FACULDADE BATISTA MINEIRA - CST Banco de Dados Estruturas de Dados - Variáveis

Transcrição

1 Variável, na Matemática, é um termo utilizado em substituição de outro, normalmente, desconhecido. É utilizado para representar um número ou um conjunto. No contexto da programação de computadores, uma variável é uma entidade, uma posição, frequentemente localizada na memória, capaz de reter e representar um valor ou expressão. As variáveis só "existem" em tempo de execução e tipicamente são associadas a "nomes", chamados identificadores, durante o tempo de desenvolvimento. Quando nos referimos à variável, do ponto de vista da programação de computadores, estamos tratando de uma região de memória do computador, previamente identificada, cuja finalidade é armazenar os dados ou informações de um programa por um determinado espaço de tempo. A memória do computador se organiza tal qual um armário com várias divisões. Sendo cada divisão identificada por um endereço diferente em uma linguagem que o computador entende. O computador armazena os dados nessas divisões, sendo que em cada divisão só é possível armazenar um dado e toda vez que o computador armazenar um dado em uma dessas divisões, o dado que antes estava armazenado é eliminado. O conteúdo pode ser alterado, mas somente um dado por vez pode ser armazenado naquela divisão. O computador identifica cada divisão por intermédio de um endereço no formato hexadecimal, e as linguagens de programação permitem nomear cada endereço ou posição de memória, facilitando a referência a um endereço de memória. Uma variável é composta por dois elementos básicos: o conteúdo, o valor da variável, e o identificador, um nome dado à variável para facilitar sua manipulação. Tipos de variáveis ou dados são combinações de valores e de operações que uma variável pode executar, o que pode variar conforme o sistema operacional e a linguagem de computador. São utilizados para indicar ao compilador ou interpretador as conversões necessárias para obter os valores em memória durante a construção do programa. Os tipos de dado ajudam também o programador a detectar eventuais erros envolvidos com semântica das instruções, erros esses detectados na análise semântica dos compiladores. 1

2 Tipo estático e dinâmico FACULDADE BATISTA MINEIRA - CST Banco de Dados A verificação do tipo de um dado é feita de forma estática em tempo de compilação ou de forma dinâmica em tempo de execução. Em C, C++, Java e Haskell os tipos são estáticos, em Scheme, Lisp, Smalltalk, Perl, PHP, Visual Basic, Ruby e Python são dinâmicos. Tipo forte e fraco Linguagens implementadas com tipos de dados fortes, tais como Java e Pascal, exigem que o tipo de dado de um valor seja do mesmo tipo da variável ao qual este valor será atribuído. Exemplo: (Sintaxe genérica) Declarar Variáveis String nome int idade. Atribuições nome = "Fulano"; idade = 13 ; Ocorrerá um erro ao compilar a linha 7, pois o valor "13" precisa ser convertido para o tipo de dado inteiro (int). Em linguagens com tipos de dados fracos, tais como PHP e VBScript, a conversão não se faz necessária, sendo realizada implicitamente pelo compilador ou interpretador. Tipo primitivo e composto Um tipo primitivo (também conhecido por nativo ou básico) é fornecido por uma linguagem de programação como um bloco de construção básico. Dependendo da implementação da linguagem, os tipos primitivos podem ou não possuir correspondência direta com objetos na memória. Um tipo composto pode ser construído em uma linguagem de programação a partir de tipos primitivos e de outros tipos compostos, em um processo chamado composição. Em C, cadeias de caracteres são tipos compostos, enquanto em dialetos modernos de Basic e em JavaScript esse tipo é nativo da linguagem. Tipos primitivos típicos incluem caracter, inteiro, ponto flutuante (representa o conjunto dos números reais), booleano (lógica booleana, verdadeiro ou falso) e referência (como ponteiro). 2

3 Tipos de dados definidos pelo Java Espera-se que operações envolvendo tipos primitivos sejam as construções mais rápidas da linguagem. Por exemplo, a adição de inteiros pode ser feita com somente uma instrução de máquina e mesmo algumas CPUs oferecem instruções específicas para processar sequências de caracteres com uma única instrução. A maioria das linguagens não permite que o comportamento de um tipo nativo seja modificado por programas. Uma estrutura em C e C++ é um tipo composto de um conjunto determinado de campos e membros. O tamanho total da estrutura para o tipo composto corresponde a soma dos requerimentos de cada campo da estrutura, além de um possível espaço para alinhamento de bits. Por exemplo: struct Conta { int numero; char *nome; char *sobrenome; float balanco; }; Define um tipo composto chamado Conta. A partir de uma variável minhaconta do tipo acima, pode-se acessar o número da conta através de minhaconta.numero. Declarando variáveis Para utilizarmos informações, é necessário que o computador as receba e as "memorize". Para que seja possível para o computador "memorizar" algo, antes é preciso reservar espaço na memória. Podemos fazer isso declarando uma variável. Ao declararmos uma variável, não apenas estamos reservando um espaço de memória, como também estamos associando um nome a ele, o identificador. 3

