Переменные: тип, имя, значение (9 класс). Переменная

В языках Visual Basic и Gambas и в языке OpenOffice.org Basic переменные используются для хранения и обработки данных в программах.

Переменные задаются именами , определяющими области оперативной памяти компьютера, в которых хранятся значения переменных. Значениями переменных могут быть данные различных типов (целые или вещественные числа, последовательности символов, логические значения и т. д.).

Переменная в программе представлена именем и служит для обращения к данным определенного типа, конкретное значение которых хранится в ячейке оперативной памяти.

Тип переменной.
Тип переменной определяется типом данных, которые могут быть значениями переменной. Значениями переменных числовых типов Byte, Short, Integer, Long, Single, Double являются числа, логического типа Boolean — значения «истина» (True) или «ложь» (False), строкового типа String — последовательности символов. Обозначения типов переменных являются ключевыми словами языка и поэтому выделяются.

Данные различных типов требуют для своего хранения в оперативной памяти компьютера различное количество ячеек (байтов).

Имя переменной.
Имена переменных определяют области оперативной памяти компьютера, в которых хранятся значения переменных. Имя каждой переменной (идентификатор) уникально и не может меняться в процессе выполнения программы. В рассматриваемых языках имя переменной может состоять из различных символов (латинские и русские буквы, цифры и т. д.), но должно обязательно начинаться с буквы и не должно включать знак точка «.». Количество символов в имени не может быть более 1023, однако для удобства обычно ограничиваются несколькими символами.

Объявление переменных.
Необходимо объявлять переменные, для того чтобы исполнитель программы (компьютер) «понимал», переменные какого типа используются в программе.

Для объявления переменной используется оператор объявления переменных Dim . С помощью одного оператора можно объявить сразу несколько переменных, например: Dim А As Byte, В As Short, С As Single, D As String, G As Boolean

Присваивание переменным значений.
Задать или изменить значение переменной можно с помощью оператора присваивания . При выполнении оператора присваивания переменная, имя которой указано слева от знака равенства, получает значение, которое находится справа от знака равенства.
Например:
А = 255
B = — 32768
C = 3.14
D = «информатика»
G = True

Значение переменной может быть задано числом, строкой или логическим значением, а также может быть представлено с помощью арифметического, строкового или логического выражения.

Проанализируем процесс выполнения программы компьютером (для определенности записанной на языке Visual Basic). После запуска проекта оператор объявления переменных Dim отведет в оперативной памяти для их хранения необходимое количество ячеек:

• для целой неотрицательной переменной А одну ячейку;
• для целочисленной переменной B две ячейки;
• для переменной одинарной точности С четыре ячейки;
• для строковой переменной C по две ячейки на символ;
• для логической переменной G две ячейки.

Таким образом, в памяти для хранения значений переменных будет отведена 31 ячейка, например, ячейки с 1–й по 31-ю.

Контрольные вопросы:

1. В чем состоит разница между типом, именем и значением переменной?
2. Какие основные типы переменных используются в языке программирования Visual Basic 2005? Gambas? OpenOffice.org Basic?
3. Почему рекомендуется объявлять переменные перед их использованием в программе?

Задания:

1. Определить количество ячеек оперативной памяти, необходимое для хранения значений переменных первых семи типов языка Visual Basic, перечисленных в первой таблице.
   (Смотрим на столбец «Занимаемая память». Сколько написано байт – столько будет и ячеек памяти.)

Переменные.

• В объектно-ориентированных языках программирования, и в частности в языке Visual Basic, переменные играют такую же важную роль, как и в процедурных языках программирования. Переменные предназначены для хранения и обработки данных.

• Переменные задаются именами, определяющими в области памяти, в которых хранятся значения переменных. Значениями переменных могут быть данные различных типов(целые и вещественные числа, последовательности символов, логические значения и т.д.)

Определение переменной.

• Переменная в программе представлена именем служит для обращения к данным определенного типа. Конкретное значение переменной хранится в ячейках оперативной памяти.

Тип переменной.

Тип переменной определяется типом данных, которые могут быть значениями переменной. Значениями переменных числовых типов(Byte , Integer , Long , Single , Double ) являются числа, логических (Boolean ) – True /False , строковых(String )-последовательности символов и т.д. Обозначения типов переменных являются ключевыми словами языка и поэтому выделяются.

Хранение различных типов данных в памяти компьютера.

• Целые числа в интервале от 0 до 255 (Byte) - 1 байт

• Вещественное число с двойной точностью(Double ) – 8 байт

• Символьные строки(String ) – 1 байт на каждый символ.

