Тип, имя и значение переменной. В объектно-ориентированных языках программирования переменные играют такую же важную роль, как и в процедурных языках

Цели урока:

• введение понятия “переменной”;
• добиться сознательного усвоения материала;
• развитие логики мышления;
• обретение навыков работы с переменными.

Тип урока: Объяснение нового материала.

Организационная форма урока: мини-лекция.

Выдается необходимый минимум теоретического материала (числовые и символьные переменные, формат команды присваивания значения).

ХОД УРОКА

Приветствие. Проверка готовности учащихся к уроку, организация внимания. На доске написана тема.

Подготовка учащихся к усвоению нового материала:

На предыдущих уроках мы познакомились с понятием алгоритма и тремя способами его описания. Теперь мы знаем, что описывать алгоритмы можно на естественном языке, на языке схем и на алгоритмическом языке. Но алгоритм, описанный на алгоритмическом языке – это уже программа. А чтобы грамотно писать программы нужно познакомиться с таким понятием как переменная.

Изучение нового материала:

Алгоритмический язык имеет сходство с математическим тем, что в нем также используется понятие величины. Используются в основном, величины двух типов – числовые и символьные, хотя не исключены и другие типы. Числовые величины – это числа: натуральные, целые, вещественные; символьные – буквы, цифры, слова, предложения. В информатике также используется понятие “переменная”. Запишем определение переменной.

Переменная – это объект, которому дано имя и который может принимать различные значения.

Переменные удобно представить в виде “почтовых ящиков” (ячеек памяти компьютера), на которые навешены ярлыки с их именами.

Информация, хранимая в переменной, называется ее значением .

Именем переменной может быть любая буква латинского алфавита.

Переменные, предназначенные для записи числа, называются числовыми . Переменные, в которые можно записывать слова называются символьными .

При этом под словом понимается любой набор символов, которые можно ввести с клавиатуры. Слово, которое помещается в “ящик”, предназначенный для хранения символьной переменной, заключается в кавычки.

Наш “почтовый ящик” имеет некоторые необычные свойства. Когда в него помещается другое значение, начальное стирается и исчезает. Оно уже не может быть восстановлено. Задать значение переменной можно с помощью команды присваивания , которая обозначается знаком “=”.

Например:

Задание 1:

Выполнить следующие операции

1. A=13 B=3
2. A=A+B
3. X=A+B
4. Y=A*B
5. Печать X, Y

	A	B	X	Y
	13	3
A+B	16
A+B			19
A*B				48
Печать			19	48

Домашнее задание:

• проработать материал;
• выполнить задачу 1.

Задача 2:

Два круга заданы своими радиусами. Составить алгоритм, осуществляющий проверку этих кругов на равенство. Алгоритм описать на языке схем.

На последующих занятиях после проверки теоретических знаний и разработанного дома алгоритма решения задачи 1, учащимся предлагается выполнить аналогичную задачу.

Задача 3:

Два прямоугольника заданы своими сторонами. Составьте алгоритм, осуществляющий проверку этих прямоугольников на равенство.

Процесс выполнения задачи отображается на доске одним из учащихся. Особых проблем во время работы не возникает. В обсуждении построения алгоритма участвует вся группа. Однако затруднения появляются при решении следующих задач, где требуется более глубокое понимание переменной.

Задача 4:

Записать два числа в переменные A и B. Поменять местами содержимое A и B:

а) с использованием вспомогательной переменной С;

б) без использования дополнительной переменной.

По итогам решения этих задач легко определить, насколько усвоен изученный материал. Далее необходимо обратить внимание учащихся на основное свойство переменных – переопределение через себя . Свойство записывается в тетради.

4. Переменные: тип, имя, значение.

В объектно-ориентированном языке программирования Visual Basic переменные используются для хранения и обра­ботки данных в программах.

Переменные задаются именами , которые определяют об­ласти оперативной памяти компьютера, в которых хранятся значения переменных. Значениями переменных могут быть данные различных типов (целые или вещественные числа, последовательности символов, логические значения и т. д.).

Переменная в программе представлена именем и служит для обращения к данным определенного типа , конкретные значения которых хранятся в ячейках оперативной памяти.