4 Ao invés de utilizarmos o endereço da variável na memória, que seria geralmente notado na forma hexadecimal, como por exemplo 0x0012FED4, referimo-nos ao endereço apenas pelo seu nome. Apenas para deixar claro, a própria notação em hexadecimal já é uma simplificação, pois computadores na verdade trabalham com binário. A sintaxe da declaração de variáveis é tipo_de_variável nome_da_variável; // Note o ponto e vírgula no final. Exemplificando, poderíamos declarar: int a; // Declaro uma variável com o nome a e do tipo int; // essa variável poderá guardar valores inteiros, // pelo menos, de a char letra; // Declaro uma variável chamada de letra // que tem capacidade para guardar um caractere. Podemos declarar várias variáveis ao mesmo tempo se elas forem do mesmo tipo. int a, b, c; // Declaro 3 variáveis do tipo int. O nome da variável (identificador) Existem algumas restrições quanto ao nome que podemos dar: Só podemos utilizar as letras do alfabeto de A a Z (maiúsculas ou minúsculas) e o sublinhado. Também podemos usar os algarismos arábicos (0-9), mas não como primeiro caractere. Note que maiúsculas e minúsculas são diferenciadas; O nome não pode ter espaços; O nome pode ser igual ao de outra variável já existente, porém é recomendado fortemente que não se use variáveis iguais sob pena de tornar o código do programa incompreensível ou de difícil análise; Não podemos usar as palavras reservadas à sintaxe da linguagem C++; Em alguns compiladores, o nome da variável é limitado a 31 bytes (caracteres). Palavras reservadas As palavras reservadas nada mais são que palavras que têm algum significado especial na linguagem: nomes de tipos, instruções, estruturas de controle, declarações, etc. Atribuição de valores a variáveis Nós podemos atribuir um valor a uma variável através do operador de atribuição "=". Por exemplo: nome_da_variável = valor; a = 5; Observação: Apesar de este operador se assemelhar ao igual da matemática, sua função é diferente. Para verificar a igualdade de dois valores, usamos o operador de comparação "==" (dois iguais). O "=" é o operador de atribuição; sua função é atribuir à variável que está a sua esquerda o valor à sua direita. Note que é necessário declarar uma variável antes de atribuir-lhe um valor. 4

5 Inicialização Quando declaramos e atribuímos valores a uma variável com uma instrução só, chamamos a isso inicialização de uma variável. Por exemplo: int testscore = 95; Não se pode atribuir um valor a uma variável antes que ela seja declarada, pois na hora da compilação o compilador não saberia o tipo da variável e, consequentemente, as informações sobre como ela deve ser guardada. testscore = 95; // erro de compilação int testscore; Podemos inicializar várias variáveis ao mesmo tempo: int a = 95, b = 3; Ou, se quisermos, int a, b, c; a = b = c = 0; Neste último caso, primeiro vai ser colocado o valor zero na variável c, depois a variável b vai copiar o valor presente na variável c e por fim a variável a vai copiar o valor da variável b. Como o próprio nome já diz, o valor existente numa variável pode ser mudado, da mesma maneira que ele é normalmente atribuído. Se tivermos: int a; a = 2; a = 3; no final o valor da variável a será 3. Compatibilidade de dados na atribuição de valor E se tentarmos colocar um valor diferente do que o tipo da variável está esperando? Temos um problema de compatibilidade de dados: Caso 1: declaramos um int e colocamos uma letra Aqui não teremos problemas. Os literais de caracteres são, nativamente, do tipo int. O resultado será um inteiro que contém o valor ASCII do caractere dado. Caso 2: declaramos um int e colocamos uma string (sequencia de caracteres) Aqui teremos um erro de compilação, em que nos diz que não conseguimos converter "const char [5]" em "int". Perceba com isso que o compilador tem alguns sistemas de conversão note o caso 3. Caso 3: declaramos um int e colocamos um float Neste caso, se colocarmos 77.33, irá ser apenas guardado o valor 77, perdendo-se a parte decimal. Caso 4: overflow declaramos um short e colocamos um valor maior que o máximo Lembre-se que o tipo short guarda valores de a Se colocarmos (e o compilador não estender esses limites), não vai acontecer nenhum erro de compilação; 5

6 o que resulta é que vai ser impresso um número negativo, (ou, como é comum em vários compiladores, 32768). A lógica disto tem a ver com a maneira como o computador guarda números negativos. Mas também podemos fazer uma analogia com as horas. Imaginemos que vamos somar 6 horas com 7 horas. O resultado seria 13, mas como não existe 13 no relógio, iríamos dar a volta nas horas e chegar ao 1. Assim o resultado será 1. Caso 5: underflow declaramos um short e colocamos um valor inferior ao mínimo possível. Aqui temos exatamente a mesma lógica do caso de overflow, mas desta vez é excedido o limite inferior e não o superior. Caso 6: declaramos um unsigned int e colocamos um número negativo O que acontece aqui é semelhante a um underflow. Mas o que ocorre é que o número é guardado como seria se fosse um int comum, negativo. O que muda na prática é a interpretação desse número, de acordo com o tipo de dado que lhe está atribuído. Se tentarmos lê-lo como um unsigned int, obteremos um valor positivo obtido pela mesma lógica do overflow/underflow; se o lermos como um (signed) int, obteremos o mesmo valor negativo que lhe atribuímos! 6