Tietokoneohjelmoinnissa muuttuja tai skalaari on säilytysosoite, joka on yhdistetty siihen liittyvään vertauskuvalliseen nimeen ja joka sisältää jonkin tunnetun tai tuntemattoman tietomäärän, johon viitataan nimellä arvo.
Muuttujia käytetään tallentamaan tietoa, johon voidaan viitata ja jota voidaan käsitellä tietokoneohjelmassa. Ne tarjoavat myös tavan merkitä tietoja kuvaavalla nimellä, jotta lukija ja me itse voimme ymmärtää ohjelmamme paremmin. On hyödyllistä ajatella muuttujia säiliöinä, joissa säilytetään tietoa. Niiden ainoa tarkoitus on merkitä ja tallentaa tietoa muistiin. Tätä tietoa voidaan sitten käyttää koko ohjelmassa.
Muuttuja on varattu muistipaikka arvojen tallentamiseen. Toisin sanoen muuttuja antaa missä tahansa ohjelmassa tietoja tietokoneelle käsiteltäväksi.
Sana muuttuja tulee latinankielisestä sanasta variāre, joka tarkoittaa ”muuttuvaksi tekemistä”. Tämä on osuva nimi, koska muuttujalle annettu arvo voi muuttua.
Muuttujien tyypit
Ennen kuin siirrymme eteenpäin, sinun on hyvä tietää, että muuttujia on viittä eri tyyppiä. Vakioita, globaaleja muuttujia, luokkamuuttujia, instanssimuuttujia ja paikallisia muuttujia. Vaikka sinun ei kannata vielä murehtia liikaa näistä aiheista syvällisesti, tässä on lyhyt kuvaus kustakin.
Vakioita käytetään sellaisten tietojen tallentamiseen, joiden ei tarvitse koskaan muuttua. Vaikka useimmat ohjelmointikielet eivät salli vakiolle annetun arvon muuttamista, (mutta Ruby sallii). Se kuitenkin antaa varoituksen, joka kertoo, että kyseiselle muuttujalle on olemassa aiempi määritelmä. Vaikka voitkin, se ei tarkoita, että sinun pitäisi muuttaa arvoa. Itse asiassa sinun ei pitäisi. Vakiomuuttujia ei voi ilmoittaa metodimääritelmissä, ja ne ovat käytettävissä koko sovelluksen laajuudessa.
Muuttujien tietotyypit
Kun ilmoitat muuttujan ohjelmassa, määrittelet sen tyypin, joka voidaan valita integraali-, liukuluku-, desimaali-, boolean- tai nollatyyppien joukosta. Tyyppi kertoo kääntäjälle, miten muuttujaa käsitellään ja tarkistetaan tyyppivirheiden varalta. Tyyppi määrittää myös muuttujan muistin sijainnin ja koon, muuttujaan tallennettavien arvojen alueen ja muuttujaan sovellettavat operaatiot. Muutamia perusmuuttujatyyppejä ovat int, null, char, bool, float, string, long, short… Nämä riippuvat ohjelmointikielestä. En aio erikoistua mihinkään kieleen ja yritän antaa perusajatuksen muuttujista
Muuttujien ilmoittaminen
Ennen kuin voit käyttää muuttujaa, sinun täytyy ilmoittaa se, mikä tarkoittaa, että sinun täytyy antaa sille nimi ja tyyppi. Kun olet julistanut muuttujan, voit käyttää sitä tallentamaan sen tyyppistä dataa, jota varten olet sen julistanut. Jos yrität käyttää muuttujaa, jota ei ole ilmoitettu, koodisi ei käänny. Korkean tason ohjelmointikielissä, kuten Pythonissa, muuttujat eivät tarvitse nimenomaista julistusta muistitilan varaamiseksi. Deklaraatio tapahtuu automaattisesti, kun annat muuttujalle arvon
<data_tyyppi> <muuttujan_nimi_on_annettu>;
Muuttujien initialisointi
Muuttujan initialisointi tarkoittaa, että määritetään muuttujalle annettava alkuarvo (eli ennen kuin muuttujaa aletaan ylipäätään käyttää). Huomaa, että muuttujalla, jota ei ole alustettu, ei ole määriteltyä arvoa, joten sitä ei voi käyttää ennen kuin sille on annettu tällainen arvo. Muuttujille annetaan arvo käyttämällä yhtäläisyysmerkkiä, jota seuraa vakio. Muoto on seuraava:
<data_tyyppi> < muuttujan_nimi_annettu > = arvo;
uudelleensijoitus
Prosessia, jossa muuttujalle annetaan uusi arvo, kutsutaan uudelleensijoitukseksi. Määritämme muuttujan uudelleen käyttämällä assignment-operaattoria muuttujalle, joka on jo ilmoitettu: