C-kieli‎ > ‎

Muuttujat

Yleistä


Muuttujiin talletaan tiedot, joita ohjelma käsittelee. Tieto voi olla lukuja ja merkkejä, tieto voi olla esitetty yksittäinä arvoina, vektoreina tai taulukkomuodossa. Muuttujat ovat siis tietovarastoja, tietovarastot ovat erilaiselle tiedolle erikokoisia. Siksi C-kielessä tiedolla on aina tyyppi, tyyppi kertoo muuttujan tarvitseman muistin määrän. Tietokoneen muistia kuvataan tavuilla. Tavun pituus on kahdeksan bittiä. Kahdeksalla bitillä voidaan kuvata luvut 0...255 tai -128...+127. Esimerkiksi ASCII-taulukossa, joka sisältää tietokoneen esittämät merkit, jokainen kirjoitettava merkki edustaa lukua 0...255. Täten yksi merkki varaa tietokoneelta muistia yhden tavun. (UNI-koodissa merkkit esitetään  kahdella tavulla, jollin voidaan esittää 65535, jolloin miltei kaikki maailman merkit saadaan esitettyä ilman erillisiä kooditaulukoita)

C-kielessä muuttujilla voi olla seuraava tyyppi:
    •  char       = merkki
    •  int          = kokonaisluku
    •  float       = reaaliluku
    •  double   = kaksoistarkkuuden reaaliluku
    •  void       = tavuosoitin, (alussa voidaan ajatella, että tämä ei tarkoita mitään)

Muuttujan tyyppi kertoo sen, millaista tietoa muuttujaan voi tallentaa, esimerkiksi char OmaMuuttuja voi tallettaa yhden merkin.

Eli muuttujaan OmaMuuttuja voidaan sijoittaa yksi merkki, esimerkiksi,

OmaMuuttuja = ’a’; //huom! yksittäiset merkit laitetaan heittomerkkien väliin.

Toinen esimerkki.

int iLuku; // kokonaislukumuuttuja, joka voi tallettaa 16-bittisen etumerkillisen luvun 

Muuttuja voidaan haluttaessa myös alustaa esittelyn yhteydessä, esim.

int Luku=5;
char Merkki='a';

Muuttujalle voidaan antaa lisämääreitä:
   •  signed = etumerkillinen
   •  unsigned = etumerkitön
   •  long = pitkä
   •  short = lyhyt
  
Esim.

unsigned int Luku = 65535; //Muuttuja voi olla ainoastaan positiivinen kokonaisluku

Lisämääreillä tarkennetaan tyyppiä. Lisämääreiden merkitys on kääntäjäkohtaista ja siksi ne on syytä tarkastaa ko. kääntäjän käsikirjoista.

Muuttujan nimeäminen


Muuttuja kannattaa nimetä selkeällä nimellä, joka kertoo muuttujan käyttötarkoituksen. Huom! isot ja pienet kirjaimet tarkoittavat eri asiaa.
Puhdas C-kielen esittelytapa on seuraava:

    int auton_nopeus;

Muuttujan eri sanat voidaan erotella  toisistaan esimerkiksi alaviivalla.

C++:ssa käytetään tyypillisesti tapaa, jossa muuttujassa olevat sanat aloitetaan isoilla kirjaimilla seuraavasti:

    int AutonNopeus;

Monet ohjelmoitsijat liittävät muuttujan eteen kirjaimen kuvaamaan muuttujan tyyppiä seuraavasti:

    int iAutonNopeus;

Tyypistä otetaan yksi kirjain muuttujan eteen muistuttamaan ohjelmoitsijaa muuttujalle annetusta tyypistä. (tätä sanotaan unkarilaiseksi notaatioksi)
Edellä mainitut muuttujien nimeystavat eivät vaikuta millään tapaa muuttujan käyttöön tai ohjelman toimintaan.

Muuttujan näkyvyysalue


Muuttuja voi olla käytettävissä ainoastaan yhdessä funktiossa (paikallinen), yhdessä tiedostossa tai koko ohjelmassa. Riippuen siitä missä kohtaa ohjelmaa muuttuja esitellään, sitä voidaan käyttää ohjelmassa eri tavoin.

