V tomto bloku sa naučíme využívať pamäť počítača.

Celočíselná premenná

V prvom kroku upravíme náš jednoduchý program:

#include <stdio.h>

int main(){
    int pocitadlo  = 7;
    printf("Ahoj svet\n",pocitadlo);
    return 0;
}

Pridali sme riadok, pomocou ktorého sme vytvorili pamäťové miesto s názvom pocitadlo. Číslo v pamäťovom mieste vieme podľa ľubovôle meniť, preto ho nazývame premenná.

Pozrime sa bližšie na príkaz pomocou ktorého vytvárame premennú:

int pocitadlo  = 7;

Prvá vec, ktorú si všimneme je kľúčové slovíčko int. Týmto slovíčkom označujeme dátový typ s ktorým pracujeme. Dátových typov je niekoľko, v tomto prípade pracujeme s celými číslami (integer). Celočíselný dátový typ nám umožňuje pracovať s celými číslami (ale nie s číslami s desatinnou čiarkou).

Druhým slovíčkom za dátovým typom je názov premennej. Názov premennej funguje podobne ako menovka na poštovej schránke alebo názov políčka vo formulári. Pomocou názvu premennej vykonávame všetky operácie.

Tretím slovíčkom na riadku je symbol =. V klasickom matematickom zápise to znamená znamienko rovnosti. V zápise jazyka C je ale význam úplne iný a znamená operáciu priradenia. V tomto prípade sa do premennej s názvom pocítadlo priradí (zapíše) hodnota 7.

Výpis premennej

To, že si vieme zapamätať nejaké číslo je síce skvelé, ale samo o sebe zbytočné. Aby boli premenné naozaj užitočné, potrebujeme s premennou vykonávať nejaké operácie. Pozrime sa bližšie na riadok s príkazom na výpis na obrazovku a modifikujeme ho tak, aby vypisoval aj hodnotu premennej:

printf("Počítadlo má hodnotu %d\n", pocitadlo);

V riadku s príkazom na výpis správy sme za čiarku pridali ďalší argument s menom premennej ktorú máme zahrnúť do výpisu. Znaky medzi úvodzovkami obsahujú správu ktorá sa má vypísať a znaky, ktoré zastupujú hodnotu premennej na výpis. Zástupné znaky vyjadrujú akým spôsobom sa má premenná vypísať, v tomto prípade %d znamená výpis vo forme celého čísla.

Úloha na vyriešenie

Preštudujte si možné formátovacie reťazce pre funkciu printf a vypíšte hodnotu premennej na minimálne zadaný počet miest, chýbajúce znaky doplňte nulami. Manuálovú stránku funkcie printf si zobrazíte príkazom man printf (v príkazovom riadku) alebo vyhľadáte na internete.

Inicializácia premennej

Skúste upraviť program nasledovným spôsobom (vynecháme operáciu priradenia):

Program so zle inicializovanou premennou.

#include <stdio.h>

int main(){
    int pocitadlo;
    printf("Ahoj %d\n",pocitadlo);
    return 0;
}

Zistili sme, že na prvý pohľad síce program pracuje normálne, ale nie je jasné aká hodnota bude v premennej pocítadlo.

Keďže sme žiadnu hodnotu do premennej nepriradili a v ďalšom riadku túto neznámu hodnotu využívame, program sa správa nepredvídateľne. Ak do premennej žiadnu hodnotu nepriradíme, tak jej hodnota závisí od toho, akú pamäť nám operačný systém pridelil. V premennej môže byť hodnota nula, ale aj akákoľvek iná hodnota ktorú nevieme predvídať. Na skutočnosť, že pracujeme s nedefinovanou hodnotou nás ale program nevie upozorniť a vyzerá to tak, že je všetko v poriadku. Je zodpovednosťou programátora aby sa vyhol takýmto situáciám a využíval postupy a nástroje ktoré tomu zabránia.

#include <stdio.h>

int main(){
    int pocitadlo = 0; 
    printf("Ahoj %d\n",pocitadlo);
    return 0;
}

• Táto premenná je inicializované správne a vieme že vždy bude nulová.

