Zmienne

W programowaniu zmienna to miejsce w pamięci, które przechowuje jakąś wartość. Wartość ta może zmieniać się w trakcie obliczeń – stąd nazwa zmienna.

Typowym przykładem użycia zmiennej jest obliczanie całkowitej ceny zakupów. Na początku program w kasie zapisuje w zmiennej sum wartość 0. Po wczytaniu każdego artykułu dodaje do tej zmiennej jego cenę.

Inny przykład: W programie gry kółko i krzyżyk musimy sprawdzić, czy któryś z graczy już wygrał. Przechodzimy więc przez poszczególne kierunki na planszy i w każdym z nich liczymy, ile krzyżyków (lub kółek) występuje kolejno po sobie. Tę liczbę zapisujemy w zmiennej. Oprócz tego w jakiejś zmiennej musimy jeszcze zapisać cały plan gry. Jednak w podstawowych ćwiczeniach pozostaniemy tylko przy zmiennych liczbowych, które będą działać głównie jako proste liczniki.

Przydatnym przygotowaniem do pracy ze zmiennymi są zadania, w których programy zmieniają stan przedstawiony na schemacie – na przykład kolor skrzata lub obecność kamieni. Zmieniane atrybuty (kolor skrzata, obecność kamieni) można postrzegać jako zmienne. Podstawy pracy ze zmiennymi obejmują przypisywanie wartości zmiennym, zmianę wartości (zwiększenie, zmniejszenie), używanie zmiennej w wyrażeniach oraz porównywanie zmiennych. Pełna użyteczność zmiennych ujawnia się jednak dopiero w połączeniu z pętlami i instrukcjami warunkowymi.

Każda zmienna ma swój typ danych. Typ danych określa, jakie wartości może przechowywać zmienna oraz jakie operacje można na niej wykonywać. Niektóre języki programowania wymagają, aby typ zmiennej został jawnie podany w programie, inne automatycznie go wywnioskowują na podstawie przypisanej wartości. Języki programowania różnią się również tym, jakie typy danych oferują. Do najczęściej spotykanych typów danych należą:

• liczba całkowita (123, −7) – na liczbach można wykonywać operacje arytmetyczne (1 + 2) oraz je porównywać (1 < 2)
• liczba zmiennoprzecinkowa (1,23, –0,05) – służy do przechowywania liczb rzeczywistych, czyli takich, które mogą mieć część dziesiętną. Pozwala zapisywać bardzo duże i bardzo małe wartości, ale z ograniczoną dokładnością. Oznacza to, że niektóre liczby mogą być przechowywane tylko w przybliżeniu.
• wartość logiczna (prawda, fałsz) – reprezentuje informację o prawdziwości, można na niej wykonywać operacje logiczne (nie x, x lub y, x i y). (Ten typ często nazywany jest jako „bool“ lub „boolean“ od George’a Boole’a, który opracował zasady logiki matematycznej.)
• łańcuch znaków (“słowo”, “więcej słów”) – reprezentuje tekst dowolnej długości. Aby odróżnić go od nazw zmiennych, zapisuje się go w “cudzysłowie” lub ‘apostrofach’. Należy rozróżniać łańcuch znaków zawierający liczbę od liczby – “123” to nie to samo co 123. (Ten typ często nazywa się „string”, od angielskiego słowa oznaczającego łańcuch.)
• lista (tablica) ([1, 2, 3], [‘x’, ‘y’, ‘z’]) – pozwala przechowywać wiele powiązanych wartości w jednej zmiennej. (Często dostępne są także inne typy do przechowywania różnych kolekcji danych.)

Istnieją także inne typy przeznaczone do specjalnych zastosowań (np. czas, data, plik). Zazwyczaj możliwe jest również definiowanie własnych typów danych.Typ wyliczeniowy (enum) pozwala definiować zmienne, które mogą przyjmować tylko kilka wcześniej określonych wartości (np. kierunki świata, dni tygodnia). Rekordy pozwalają definiować złożone zmienne, które składają się z kilku nazwanych pól (np. rekord klienta może zawierać jego imię, wiek oraz datę ostatniego zakupu).