Переменные, типы данных и константы в C — практическое руководство

Что такое переменная?

Переменная — идентификатор, хранящий значение. В отличие от констант, значение переменной может меняться во время выполнения программы.

На переменные можно ссылаться из разных мест программы. Описательное имя помогает читателю понять назначение переменной.

int height = 170; // рост в сантиметрах int age = 29; // возраст в годах

Перед использованием переменную нужно объявить. Имена переменных могут содержать буквы, цифры и подчеркивания, но должны начинаться с буквы или подчеркивания.

Правила именования переменных

1. Только буквы (a-z, A-Z), цифры (0-9) и подчеркивание (_).
2. Не могут начинаться с цифры.
3. Пробелы запрещены.
4. Не могут быть зарезервированными ключевыми словами.
5. C чувствителен к регистру: age и AGE — разные идентификаторы.

Валидные и невалидные имена

Валидные:

height _HEIGHT _height1 My_name

Невалидные:

1height Hei$ght My name

Объявление и инициализация переменных

Сначала объявите, потом присвойте:

int my_variable; my_variable = 48;

Или объедините объявление и инициализацию:

int my_variable = 48;

Обзор типов данных

C предлагает три категории типов данных:

1. Примитивные (int, char, float, double, void)
2. Производные (массивы, функции, указатели, структуры)
3. Пользовательские (typedef, структуры, перечисления, объединения)

Примитивные типы данных

Пять фундаментальных типов:

1. int — целые числа
2. char — отдельные символы
3. float — одинарная точность с плавающей точкой
4. double — двойная точность с плавающей точкой
5. void — отсутствие значения (используется в сигнатурах функций)

Стандартные размеры и диапазоны типов данных

Тип данных	Размер (байт)	Диапазон
char / signed char	1	-128 до 127
unsigned char	1	0 до 255
int / signed int	2	-32768 до 32767
unsigned int	2	0 до 65535
short int / unsigned short int	2	0 до 65535
signed short int	2	-32768 до 32767
long int / signed long int	4	-2147483648 до 2147483647
unsigned long int	4	0 до 4294967295
float	4	±3.4E-38 до ±3.4E+38
double	8	±1.7E-308 до ±1.7E+308
long double	10	±3.4E-4932 до ±1.1E+4932

Примечание: В C нет встроенного булевого типа; используйте int с 0 (false) или 1 (true) или заголовочный файл stdbool.h для bool.

Целочисленные типы данных

Целые числа — это целые значения. Стандартный 16-битный int диапазона от –32768 до 32767. Существуют более короткие и длинные варианты для подходящего диапазона.

Типичные объявления:

int age; short int smallCount; long int largeCount;

Типы данных с плавающей точкой

Используйте float для значений с дробной частью до ~6 знаков точности. double дает ~14 знаков, а long double — максимальную точность.

Примеры:

float ratio = 0.75f; double balance = 12345.6789; long double pi = 3.141592653589793238462643383279502884L;

Символьный тип данных

Хранит один символ в одно байтовое значение. Символы указываются в одинарных кавычках.

Пример:

char letter = 'K';

Тип данных void

Указывает, что функция не возвращает значение.

Пример:

void displayData(void) { // ... }

Объявление нескольких переменных

Переменные одного типа можно объявлять в одну строку через запятую:

int x, y, z; float salary = 13.48f; char letter = 'K';

Примеры вывода используют спецификаторы формата:

printf("%d\n", z); printf("%f\n", salary); printf("%c\n", letter);

Константы

Значение константы никогда не меняется во время выполнения программы. C предоставляет несколько форм:

Целочисленные константы

Десятичные, восьмеричные (с префиксом 0) и шестнадцатеричные (с префиксом 0x) литералы.

Примеры:

111 // десятичное 012 // восьмеричное (10 десятичное) 0x2BCD // шестнадцатеричное (19293 десятичное)

Символьные константы

Одиночный символ в одинарных кавычках или по его ASCII-коду.

Примеры:

'A' '9' 

Строковые константы

Последовательность символов в двойных кавычках.

Примеры:

"Hello" "Programming"

Вещественные (с плавающей точкой) константы

Числа с десятичной точкой или в научной нотации.

Примеры:

202.15 300.00 1.23e-4 // 0.000123

Определение констант через const и #define

Использование const резервирует память и обеспечивает неизменность:

#include <stdio.h> int main(void) { const double PI = 3.141592653589793; printf("%f\n", PI); return 0; }

Использование #define — препроцессорный макрос, не потребляющий память:

#include <stdio.h> #define PI 3.141592653589793 int main(void) { printf("%f\n", PI); return 0; }

Резюме

• Переменные — изменяемые идентификаторы, хранящие данные.
• Константы — неизменяемые значения, фиксированные на этапе компиляции.
• Основные типы C: int, float, char и void.
• У каждого типа определенный размер и диапазон, критически важные для приложений с ограниченной памятью.