Proměnné a konstanty

Úvod

Pojem proměnná (variable) už známe z matematiky (především z nauky o funkcích). V programování se budeme s proměnnými setkávat neustále. Co to tedy proměnná vlastně je

Vymezení pojmu

Proměnné nám umožňují uchovávat libovolnou hodnotu pod námi zvoleným názvem. Zavedení proměnné a následné přiřazení její hodnoty pak matematicky vyjádříme například takto: x = 1.

V jazyce C# budeme proměnné vytvářet obdobným způsobem. Než si ale ukážeme konkrétní postup, budeme muset pochopit, co jsou to datové typy a typový systém. To je předmětem další kapitoly.

Kdybychom chtěli osvětlit pojem z hlediska hardwaru, mohli bychom říci, že proměnná je pro nás označením nebo pojmenováním určité části paměti počítače. Z hlediska našeho oboru (informatiky a programování) je proměnná jazykový konstrukt, který nám umožní ukládat data všeho druhu.

Pravidla pro práci s proměnnými

Program nemůže obsahovat více proměnných stejného názvu. Daná problematika je ve skutečnosti ještě o něco složitější a existují případy, kdy je i toto možné. Pro zachování jednoduchosti článku ale zamlčím určitá fakta a zatím si postačíme s tímto neúplným pravidlem, než ho v budoucích kapitolách uvedeme na pravou míru.

Pro volbu názvů proměnných existuje několik jasných pravidel a několik poněkud méně jasných, ale stále důležitých doporučení. Název proměnné může obsahovat písmena, číslice a některé speciální znaky. Začínat ale musí vždy písmenem nebo povoleným speciálním znakem – například podtržítko (_) nebo v některých případech i zavináč (@). Jazyk C# je velmi benevolentní a dovoluje například i použití písmen z ruské abecedy nebo jiné cizojazyčné znaky. Že to dovoluje ale neznamená, že byste měli znaky z jiných abeced používat. Pro naše účely bude nejlepší si pamatovat, že háčky, čárky ani jiné exotické znaky do zdrojového souboru nepatří. Jedinou výjimkou z tohoto pravidla jsou obsahy proměnných typu string, ve kterých jsou české znaky přípustné (a žádoucí). Tedy string p = "Zadejte desetinné číslo:" je v pořádku, ale deklarace string příjmení = "Novák" v pořádku není. Přestože kompilátor C# nebude protestovat proti názvu proměnné "příjmení" (s háčkem a čárkami), považuje se mezi programátory použití takového názvu za nepřijatelné a trestuhodné.

Pokud z nějakého důvodu i tak chceme použít klíčové slovo jako název proměnné, prefixujeme daný název znakem zavináče (@). Například tedy @int nebo @out. Pokud to není nezbytně nutné, nedělejte to a najděte lepší název!

Konvence pro práci s proměnnými

Pro jistotu znovu uvedu, že konvence jsou doporučení, která dodržujeme (nebo se o to aspoň snažíme), ale při jejich porušení neohrozíme funkčnost programu. K proměnným se váže velké množství konvencí a my si nyní představíme některé z nich.

Mezi první doporučení patří, že názvy proměnných píšeme s malým počátečním písmenem a vždy bez diakritiky nebo jiných speciálních znaků. Například tedy jmeno, vyska nebo prumer. Pokud se název proměnné skládá z více slov, používáme tzv. camel case (česky velbloudí notace). To znamená, že jednotlivá slova neoddělujeme mezerou, ale pouze velkým počátečním písmenem nového slova. Příkladem budiž pocetStudentu, prumernaMzda nebo vazenyAritmetickyPrumer.

