетов или введение числа, или значения в программу. Одинаковые переменные по типу, можно “собрать” в массив, тем самых увеличить их размер. Под каждый тип переменной выделяется свой объем памяти для кого-то больше для кого-то меньше, если разложить их в двух разных порядках, например: struct a{ char a; long int b; int c;}; такая структура кода с переменными займет 24 байта, на первый взгляд не особо много, но этот код нигде не используется, а вот другой пример кода схожим по смыслу, struct b{ char a; int c; long int b;}; такой код уже займет 16 байт, почему же так произошло? Дело в том что современные компьютерные операционные системы работают на базе 64 бит и память в них считывается кусками по 8 байт, такой способ экономии памяти можно уже считать оптимизацией кода, если использовать переменные правильно то код программы уже может работать лучше.