C-Programmier-Tutorial Teil 3 - Grundlagen zu Variablen

Bis jetzt haben wir die Grundlagen besprochen, was ein C-Programm ist, wie man es kompiliert und ausführt und was Präprozessoren sind. Wenn Sie diese Tutorials durchgearbeitet haben, ist es an der Zeit, das nächste Thema zu besprechen, nämlich Variablen.

Variablen sind eines der Kernelemente der C-Programmierung, da sie Werte speichern, die Programmierer gemäß ihren Anforderungen verwenden können. Lassen Sie uns ihre Grundlagen anhand eines Beispiels verstehen. Es folgt ein einfaches C-Programm:

#include <stdio.h>

int main (void)
{
 int a = 10;
 char b = 'z';
 float c = 1.5;
 printf("\n a=%d, b=%c, c=%f \n", a,b,c);
 return 0;
}

In früheren Tutorials zur C-Programmierung haben wir bereits erklärt, was „stdio.h“ ist, was „#include“ bedeutet und was eine Funktion ist (insbesondere „main“). Also springen wir direkt zum Variablenteil.

Die Zeile 'int a =10' bedeutet, dass es eine Variable namens 'a' gibt, die Werte vom Typ Integer ('int') enthalten kann, und der aktuelle Wert, den sie enthält, ist '10'. In ähnlicher Weise kann 'b' Zeichen enthalten und 'c' kann Gleitkommazahlen enthalten, wobei ihre aktuellen Werte jeweils 'z' und '1,5' sind.

Das oben gezeigte Beispielprogramm druckt diese Werte in der Ausgabe durch die 'Printf'-Funktion. Beachten Sie, dass %d, %c und %f verwendet werden, um der 'printf'-Funktion mitzuteilen, dass die Variablen 'a', 'b', 'c' als Integer, Character bzw. Float behandelt werden sollen.

Natürlich können Sie viel mehr tun, als diese Werte nur in der Ausgabe auszugeben. Das folgende Programm berechnet beispielsweise die Fakultät der Zahl 5.

#include <stdio.h>

int main (void)
{
 int num = 5;
 int result = 1;
 while (num > 0)
 {
    result = result * num;
    num = num -1;
 }

 printf("\n Factorial of 5 is %d\n", result);
 
 return 0;
}

Für diejenigen, die es nicht wissen, die Fakultät einer Zahl, sagen wir 'n', ist das Ergebnis der folgenden Multiplikation:

nx(n-1)x(n-2)x.....1

Wenn die Zahl also 5 ist, dann wäre die Fakultät von 5 (oder 5!) 5x4x3x2x1, was 120 entspricht.

Um auf das Programm zurückzukommen, haben wir zwei Integer-Variablen mit den Namen „num“ und „result“ definiert. Während num die Zahl enthält, deren Fakultät berechnet werden soll (in diesem Fall 5), enthält 'result' zunächst nur einen Dummy-Wert von '1'. Dann kommt eine 'while'-Schleife.

Wie der Name schon sagt, werden Schleifen in C-Funktionen verwendet, um eine Reihe von Anweisungen wiederholt auszuführen. Im Fall von „while“ beginnt die Schleife mit der Überprüfung einer Bedingung (in diesem Fall „num sollte größer als Null sein“) und dann werden Anweisungen innerhalb der Schleife wiederholt ausgeführt, bis die While-Bedingung falsch wird.

In unserem Fall ist der Wert von „num“ anfangs 5. Die Ausführung tritt also in die Schleife ein und der erste Wert des Ergebnisses „would“ ist „5“ (1x5). Danach wird „num“ zu „num -1“, was bedeutet, dass der neue Wert von „num“ jetzt 4 ist. 

Die Schleife wird dann erneut ausgeführt, da 4 immer noch größer als Null ist. Dieses Mal wäre „Ergebnis“ 5x4, also 20. Und „num“ wird dann zu (4-1), also 3. Auf diese Weise wird die Schleife weiter ausgeführt, bis „num“ 0 wird, und zu diesem Zeitpunkt Ergebnis ist '120', was die Fakultät von 5 ist.

Hier ist also die Ausgabe dieses Programms:

Factorial of 5 is 120

Nun, statt eines bestimmten Werts (wie in diesem Fall „5“), was ist, wenn Sie möchten, dass der Benutzer des Programms die Zahl angibt, deren Fakultät berechnet werden soll? Nun, das kann auf folgende Weise geschehen:

#include <stdio.h>

int main (void)
{
 int num = 0, temp=0;
 printf("\n Enter a positive integer: ");
 scanf("%d", &num);
 temp = num;
 int result = 1;
 while (temp > 0)
 {
    result = result * temp;
    temp = temp -1;
 }

 printf("\n Factorial of %d is %d\n", num, result);
 
 return 0;
}

Hier haben wir also eine neue Funktion namens „scanf“ verwendet, die genau das Gegenteil von „printf“ tut – sie akzeptiert Eingaben vom Benutzer.

Jetzt ist jeder Variablen eine bestimmte Menge an Speicher in Form von Bytes zugeordnet. Die scanf-Funktion erfordert, dass Sie die Startadresse des Speichers einer Variablen übergeben, auf den Sie zugreifen können, indem Sie '&' vor den Variablennamen setzen.

Wir haben hier eine neue Variable 'temp' eingeführt, da wir die tatsächliche Zahl benötigen, die der Benutzer (hier in 'num' gespeichert) in der letzten 'printf'-Anweisung übergeben hat.

In diesem Tutorial haben wir die Grundlagen von Variablen angesprochen. Dieses Tutorial sollte Ihnen eine grundlegende Vorstellung davon vermittelt haben, was Variablen sind und wie sie in der Programmiersprache C verwendet werden können. Es gibt noch einige andere Aspekte im Zusammenhang mit Variablen, die diskutiert werden müssen - das werden wir im nächsten Tutorial tun.