Dále se snažíme, aby názvy proměnných byly „sebepopisné“. Tedy například budeme-li popisovat nějakou osobu, její jméno budeme mít v proměnné jmeno, věk v proměnné vek a datum narození v proměnné datumNarozeni. Výjimku z tohoto pravidla tvoří především celočíselné indexační proměnné, pro které se typicky volí jednopísmenné názvy jako i, j, k apod. O takovýchto proměnných se více dozvíme v budoucích kapitolách. Nikdy však nezacházejme v sebepopisnosti do extrémů. Délka jména proměnné by neměla být neúnosná.

Ačkoliv to nemusí být na první pohled zřejmé, dodržování konvencí má svůj smysl a je naprosto klíčové pro psaní přehledného a do budoucna rozšířitelného kódu.

Konstanty

Pro konstanty platí stejná pravidla a doporučení jako pro proměnné. Jak ale jejich název napovídá, narozdíl od proměnných jsou neměnné.

const int minDelkaHesla = 8;

Hodnota konstanty musí být známá v okamžiku překladu (kompilace) programu. Například

int i = 5;
const int minDelkaHesla = 4 * i;

vyhodí chybu, protože hodnota na pravé straně přiřazení není v okamžiku kompilace známá.

Přesný význam tohoto kódu si osvětlíme v příští kapitole.

Kompilátor kontroluje, zda se kdekoliv v programu nevyskytuje minDelkaHesla na levé straně od operátoru přiřazení (=). Na rozdíl od jiných jazyků se konstanty obvykle nepíší velkými písmeny (v tomto případě MINDELKAHESLA), ale dodržuje se obvyklá "velbloudí" konvence.

Literály

Hodnoty, které definujeme ve zdrojovém kódu se nazývají literály. Zde je několik příkladů:

bool jeDoma = false;  // typ bool může mít hodnoty true nebo false
char velkeA = 'A';  // jednoduché uvozovky, není totéž, co string velkeA = "A"!!
char velkeA = '\u0065';  // totéž co předchozí deklarace, tentokrát pomocí kódu znaku v Unicode
char tabulator = '\t';
char novyRadek = '\n';
byte b = 64;
int i = 16;
int k = 0x10;  // celočíselný literál v šestnáctkovém(hexadecimálním) tvaru
long velkeCislo = 68000L;  
int velkeCislo = 68000L;  // vyhodí chybu, přestože hodnota je v rozsahu povoleném pro int, znak L vynutí větší alokovanou paměť
double polomer = 2.5;  // když je to bez písmene, považuje se hodnota 2.5 za double
decimal polomer = 2.5m;  // když chceme zvýšenou přesnost, používáme typ decimal. Deklarace decimal polomer = 2.5 vyhodí chybu - viz implicitní konverze v další kapitole
float polomer = 2.5f;  // i v tomto případě float polomer = 2.5 vyhodí chybu - viz implicitní konverze v další kapitole
double vzdalenostMesice = 384.4e6; // == 384.4 * 106
double deformace = 1.3e-3; // == 1.3 * 10^-3
string cesta = "C:\\Windows\\Notepad.exe";
string cesta = @"C:\Windows\Notepad.exe";
string nazor = "Nejlepší skladbou Jimmiho Hedrixe je \"Hey Joe\"";

Složené závorky

Složené závorky definují blok kódu a zároveň obor platnosti proměnných:

{
  int i = 1;
  int i = 2;
}

V tomto případě kompilátor vyhodí chybu, protože v jednom bloku nemohou být deklarované dvě proměnné stejného jména.

{ // blok A
  int i = 1;
}
{ // blok B
  int i = 2;
}

Tento kód je v pořádku. První proměnná i má rozsah platnosti v bloku A a když program opustí blok A, proměnná i, která je v něm definovaná, zanikne. Další proměnná i má rozsah platnosti v bloku B a není tedy v konfliktu s první proměnnou i z bloku A.

Závorky nejsou jen oddělovače a matoucí smetí!

Shrnutí

Proměnné jsou cesta, jak dočasně uchovávat data všeho druhu. V další kapitole si ukážeme, jak proměnnou založit a napíšeme tedy i náš první kód.