Тип переменной . Тип переменных определяется диапа­зоном значений, которые могут принимать переменные, и допустимыми операциями над этими значениями. Значе­ниями переменных числовых типов Byte , Short , Integer , Long , Single , Double являются числа, логического типа Boolean - значения True («истина») или False («ложь»), строкового типа String - последовательности символов.

Различные типы данных требуют для своего хранения в оперативной памяти компьютера различное количество ячеек (байтов) (табл. 2.2).

Таблица 2.2. Некоторые типы переменных в языке Visual Basic 2 010

Тип переменной	Возможные значения	Объем занимаемой памяти
Byte	Целые неотрицательные числа от 0 до 255	1 байт
Short	Целые числа от –32 768 до 32 767	2 байта
Integer	Целые числа от –2 147 483 648 до 2 147 483 647	4 байта
Long	Целые числа от –9 223 372 036 854 до 9 223 372 036 853	8 байтов
Single	Десятичные числа одинарной точности (7-8 значащих цифр) от –1,4·10 –45 до 3,4·10 38	4 байта
Double	Десятичные числа двойной точности (15-16 значащих цифр) от -5,0·10 –324 до 1,7·10 308	8 байтов
Boolean	Логическое значение True или False	2 байта
String	Строка символов в кодировке Unicode	2 байта на символ
Date	Даты от 1 января 0001 года до 31 декабря 9999 года и время от 0:00:00 до 23:59:59	8 байтов

Имя переменной. Имена переменных определяют облас­ти оперативной памяти компьютера, в которых хранятся значения переменных. Имя каждой переменной (идентифи­катор) уникально и не может меняться в процессе выполне­ния программы. Имя переменной может состоять из различ­ных символов (латинские и русские буквы, цифры и т. д.), но должно обязательно начинаться с буквы и не должно включать знак точка «.». Количество символов в имени не может быть более 1023, однако для удобства обычно ограни­чиваются несколькими символами.

Объявление переменных. Необходимо объявлять пере­менные, для того чтобы исполнитель программы (компью­тер) «понимал», переменные какого типа используются в программе.

Для объявления переменной используется оператор Dim . С помощью одного оператора можно объявить сразу не­сколько переменных, например:

Dim A As Byte , В As Short , С As Single , D As String ,G As Boolean

Присваивание переменным значений. Переменная мо­жет получить или изменить значение с помощью оператора присваивания. При выполнении оператора присваивания переменная, имя которой указано слева от знака равенства, получает значение, которое находится справа от знака ра­венства. Например:

А = 255

В = -32768

С = 3.14

D = "информатика"

G = True

Значение переменной может быть задано числом, стро­кой или логическим значением, а также может быть пред­ставлено с помощью арифметического, строкового или логи­ческого выражения .

Проект «Переменные». Создать проект, в котором объя­вить переменные различных типов, присвоить им значения и вывести значения в поле списка, размещенное на форме.

Создадим графический интерфейс (рис. 2.8).

1. Поместить на форму:

Поле списка ListBox 1 для вывода значений перемен­ных;

Кнопку Button 1 для запуска событийной процедуры.

Создадим событийную процедуру, реализующую присва­ивание значений переменным различных типов. Вывод зна­чений переменных в поле списка произведем с исполь­зованием метода Items . Add () , аргументами которого будут переменные.

2. Dim A As Byte , В As Short , С As Single , D As String , G As Boolean

Private Sub Button1_Click (...)

A = 255

В = -32768

С = 3.14

D = "информатика"

G = True

ListBox1.Items.Add(A)

ListBox1.Items.Add(B)

ListBox1.Items.Add(C)

ListBox1.Items.Add(D)

ListBox1.Items.Add(G)

End Sub

3. Запустить проект на выполне­ние. После щелчка по кнопке начнет выполняться событийная процедура, в которой будут вы­полнены операции присваива­ния (в отведенные переменным области оперативной памяти бу­дут записаны их значения).

Затем с помощью метода Items . Add () будет произведен вывод значений переменных в поле списка. В этом процессе значения переменных считываются из оперативной памяти и печатаются в столбик в поле спи­ска (см. рис. 2.8).

