Урок 2. Переменные, типы, printf и scanf

Переменная — это место в памяти, у которого есть имя и тип. Тип говорит, что в переменной хранится: целое число, дробное число или символ. В C тип указывается заранее и потом не меняется.

#include <stdio.h>

int main(void) {
    int age = 15;
    double height = 1.72;
    char grade = 'A';
    printf("Возраст: %d\n", age);
    printf("Рост: %f\n", height);
    printf("Оценка: %c\n", grade);
    age = age + 1;
    printf("Через год: %d\n", age);
    return 0;
}

Возраст: 15
Рост: 1.720000
Оценка: A
Через год: 16

Запись int age = 15; объявляет переменную (тип int, имя age) и сразу кладёт в неё значение. Знак = в C означает не равенство, а присваивание: «положить в переменную слева значение справа». Поэтому age = age + 1 читается как «взять age, прибавить 1 и положить обратно».

Имена переменных

• Только латинские буквы, цифры и _, первой — буква или _: count, max_value, x2.
• Большие и маленькие буквы различаются: sum и Sum — разные переменные.
• Нельзя брать служебные слова языка: int, if, for, return и другие.
• Давайте понятные имена: total лучше, чем t, если переменная живёт дольше пары строк.

Основные типы

Стандарт C не называет точные размеры типов, он задаёт только наименьшие. Но на всех распространённых компьютерах размеры именно такие. Узнать размер можно оператором sizeof; его результат выводится форматом %zu.

Для дробных чисел берите double: у float мало точности, он нужен там, где важна память. Дробная часть отделяется точкой: 3.14, а не 3,14 — и в программе, и при вводе.

Если число не помещается в int (например, произведение двух чисел около миллиона), берите long long. Что бывает при переполнении — в справке Переполнение int.

Арифметика

#include <stdio.h>

int main(void) {
    int a = 17, b = 5;
    printf("%d + %d = %d\n", a, b, a + b);
    printf("%d - %d = %d\n", a, b, a - b);
    printf("%d * %d = %d\n", a, b, a * b);
    printf("%d / %d = %d\n", a, b, a / b);
    printf("%d %% %d = %d\n", a, b, a % b);
    printf("17.0 / 5 = %f\n", 17.0 / 5);
    printf("(double)a / b = %.2f\n", (double)a / b);
    return 0;
}

17 + 5 = 22
17 - 5 = 12
17 * 5 = 85
17 / 5 = 3
17 % 5 = 2
17.0 / 5 = 3.400000
(double)a / b = 3.40

Главное здесь — деление целых: 17 / 5 даёт 3, дробная часть отбрасывается. Остаток от деления даёт оператор %: 17 % 5 равно 2. Чтобы получить 3.4, хотя бы одно число должно быть дробным: 17.0 / 5 или (double)a / b. Запись (double)a называется приведением типа: значение a превращается в double. Подробнее — в справке Почему 5 / 2 равно 2.

Чтобы вывести сам знак процента, в printf пишут %%.

Сокращённые записи: x += 5 — то же, что x = x + 5 (так же -=, *=, /=, %=); x++ увеличивает x на 1, x-- уменьшает на 1.

Дробное число, записанное в переменную типа int, теряет дробную часть без округления: после int n = 3.99; в n будет 3.

Вывод: printf

Первый аргумент printf — строка формата. Обычный текст выводится как есть, а на место каждого спецификатора (%d, %f…) подставляется следующий аргумент по порядку. Число и типы аргументов должны совпадать со спецификаторами — иначе выводится мусор, а -Wall предупреждает. Подробнее — в справке warning: format specifies type.

#include <stdio.h>

int main(void) {
    double price = 12.5;
    int count = 3;
    char currency = 'P';
    printf("%d шт. по %.2f = %.2f\n", count, price, count * price);
    printf("[%5d]\n", count);
    printf("[%-5d]\n", count);
    printf("[%8.3f]\n", price);
    printf("Символ %c, его код %d\n", currency, currency);
    printf("int занимает %zu байта\n", sizeof(int));
    return 0;
}

3 шт. по 12.50 = 37.50
[    3]
[3    ]
[  12.500]
Символ P, его код 80
int занимает 4 байта

• %.2f — два знака после точки (с округлением), просто %f — всегда шесть знаков.
• %5d — занять не меньше пяти позиций, выровнять вправо; %-5d — влево.
• %8.3f — восемь позиций всего, из них три знака после точки.
• char — это число: %c выводит символ, %d — его код (у латинской P код 80).

Ввод: scanf

scanf читает данные с клавиатуры по такой же строке формата:

#include <stdio.h>

int main(void) {
    int a, b;
    double r;
    scanf("%d %d", &a, &b);
    scanf("%lf", &r);
    printf("Сумма: %d\n", a + b);
    printf("Среднее: %.1f\n", (a + b) / 2.0);
    printf("Площадь круга: %.3f\n", 3.14159265358979 * r * r);
    return 0;
}

7 4
2.5

Сумма: 11
Среднее: 5.5
Площадь круга: 19.635

Что важно знать про scanf:

• Перед именем переменной ставится & — «адрес переменной»: scanf должен знать, куда записать число. Без & программа обычно падает. Почему так — станет ясно в уроке про указатели.
• Для double формат в scanf — %lf, а не %f. В printf для double годятся оба. Разбор — в справке Чем %f отличается от %lf.
• Числа при вводе можно разделять пробелами, табуляцией или переводами строки: scanf("%d %d", …) прочитает и «7 4», и «7» и «4» на разных строках.
• scanf возвращает количество прочитанных значений. Если вместо числа ввести буквы, он вернёт 0, а переменная останется без значения.

В олимпиадных задачах и автоматических проверках не выводите подсказки вроде «Введите число:» — ответ сверяется с образцом до символа, и лишний текст делает его неверным. В учебных программах для себя подсказки, наоборот, удобны.

Константы

Значение, которое не должно меняться, объявляют с const: const double PI = 3.14159265358979;. Попытка присвоить такой переменной новое значение — ошибка сборки. Ещё один старый способ — #define PI 3.14159265358979 в начале файла: перед сборкой каждое PI в тексте заменяется числом.

Коротко

• Переменная объявляется с типом: int n = 5;. = — присваивание, а не сравнение.
• Целые — int (до ~2,1 млрд) и long long, дробные — double, символ — char в одинарных кавычках.
• 17 / 5 равно 3, 17 % 5 равно 2; для дробного результата нужно дробное число: 17.0 / 5.
• printf: %d, %lld, %f, %.2f, %c, %%; scanf: те же, но для double — %lf.
• В scanf перед переменной — &. Переменная без начального значения содержит мусор.

Проверьте себя

#include <stdio.h>

int main(void) {
    int x = 10;
    x += 5;
    x = x % 4;
    printf("%d\n", x);
    return 0;
}