Типы переменных.

Имя переменной.

• Имя каждой переменной(идентификатор) уникально и не может меняться в процессе выполнения программы. Имя переменной может состоять из различных символов(латинские и русские буквы, цифры и т.д.) , но должно обязательно начинаться с буквы и не должно включать знак «.»(точка). Количество символов в имени не может быть более 255.

Числовую переменную можно назвать например, А или Число, а строковую А или Строка. Однако разработчик языка Visual Basic – фирма Microsoft – рекомендует для большей понятности текстов программ для программиста в имена переменных включать особую приставку , которая обозначает тип переменных. Тогда имена переменных целесообразно записывать как intA, или intЧисло, а строковых – strA и strCтрока.

Объявление типа переменной.

• Важно, чтобы не только разработчик программы(программист) понимал, переменные какого типа используются в программе, но чтобы это мог учесть и исполнитель программы(компьютер).

• Второе даже еще более важно, так как, если компьютер не будет знать, переменная какого типа используется в программе, он будет считать ее переменной универсального типа Variant и отведет для ее хранения в памяти 16 или более байтов. Это будет приводить к неэффективному использованию и замедлению работы программы.

Объявление типа переменной.

• Для объявления типа переменной используется оператор определения переменной. Синтаксис этого оператора следующий:

• Dim ИмяПеременной [ As ТипПеременной ]

• C помощью одного оператора можно объявить сразу несколько переменных:

• Dim intЧисло As Integer, strСтрока As String

• Переменные, значения которых не меняются в процессе выполнения программы, называются константами. Синтаксис объявления констант следующий:

• Const ИмяКонстанты [ As Тип ]= ЗначениеКонстанты

Арифметические, строковые и логические выражения. Присваивание.

Арифметические выражения.

• В состав арифметических выражений могут входить кроме переменных числового типа, также и числа, над переменными и числами могут производиться различные арифметические операции, а также математические операции, выраженные с помощью функций.

• Порядок вычисления арифметических выражений соответствует общепринятому порядку выполнения арифметических операций (возведение в степень, умножение и деление, сложение и вычитание), который может изменяться с помощью скобок.

Строковые выражения.

• В состав строковых выражений могут входить переменные строкового типа, строки и строковые функции .

• Строками являются любые последовательности символов, заключенные в кавычки. Например,

• «информатика», «2000», «2*2»

• Над переменными и строками может производится операция конкатенации. Операция конкатенации заключается в объединении строки и значения строковых переменных в единую строку. Операция конкатенации обозначается знаком «+», который не следует путать со знаком сложения чисел в арифметических выражениях.

Логические выражения.

• В состав логических выражений кроме логических переменных могут входить также числа, числовые и строковые переменные или выражения, которые сравниваются между собой с использованием операций сравнения (>,=,

• Логическое выражение может принимать лишь два значения: «истина», «ложь», например,

• 5>3 – истинно

• 2*2=5 - ложно

• Над элементами логических выражений могут производиться логические операции, которые на языке Visual Basic обозначаются следующим образом: логическое умножение – And, логическое сложение – Or, логическое отрицание –Not. При записи сложных логических выражений часто используются скобки. Например,

• (5>3) And (2*2=5) – ложно

• (5>3) Or (2*2=5) - истинно

Присваивание переменным значений

• Переменная может получить и изменить значение с помощью оператора присваивания. Синтаксис этого оператора следующий:

• ИмяПеременной = Выражение

• Ключевое слово Let в большинстве случаев не используется. При выполнении оператора присваивания переменная, имя которой указано слева от знака равенства, получает значение, равное значению выражения(арифметического, строкового или логического), которое находится справа от знака равенства.

В алгоритмических языках программирования переменные играют важнейшую роль. Они предназначены для хранения и обработки данных в программах. Мы знаем, что в математике переменные – данные, которые меняют свои значения.

В программировании переменная задается именем, определяющим область оперативной памяти компьютера, куда во время работы программы можно занести и хранить в закодированном виде некоторое значение (целое или вещественное число, последовательность символов, логическое значение), которым при необходимости можно пользоваться и которое можно изменять. Таким образом, переменную можно представить себе как ящик с какими-либо данными, на котором написано его название. Основными характеристиками переменной являются:

· Имя - переменные задаются именами, определяющими область памяти, в которой хранится значение переменной. Имя любой переменной уникально и не может изменяться в процессе выполнения программы. Имя переменной должно обязательно начинаться с буквы. Например: А, MAX, t1

· Тип – тип переменной определяется типом данных, которые могут быть значениями переменных.