Yhteinen eli public muuttuja


Yhteinen, globaali, public  muuttuja esitellään kaikkien funktioiden ulkopuolella ja se "näkyy" eli se on käytettävissä kaikissa funktioissa, jotka ovat samassa tiedostossa kuin muuttuja. Yhteistä muuttujaa on hyvin helppo käyttää, koska sen arvoon päästään käsiksi kaikista funktioista. Kun ohjelma kasvaa suureksi, siinä voi olla tuhansia muuttujia, jolloin yhteisten muuttujien käyttö tulee hankalaksi ja ohjelmasta tulee altis virheille.

Paikallinen eli local muuttuja


Paikallinen muuttuja esitellään funktion sisällä ja se on käytettävissä ainoastaan siinä funktiossa, jossa se on määritelty. Alkuarvokseen paikallinen muuttuja saa satunnaisarvon, siksi paikalliset muuttujat monesti alustetaan johonkin alkuarvoon esittelyn yhteydessä.

Paikallinen muuttuja katoaa (ja siten kadottaa arvonsa), kun funktio päättyy.

Paikallinen staattinen muuttuja


Jos halutaan paikallisen muuttujan muistavan arvonsa siitä, kun funktio suoritettiin edellisen kerran, täytyy muuttuja esitellä staattisena esim. seuraavasti:

    static int Laskuri;

Staattinen muuttuja saa automaattisesti alkuarvokseen nollan, joten sitä ei alusteta esittelyn yhteydessä. Staatisena esitellyllä muuttujalla voidaan esim. laskea, kuinka monta kertaa ko. funktiossa on käyty.

Yhteinen staattinen muuttuja


Haluttaessa rajata yhteisen muuttujan näkyvyys ainoastaan siihen tiedostoon, jossa se on esitelty, täytyy yhteinen muuttuja esitellä staattisena esim. seuraavasti:

    static long Summa;

Edellä oleva määrittely kannatta tehdä esim. silloin kun samaa ohjelmistoprojektia tekee useita henkilöitä ja halutaan estää samanimisten eri tiedostoissa olevien muuttujien vaikutus toisiinsa. Nämäkin muuttujat täytyy tietysti esitellä funktioiden ulkopuolella.



Vektori

Vektori on yksiuloitteinen taulukko.  Vektorissa kaikkien jsenten tyyppi on sama. Vektori esitellään esimerkiksi seuraavasti:

    int lukuja[100];

tai

    int lukuja[100]={0}; // nyt kaikille alkioille annetaan alkuarvoksi 0

Vektorin alkioiden tyyppi voi olla mikä tahansa C:n tyypeistä.

    char Merkkijoono[100]; // merkkijonoon voidaan laittaa 99 merkkiä ja lopetusmerkki

tai

    char Merkkijono[]="sdfadfasd";//nyt varataan merkkien määrä +1 nollamerkkiä varten joka lopettaa merkkijonon


Taulukkomuuttujat

C-kieli käsittelee taulukoita indeksien avulla. Indeksointi alkaa nollasta. C-kieli ei sisällä taulukon ylivuodon tarkastusta vaan se on ohjelmoitsijan tehtävä. Taulukon kaikki alkiot ovat samaa tyyppiä keskenään. Taulukko esitellään seuraavasti:

        int OmaTaulukko[5][4];

Voidaan ymmärtää että ensimmäinen on rivi-indeksi ja toinen on sarakeindeksi. Huomaa, että ensimmäinen indeksi on välillä 0...4 ja toinen 0...3. Taulukon haluttuun paikkaan päästään indeksien avulla seuraavasti:

        int Arvo;
        Arvo= OmaTaulukko[1][2];

Pelkkä taulukon nimi on osoitin taulukon alkuun. Eli kaksi seuraavaa tapaa osoittaa samaan alkioon:

        Arvo=*OmaTaulukko;
tai
        Arvo= OmaTaulukko[0][0];

Haluttaessa osoittaa toista taulukon alkiota, voidaan se tehdä seuraavasti:

      int *Osoitin;
      Osoitin= OmaTaulukko;
      Osoitin++;//lisätään osoitetta yhdellä
      Arvo=*Osoitin;

Osoitin ”juoksee” taulukon läpi rivi kerrallaan.