Dátový typ

Dátový typ definuje možnosti a obmedzenia premennej s ktorou pracujeme. Premenná funguje podobne ako obrazovka na kalkulačke. Obrazovka na kalkulačke má určité obmedzenia ktoré sa podobajú obmedzeniam dátového typu - na kalkulačke môžeme pracovať s číslami, ale nie s písmenami. Číslo na kalkulačke môžeme prečítať alebo ho zmeniť. Podľa typu kalkulačky s ním môžeme vykonávať sadu operácií - sčítanie alebo násobenie.

Do teraz napísaný program nám umožňuje prácu iba s celočíselnými hodnotami. Do celočíselnej premennej nie je možné uložiť hodnotu s desatinnou čiarkou. Pokiaľ sa o to pokúsime, hodnota za desatinnou čiarkou sa zanedbá a dôjde k zaokrúhleniu smerom nadol. Na túto skutočnosť nás kompilátor nemusí upozorniť.

Modifikujme náš program:

Dochádza k automatickému zaokrúhľovaniu.

#include <stdio.h>

int main(){
    int pocitadlo = 1.1;
    printf("Ahoj %d\n",pocitadlo);
    return 0;
}

Aká hodnota sa vypíše?

Zmeňme formát výpisu premennej na číslo s desatinnou čiarkou:

Dochádza k nesprávnemu formátu výpisu.

#include <stdio.h>

int main(){
    float pocitadlo = 1.1;
    printf("Ahoj %d\n",pocitadlo);
    return 0;
}

Pozitívna zmena nenastala, lebo stále platia obmedzenia pre celočíselný dátový typ. Na to aby sme správne vedeli pracovať s číslom s desatinnu čiarkou, musíme použiť vhodný formátovací znak:

Správny typ premennej aj správny formát výpisu premennej..

#include <stdio.h>

int main(){
    float pocitadlo = 1.1;
    printf("Ahoj %f\n",pocitadlo); 
    return 0;
}

• Všimnite si, že formátovacia značka %d (pre celé čísla) sa zmenila na %f (pre čísla s desatinnou čiarkou).

Dátový typ premennej a formát výpisu na obrazovku sú dve rozdielne veci. Aj keby sme zmenili formátovaciu značku na %d, obsah premennej pocitadlo to neovplyvní.

Operácie s dátovými typmi

Celočíselný dátový typ (int) je vhodný najmä ako počítadlo alebo na uchovávanie indexov. Nie je veľmi vhodný na matematické operácie ako napr. násobenie alebo delenie. Výsledkom delenia dvoch celých čísel je reálne číslo, a túto skutočnosť musíme brať do úvahy. Môžeme si to vyskúšať na jednoduchom matematickom programe, ktorý vykonáva operáciu delenia (/):

#include <stdio.h>

int main(){
    int vysledok = 5 / 2;
    printf("Ahoj %f\n",vysledok);
    return 0;
}

Keďže premenná vysledok má celočíselný dátový typ int, je jasné, že výsledok nebude správny. Navyše, nepomôže ani intuitívna oprava:

    float vysledok = 5 / 2;
    printf("Ahoj %f\n",vysledok);

Dôvodom je to, že podľa štandardu je výsledkom delenia dvoch celých čísel opäť celé číslo, takže automaticky dochádza k zaokrúhľovaniu. Tento proces, keď prekladač zmení dátový typ bez nášho dovolenia sa nazýva implicitná dátová konverzia. Do premennej, ktorá je vhodná na uloženia čísla s desatinnou čiarkou (typ float) sa uloží už zaokrúhlená hodnota. Prekladač jazyka C musíme presvedčiť, že delíme čísla s desatinnou čiarkou:

float vysledok = 5.0 / 2.0;
printf("Ahoj %f\n",vysledok);

Teraz to už funguje správne.