· Значение - значениями переменных могут быть данные различных типов (целое или вещественное число, последовательность символов, логическое значение и т.д.). Например: 5, -3.14 (запятая в десятичных дробях заменяется точкой), «результат» (текст - это любой набор знаков, взятый в кавычки).

PЗнаете ли вы

Тип переменной определяет размер области памяти для хранения переменной и какие операции допустимы с этой переменной (например, над числовыми переменными возможны арифметические операции, над строковыми – операции преобразования символьных строк, над логическими – логические операции).

Типы переменных

"4. Компьютерная программа может управлять работой компьютера, если она находится

"5. Найдите соответствие, выбрав свойство алгоритма из списка:

Операция присваивания

Свое значение переменная может получить с помощью:

· операции ввода.

Ввод «Введите стороны треугольника» а, b, c .

· операции присваивания. Записывается она, например, так:

x:= a (запись означает, что в что в ячейку памяти, выделенную для переменной х компьютер должен записать значение, взятое из переменной а ).

y:=3 * sin(x) + b 2 (компьютер воспринимает эту запись как приказ - «вычислить значение выражения 3 * sin(x) + b 2 и поместить это значение в ячейку памяти, отведенную для переменной y »).

z: = 5.1; R: = "КОЛЯ" (операция позволяет присваивать переменной конкретное значение. Эти записи означают, что в ячейку памяти, выделенную для z, компьютер должен записать число 5.1, а в ячейку для R - указанные четыре буквы).

Что важно знать для команды присваивания:

· если переменной не присвоено значение, то она остается неопределенной и ЭВМ присваивает ей, как правило, значение равное 0;

· значение переменной сохраняется до присваивания этой переменной нового значения;

· новое значение переменной заменяет ее старое значение;

· для проведения обмена значений между двумя переменными необходимо завести третью переменную. Например, поменять значения переменных x и y, если x:=6 y:=5. Заведем третью переменную, например, z и выполним обмен значениями между переменными следующим образом: z:=x; x:=y; y:=z .

Пример. Определим, чему станет, равна величина F, после выполнения следующего ряда присвоений:

выбрав термины в обозначении операции B1:=2-COS(0):

"7. Определите значения переменных A, B, C после выполнения следующего ряда присваиваний: А: = 3; B: = 5; C: = 10; C: = A; A: = B; B: = C.

A=____; B=____; C=____?

"8. Что произойдет после выполнения команды M:=N?

q значения переменных M и N изменят свои значения;

q значение переменной N не забудется;

q значение переменной M станет равно значению переменной N, при этом значение переменной N не изменится;

Цели урока:

• введение понятия “переменной”;
• добиться сознательного усвоения материала;
• развитие логики мышления;
• обретение навыков работы с переменными.

Тип урока: Объяснение нового материала.

Организационная форма урока: мини-лекция.

Выдается необходимый минимум теоретического материала (числовые и символьные переменные, формат команды присваивания значения).

ХОД УРОКА

Приветствие. Проверка готовности учащихся к уроку, организация внимания. На доске написана тема.

Подготовка учащихся к усвоению нового материала:

На предыдущих уроках мы познакомились с понятием алгоритма и тремя способами его описания. Теперь мы знаем, что описывать алгоритмы можно на естественном языке, на языке схем и на алгоритмическом языке. Но алгоритм, описанный на алгоритмическом языке – это уже программа. А чтобы грамотно писать программы нужно познакомиться с таким понятием как переменная.

Изучение нового материала:

Алгоритмический язык имеет сходство с математическим тем, что в нем также используется понятие величины. Используются в основном, величины двух типов – числовые и символьные, хотя не исключены и другие типы. Числовые величины – это числа: натуральные, целые, вещественные; символьные – буквы, цифры, слова, предложения. В информатике также используется понятие “переменная”. Запишем определение переменной.

Переменная – это объект, которому дано имя и который может принимать различные значения.

Переменные удобно представить в виде “почтовых ящиков” (ячеек памяти компьютера), на которые навешены ярлыки с их именами.

Информация, хранимая в переменной, называется ее значением .

Именем переменной может быть любая буква латинского алфавита.

Переменные, предназначенные для записи числа, называются числовыми . Переменные, в которые можно записывать слова называются символьными .

При этом под словом понимается любой набор символов, которые можно ввести с клавиатуры. Слово, которое помещается в “ящик”, предназначенный для хранения символьной переменной, заключается в кавычки.

Наш “почтовый ящик” имеет некоторые необычные свойства. Когда в него помещается другое значение, начальное стирается и исчезает. Оно уже не может быть восстановлено. Задать значение переменной можно с помощью команды присваивания , которая обозначается знаком “=”.