Рис. 2.8. Проект «Переменные»

Проанализируем процесс выполнения программы компьютером. После запуска проекта оператор объявления переменных Dim отведет в оперативной памяти для их хра­нения необходимое количество ячеек (табл. 2.3):

Для целой неотрицательной переменной А - одну ячейку;

Для целочисленной переменной В - две ячейки;

Для переменной одинарной точности С - четыре ячейки;

Для строковой переменной D - по две ячейки на сим­вол;

Для логической переменной G - две ячейки.

Таблица 2.3. Значения переменных в оперативной памяти

Имя переменной	Оперативная память
	Номера ячеек	Значение переменной
		32768
		3,14
	8-29	информатика
	30-31	True

Таким образом, в памяти для хранения значений пере­менных будет отведена 31 ячейка, например, ячейки с 1-й по 31-ю.

Переменные предназначены для хранения и обработки данных. Переменные задаются именами, определяющими области памяти, в которых хранятся значения переменных. Значениями переменных могут быть данные различных типов.

Используемые символы.

Прописные и строчные буквы латинского и русского алфавитов;

Цифры от 0 до 9;

Знаки: . , ; ‘(апостроф) “ ()

Символ пробела

Знаки арифметических операций: + - * / ^ < > = <=(меньше или равно) >= <>(не равно)

Знаки: @ (коммерческое “эт”, # (диез), $ (знак доллара), %, &(амперсанд или коммерческое “и”), \ (косая черта), _ (подчеркивание), ! , ?

Представление чисел.

Числа в VB представляют собой последовательность цифр со знаком + или -, например: +7, -18, 32. Если в числе имеется дробная часть, то она отделяется от целой части точкой. При этом, если целая часть равна нулю, то ее можно опустить, например: 0.5, -5.68, -.12. описанная форма записи чисел носит название основной.

Кроме основной, возможна запись чисел в экспоненциальной форме (в форме с порядком), например: число 0.0095 можно записать 9.5E-4 , число 52000000 можно записать 52E+6 или 52E6. Латинская буква E называется порядком, перед которым обязательно должно следовать число в основной форме.

Типы переменных.

Перед тем, как использовать переменную, ее необходимо описать при помощи оператора следующего вида:

Dim переменная

Dim – ключевое слово, свидетельствующее о том, что объявляется переменная

переменная – имя переменной, которая объявляется

As – служебное слово, используемое при обозначении типа данных для объявляемой переменной

тип – тип данных для указанной переменной

В одном операторе можно одновременно описать несколько переменных, указывая каждую последующую через запятую.

В языках программирования ключевыми (служебными) словами называются такие слова, которые используются только для описания операторов и не могут использоваться программистом в качестве имен переменных. Среда программирования VB6 настроена таким образом, что при написании текста программы в окне кода все используемые ключевые слова по умолчанию будут обозначаться синим цветом, в то время как весь остальной текст изображается черным. Таким образом, программист может легко определить являются ли слова, которые он планирует использовать, например, в качестве имен переменных, ключевыми словами VB6 или нет.

В VB6 каждый оператор пишется в отдельной строке. Количество пробелов и знаков табуляции между частями оператора не имеет значения. Справа от любого оператора можно записывать комментарии для него, поясняющие оператор. Перед началом комментария ставится апостроф ‘. В записи оператора строчные и прописные буквы равноценны, поэтому для повышения читаемости текста программы служебные слова обычно начинаются с прописной буквы, например: Dim n

Чтобы расположить несколько операторов в одной строке, между ними ставится символ: Например: a = 1: b = 3

В случае необходимости расположения одного оператора на нескольких строках следует в конце каждой строки ставить символ подчеркивания, отделяя его пробелом от последнего символа строки. Например:

And z<0 Then p=x+y+z

Когда программист выбирает имя для своей переменной, он имеет широкие возможности, например, переменную, которая будет использоваться в качестве счетчика циклов, можно назвать стандартным именем i, но это имя не несет никакой смысловой нагрузки. С другой стороны, можно назвать переменную длинным составным именем, например NumberOfSelectedElements (количество выбранных элементов), которое будет достаточно информированным, но на написание такого имени в различных местах программы будет уходить много времени, поэтому не следует давать переменным длинные имена.