Typová konverzia

Matematické operácie vieme vykonávať aj s obsahom premennej, ktorý sme si zapamätali v predošlých krokoch. Stačí nahradiť číselné hodnoty v predošlom príklade názvami premenných, ktoré sme si inicializovali pred tým.

float podiel = delenec / delitel;
printf("Ahoj %f\n",podiel);

Samozrejme, musíme definovať premenné “deliteľ” a “delenec”, t.j. priradiť im vhodný dátový typ a počiatočnú hodnotu. V tomto prípade by premenné mali mať typ, ktorý umožňuje prácu s desationnou čiarkou, t.j. float alebo double. Problém s dátovými typmi platí aj keď pracujeme s hodnotami, ktoré sú uložené v premenných.

Navyše, prvý pohľad na riadok, kde priradíme hodnotu do premennej “podiel”, nám nič nepovie o tom, či operácia prebehne správne lebo si nemusíme pamätať aký typ sme priradili operandom “deliteľ” a “delenec”. Aby sme si boli istí, že delenie prebehne správne, musíme splniť tieto predpoklady:

• obidva operandy musia mať typ s desatinnou čiarkou

• deliteľ nesmie byť nula.

Keby sme chceli správne deliť dve celé čísla, nemusíme dostať správny výsledok:

int delenec = 5;
int delitel = 2;
float podiel = delenec / delitel;
printf("Ahoj %f\n",podiel);

Oba operandy majú typ int a výsledok ich delenia je zase int, teda dôjde k implicitnej typovej konverzii. Správny výsledok dostaneme až keď majú operandy správny typ:

float delenec = 5;
float delitel = 2;
float podiel = delenec / delitel;
printf("Ahoj %f\n",podiel);

Úloha na precvičenie

Čo sa stane ak bude deliteľ nulový? Čo sa stane, ak budeme ďalej narábať s výsledkom delenia nulou?

Vyhodnotenie operácií

Aby sme si boli istý, že delenie dvoch premenných bolo správne, musíme vykonať tzv. explicitnú typovú konverziu a overiť či deliteľ nie je nulový:

int delenec = 5;
int delitel = 2;
if (delitel == 0){
    printf("Nie je mozne delit");
}
else{
    float podiel = (float)delenec / (float)delitel;
    printf("Ahoj %f\n",podiel);
}

Typová konverzia je ďalšia operácia s premennými, ktorú pozná jazyk C. Do zátvorky uvedieme typ do ktorého chceme meniť. Prekladač vytvorí dočasné pamäťové miesto so zadaným dátovým typom do ktorého uloží hodnotu za zátvorkou. Toto dátové miesto s novým typom sa potom použije pri ďalších operáciách vo výraze.

Operácia priradenia (=) je vyhodnocovaná v určitom poradí. Najprv sa vyhodnotí výraz (expression) na pravej strane a výsledok sa uloží do premennej, ktorej názov sa nachádza na ľavej strane (lvalue). Iné pravidlá platia pre vyhodnocovanie operácie delenia. Najprv sa vyhodnotí výraz na ľavej strane, potom na pravej strane.

Kopírovanie hodnoty

Operácia priradenia je ekvivalentná operácii kopírovaniu hodnoty. Hodnotu z jednej premennej môžeme nakopírovať do druhej premennej a tam s ňou pracovať bez toho, aby to ovplyvnilo pôvodnú premennú. Môžeme napísať:

int povodna = 5;
int nova = povodna;
printf("Ahoj %d\n",nova);

Zistili sme, že hodnota premennej povodna sa nakopírovala do premennej nova. Že ide naozaj o operáciu kopírovania si môžeme overiť tým, že zmeníme hodnotu pôvodnej premennej a sledujeme, či to ovplyvní hodnotu novej premennej.

int povodna = 5;
int nova = povodna;
printf("Nova hodnota je  %d\n",nova);
printf("Povodna hodnota je  %d\n",povodna);
povodna = 4;
printf("Po priredeni je povodna hodnota  %d\n",povodna);
printf("a nova hodnota stale je  %d\n",nova);

Previous Post Next Post