Например:

Задание 1:

Выполнить следующие операции

1. A=13 B=3
2. A=A+B
3. X=A+B
4. Y=A*B
5. Печать X, Y

Домашнее задание:

• проработать материал;
• выполнить задачу 1.

Задача 2:

Два круга заданы своими радиусами. Составить алгоритм, осуществляющий проверку этих кругов на равенство. Алгоритм описать на языке схем.

На последующих занятиях после проверки теоретических знаний и разработанного дома алгоритма решения задачи 1, учащимся предлагается выполнить аналогичную задачу.

Задача 3:

Два прямоугольника заданы своими сторонами. Составьте алгоритм, осуществляющий проверку этих прямоугольников на равенство.

Процесс выполнения задачи отображается на доске одним из учащихся. Особых проблем во время работы не возникает. В обсуждении построения алгоритма участвует вся группа. Однако затруднения появляются при решении следующих задач, где требуется более глубокое понимание переменной.

Задача 4:

Записать два числа в переменные A и B. Поменять местами содержимое A и B:

а) с использованием вспомогательной переменной С;

б) без использования дополнительной переменной.

По итогам решения этих задач легко определить, насколько усвоен изученный материал. Далее необходимо обратить внимание учащихся на основное свойство переменных – переопределение через себя . Свойство записывается в тетради.

На алгоритмическом языке LibreOffice Basic и OpenOffice Basic, а также на языках объектно-ориентированного программирования Visual Basic и Gambas переменные используются для хранения и обработки данных в программах.

Переменные задаются именами, которые определяют области оперативной памяти компьютера, в которых хранятся их значения. Значениями переменных могут быть данные различных типов (целые или вещественные числа, последовательности символов, логические значения и т.д.).

Переменная в программе представлена именем и служит для обращения к данным определенного типа, конкретное значение которых хранится в ячейках оперативной памяти.

Тип переменной. Тип переменных определяется типом данных, которые могут быть значениями переменных. Значениями переменных числовых типов Byte, Short, Integer, Long, Single, Double

являются числа, логического типа Boolean - значения истина True

или ложь False, строкового типа String - последовательности символов. Обозначения типов переменных являются ключевыми словами языка и поэтому выделяются.

Различные типы данных требуют для своего хранения в оперативной памяти компьютера различное количество ячеек (байт).

Типы переменных

Таблица 11.3

Имя переменной. Имена переменных определяют области оперативной памяти компьютера, в которых хранятся их значения. Имя каждой переменной (идентификатор) уникально и не может меняться в процессе выполнения программы. Имя переменной может состоять из различных символов (латинские и русские буквы, цифры и т.д.), но должно обязательно начинаться с буквы и не должно включать знак точка «.». Количество символов в имени не может быть более 1023, однако для удобства обычно ограничивается несколькими символами.

Объявление переменных. Необходимо объявлять переменные, для того чтобы исполнитель программы (компьютер) «понимал», переменные какого типа используются в программе.

Для объявления переменной используется оператор определения переменной Dim. С помощью одного оператора можно объявить сразу несколько переменных, например:

Dim A As Byte, В As Short, С As Single, D As String, G As Boolean.

Присваивание переменным значений. Переменная может получить или изменить значение с помощью оператора присваивания. При выполнении оператора присваивания переменная, имя которой указано слева от знака равенства, получает значение, которое находится справа от знака равенства. Например:

D = «информатика»

Значение переменной может быть задано числом, строкой или логическим значением, а также может быть представлено с помощью арифметического, строкового или логического выражения.

Проанализируем процесс выполнения программы компьютером (для определенности, записанной на языке Visual Basic). После запуска проекта оператор объявления переменных Dim отведет в оперативной памяти для их хранения необходимое количество ячеек:

• ? для целой неотрицательной переменной А - одну ячейку;
• ? для целочисленной переменной В - две ячейки;
• ? для переменной одинарной точности С - четыре ячейки;
• ? для строковой переменной D - по две ячейки на символ;
• ? для логической переменной G - две ячейки.

Таблица 11.4

Значения переменных в оперативной памяти

Таким образом, в памяти для хранения значений переменных будет отведена 31 ячейка, например, ячейки с 1-й по 31-ю.

Контрольные вопросы

• 1. В чем состоит разница между типом, именем и значением переменной?
• 2. Какие основные типы переменных используются в языке программирования LibreOffice Basic, OpenOffice Basic? Visual Basic? Gambas?
• 3. Почему рекомендуется объявлять переменные перед их использованием в программе?