Ограничения на имена переменных:

Имя должно начинаться только с латинской буквы;

В имени не должно быть точек;

Необходимо соблюдать уникальность имен в рамках одной процедуры;

Количество символов в имени не должно быть более 255.

Зачастую для повышения информативности используемых переменных программисты используют в именах так называемые префиксы, которые определяют принадлежность данных к определенному типу.

Префиксы типов данных в имени переменных

На алгоритмическом языке LibreOffice Basic и OpenOffice Basic, а также на языках объектно-ориентированного программирования Visual Basic и Gambas переменные используются для хранения и обработки данных в программах.

Переменные задаются именами, которые определяют области оперативной памяти компьютера, в которых хранятся их значения. Значениями переменных могут быть данные различных типов (целые или вещественные числа, последовательности символов, логические значения и т.д.).

Переменная в программе представлена именем и служит для обращения к данным определенного типа, конкретное значение которых хранится в ячейках оперативной памяти.

Тип переменной. Тип переменных определяется типом данных, которые могут быть значениями переменных. Значениями переменных числовых типов Byte, Short, Integer, Long, Single, Double

являются числа, логического типа Boolean - значения истина True

или ложь False, строкового типа String - последовательности символов. Обозначения типов переменных являются ключевыми словами языка и поэтому выделяются.

Различные типы данных требуют для своего хранения в оперативной памяти компьютера различное количество ячеек (байт).

Типы переменных

Таблица 11.3

			Занимаемая	Диапазон значений
Целочисленные переменные
				от -32 768 до 32 767
				от-2 147 483 648 до 2 147 483 647
				от -9 223 372 036 854 775 808 до 9 223 372 036 854 775 807
Переменные с плавающей запятой
				от -1,5x10 -45 до 3,4 x 10 38 , 7-8 значащих цифр
				от-5,0 х 10- 324 до 1,7 х Ю 308 , 15-16 значащих цифр
				от ±1,0 х 1 о- 28 до ±7,9 х 10 28 , 28-29 значащих цифр
Строковые переменные
			количество символов	от 0 до 65 535 знаков в кодировке Unicode. (В языке Gambas 1 байт на символ в кодировке ASCII)
Логические переменные
				True или False.

Имя переменной. Имена переменных определяют области оперативной памяти компьютера, в которых хранятся их значения. Имя каждой переменной (идентификатор) уникально и не может меняться в процессе выполнения программы. Имя переменной может состоять из различных символов (латинские и русские буквы, цифры и т.д.), но должно обязательно начинаться с буквы и не должно включать знак точка «.». Количество символов в имени не может быть более 1023, однако для удобства обычно ограничивается несколькими символами.

Объявление переменных. Необходимо объявлять переменные, для того чтобы исполнитель программы (компьютер) «понимал», переменные какого типа используются в программе.

Для объявления переменной используется оператор определения переменной Dim. С помощью одного оператора можно объявить сразу несколько переменных, например:

Dim A As Byte, В As Short, С As Single, D As String, G As Boolean.

Присваивание переменным значений. Переменная может получить или изменить значение с помощью оператора присваивания. При выполнении оператора присваивания переменная, имя которой указано слева от знака равенства, получает значение, которое находится справа от знака равенства. Например:

D = «информатика»

Значение переменной может быть задано числом, строкой или логическим значением, а также может быть представлено с помощью арифметического, строкового или логического выражения.

Проанализируем процесс выполнения программы компьютером (для определенности, записанной на языке Visual Basic). После запуска проекта оператор объявления переменных Dim отведет в оперативной памяти для их хранения необходимое количество ячеек:

• ? для целой неотрицательной переменной А - одну ячейку;
• ? для целочисленной переменной В - две ячейки;
• ? для переменной одинарной точности С - четыре ячейки;
• ? для строковой переменной D - по две ячейки на символ;
• ? для логической переменной G - две ячейки.