Merkkijonot

Merkkijono on vektori eli yksiulotteinen taulukko. C-kielessä ei merkkijonoille ole valmista muuttujaa, vaan merkkijonot on esiteltävä vektoreina seuraavasti:

         char Sukunimi[100];

Merkkijono on tyyppiä char ja merkkijonon perään laitetaan hakasulkuihin merkkien suurin sallittu määrä +1. Viimeinen merkkijonon merkki on varattu lopetusmerkille \0, jonka ascii arvo on nolla, siitä kääntäjä tietää, mihin merkkijono loppuu. Merkkijonon esittelyssä muistista varattu alue ei tyhjene vaan sinne jää aikaisempi sisältö.


Merkkijono voidaan alustaa esittelyn yhteydessä:

         char Sukunimi[100]="Jokunen";
tai
         char Sukunimi[]="Jokunen";

Viimeisessä vaihtoehdossa merkkijonon suurimmaksi sallituksi pituudeksi tulee 8 eli kun merkkijono alustetaan esittelyn yhteydessä ilman hakasulkujen välissä olevaa lukua, kääntäjä laskee merkkijonon pituuden automaattisesti.


Tietue, struct


Tietue (struct) on erilaisten tietojen joukko, joka on yhdistetty yhden nimen alle. Tietueita käytetään tietokantojen yhteydessä, kun samaan tietojoukkoon täytyy tallettaa erityyppistä tietoa. Seuraavassa on esimerkki tietuemäärittelystä työntekijälle.
 
        struct TyontekijaTiedot
       {
             char Sukunimi[50];
             char Etunimi[50];
             char Sotu[15];
             int Palkka;
       };

TyontekijaTiedot tietuerakenne voidaan ottaa käyttöön seuraavasti:

          struct TyontekijaTiedot Tyontekija;

Nyt voidaan antaa työntekijälle nimi

          strcpy(Tyontekija.Sukunimi,”Jokunen”);

ja palkka

          Tyontekija.Palkka=15000;

Edellä olevassa tavassa on se ongelma, miten esitellä 1000 työntekijää? Seuraavassa kappaleessa on osittainen vastaus tähän.


Tietuetaulukot


Tietuetaulukon avulla voidaan esitellä monta tietuetta sisältävä tietokokonaisuus seuraavasti:

       struct Varastohyllyt
       {
             char Nimike[50];
             int Kolliluku;
       };
       void main(void)
       {
               int Paikka=0;
               struct Varastohyllyt Hylly[1000];
               strcpy(Hylly[Paikka].Nimike,”Kossu”);
               Hylly[Paikka].Kolliluku=10;
       }

Esitetty taulukkomäärittely soveltuu tapauksiin, joissa etukäteen tiedetään, kuinka monta
jäsentä taulukkoon kuuluu. Osoittimien avulla voidaan käsitellä tietuetaulukoita joustavam-
min, palaamme niihin myöhemmin.


Union

union on vaihtoehtorakenne, jolla voidaan vaihtoehtoisesti tallettaa tiettyyn tietueen kohtaan

vaihtoehtoisen tyyppistä tietoa,esim:
         union Luku// esitellään union:
      {
        int iArvo; //
        double dArvo; //
      };
         void JokuFunktio()
      {
        struct Luku Eka,Toka;
        int iLuku=5;
        double dLuku=10.45;
        Eka.iArvo=iLuku;
        Toka.dArvo=dLuku;
      ...
      }.


Union tietueen osana


Sellaisissa tapaksissa, joissa samaan tietueen kenttään halutaan tallettaa erityyppistä tietoa,
unionia käytetään tietueen osana.

      struct TyontekTiedot
      {
              char sSukunimi[50];
              char sEtunimi[50];
              union ID
              {
                      char sSotu[15];
                      int HenkiloID;
              };
              int Palkka;
      }






Comments