Таблица 11.4

Значения переменных в оперативной памяти

Имена переменных		Оперативная память
	Номера ячеек		Значение переменой
			информатика

Таким образом, в памяти для хранения значений переменных будет отведена 31 ячейка, например, ячейки с 1-й по 31-ю.

Контрольные вопросы

• 1. В чем состоит разница между типом, именем и значением переменной?
• 2. Какие основные типы переменных используются в языке программирования LibreOffice Basic, OpenOffice Basic? Visual Basic? Gambas?
• 3. Почему рекомендуется объявлять переменные перед их использованием в программе?

В алгоритмических языках программирования переменные играют важнейшую роль. Они предназначены для хранения и обработки данных в программах. Мы знаем, что в математике переменные – данные, которые меняют свои значения.

В программировании переменная задается именем, определяющим область оперативной памяти компьютера, куда во время работы программы можно занести и хранить в закодированном виде некоторое значение (целое или вещественное число, последовательность символов, логическое значение), которым при необходимости можно пользоваться и которое можно изменять. Таким образом, переменную можно представить себе как ящик с какими-либо данными, на котором написано его название. Основными характеристиками переменной являются:

· Имя - переменные задаются именами, определяющими область памяти, в которой хранится значение переменной. Имя любой переменной уникально и не может изменяться в процессе выполнения программы. Имя переменной должно обязательно начинаться с буквы. Например: А, MAX, t1

· Тип – тип переменной определяется типом данных, которые могут быть значениями переменных.

· Значение - значениями переменных могут быть данные различных типов (целое или вещественное число, последовательность символов, логическое значение и т.д.). Например: 5, -3.14 (запятая в десятичных дробях заменяется точкой), «результат» (текст - это любой набор знаков, взятый в кавычки).

PЗнаете ли вы

Тип переменной определяет размер области памяти для хранения переменной и какие операции допустимы с этой переменной (например, над числовыми переменными возможны арифметические операции, над строковыми – операции преобразования символьных строк, над логическими – логические операции).

Типы переменных

"4. Компьютерная программа может управлять работой компьютера, если она находится

m на гибком диске	m на CD-ROM
m в оперативной памяти	m на жестком диске

"5. Найдите соответствие, выбрав свойство алгоритма из списка:

Операция присваивания

Свое значение переменная может получить с помощью:

· операции ввода.

Ввод «Введите стороны треугольника» а, b, c .

· операции присваивания. Записывается она, например, так:

x:= a (запись означает, что в что в ячейку памяти, выделенную для переменной х компьютер должен записать значение, взятое из переменной а ).

y:=3 * sin(x) + b 2 (компьютер воспринимает эту запись как приказ - «вычислить значение выражения 3 * sin(x) + b 2 и поместить это значение в ячейку памяти, отведенную для переменной y »).

z: = 5.1; R: = "КОЛЯ" (операция позволяет присваивать переменной конкретное значение. Эти записи означают, что в ячейку памяти, выделенную для z, компьютер должен записать число 5.1, а в ячейку для R - указанные четыре буквы).

Что важно знать для команды присваивания:

· если переменной не присвоено значение, то она остается неопределенной и ЭВМ присваивает ей, как правило, значение равное 0;

· значение переменной сохраняется до присваивания этой переменной нового значения;

· новое значение переменной заменяет ее старое значение;

· для проведения обмена значений между двумя переменными необходимо завести третью переменную. Например, поменять значения переменных x и y, если x:=6 y:=5. Заведем третью переменную, например, z и выполним обмен значениями между переменными следующим образом: z:=x; x:=y; y:=z .

Пример. Определим, чему станет, равна величина F, после выполнения следующего ряда присвоений:

выбрав термины в обозначении операции B1:=2-COS(0):

"7. Определите значения переменных A, B, C после выполнения следующего ряда присваиваний: А: = 3; B: = 5; C: = 10; C: = A; A: = B; B: = C.

A=____; B=____; C=____?

"8. Что произойдет после выполнения команды M:=N?

q значения переменных M и N изменят свои значения;

q значение переменной N не забудется;

q значение переменной M станет равно значению переменной N, при этом значение переменной N не изменится;