3. díl - Proměnné, typový systém a parsování

C# .NET Základní konstrukce Proměnné, typový systém a parsování American English version English version

Unicorn College ONEbit hosting Tento obsah je dostupný zdarma v rámci projektu IT lidem. Vydávání, hosting a aktualizace umožňují jeho sponzoři.

Z minulé lekce C# kurzu, Visual Studio a první konzolová aplikace, již umíme pracovat s Visual Studiem a vytvořit konzolovou aplikaci. Dnes se v tutoriálu podíváme na tzv. typový systém, ukážeme si základní datové typy a práci s proměnnými. Výsledkem budou 4 jednoduché programy včetně kalkulačky.

Proměnné

Než začneme řešit datové typy, pojďme se shodnout na tom, co je to proměnná (programátoři mi teď jistě odpustí zbytečné vysvětlování). Určitě znáte z matematiky proměnnou (např. x), do které jsme si mohli uložit nějakou hodnotu, nejčastěji číslo. Proměnná je v informatice naprosto to samé, je to místo v paměti počítače, kam si můžeme uložit nějaká data (jméno uživatele, aktuální čas nebo databázi článků). Toto místo má podle typu proměnné také vyhrazenou určitou velikost, kterou proměnná nesmí přesahnout (např. číslo nesmí být větší než 2 147 483 647).

Proměnná má vždy nějaký datový typ, může to být číslo, znak, text a podobně, záleží na tom, k čemu ji chceme používat. Většinou musíme před prací s proměnnou tuto proměnnou nejdříve tzv. deklarovat, čili říci jazyku jak se bude jmenovat a jakého datového typu bude (jaký v ní bude obsah). Jazyk ji v paměti založí a teprve potom s ní můžeme pracovat. Podle datového typu proměnné si ji jazyk dokáže z paměti načíst, modifikovat, případně ji v paměti založit. O každém datovém typu jazyk ví, kolik v paměti zabírá místa a jak s tímto kusem paměti pracovat.

Typový systém

Existují dva základní typové systémy: statický a dynamický.

Dynamický typový systém nás plně odstiňuje od toho, že proměnná má vůbec nějaký datový typ. Ona ho samozřejmě vnitřně má, ale jazyk to nedává najevo. Dynamické typování jde mnohdy tak daleko, že proměnné nemusíme ani deklarovat, jakmile do nějaké proměnné něco uložíme a jazyk zjistí, že nebyla nikdy deklarována, sám ji založí. Do té samé proměnné můžeme ukládat text, potom objekt uživatele a potom desetinné číslo. Jazyk se s tím sám popere a vnitřně automaticky mění datový typ. V těchto jazycích jde vývoj rychleji díky menšímu množství kódu, zástupci jsou např. PHP nebo Ruby.

Statický typový systém naopak striktně vyžaduje definovat typ proměnné a tento typ je dále neměnný. Jakmile proměnnou jednou deklarujeme, není možné její datový typ změnit. Jakmile se do textového řetězce pokusíme uložit objekt uživatel, dostaneme vynadáno.

C# je staticky typovaný jazyk, všechny proměnné musíme nejprve deklarovat s jejich datovým typem. Nevýhodou je, že díky deklaracím je zdrojový kód poněkud objemnější a vývoj pomalejší. Obrovskou výhodou však je, že nám kompiler před spuštěním zkontroluje, zda všechny datové typy sedí. Dynamické typování sice vypadá jako výhodné, ale zdrojový kód není možné automaticky kontrolovat a když někde očekáváme objekt uživatel a přijde nám tam místo toho desetinné číslo, odhalí se chyba až za běhu a interpret program shodí. Naopak C# nám nedovolí program ani zkompilovat a na chybu nás upozorní (to je další výhoda kompilace).

Pojďme si nyní něco naprogramovat, ať si nabyté znalosti trochu osvojíme, s teorií budeme pokračovat až příště. Řekněme si nyní tři základní datové typy:

  • Celá čísla: int
  • Desetinná čísla: float
  • Textový řetězec: string

Program vypisující proměnnou

Zkusíme si nadeklarovat celočíselnou proměnnou a, dosadit do ní číslo 56 a její obsah vypsat do konzole. Založte si nový projekt, pojmenujte ho Vypis (i ke všem dalším příkladům si vždy založte nový projekt). Kód samozřejmě píšeme do těla metody Main (jako minule), čili ji zde již nebudu opisovat.

int a;
a = 56;
Console.WriteLine(a);
Console.ReadKey();

První příkaz nám nadeklaruje novou proměnnou a datového typu int, proměnná tedy bude sloužit pro ukládání celých čísel. Druhý příkaz provádí přiřazení do proměnné, slouží k tomu operátor "rovná se". Poslední příkaz je nám známý, vypíše do konzole obsah proměnné a. Konzole je chytrá a umí vypsat i číselné proměnné. ReadKey je nám známý.

Konzolová aplikace
56

Pro desetinnou proměnnou by kód vypadal takto:

float a;
a = 56.6F;
Console.WriteLine(a);
Console.ReadKey();

Je to téměř stejné jako s celočíselným. Jako desetinný oddělovač používáme tečku a na konci desetinného čísla je nutné zadat tzv. suffix F, tím říkáme, že se jedná o Float.

Program Papoušek

Minulý program byl poněkud nudný, zkusme nějak reagovat na vstup od uživatele. Napíšeme program papoušek, který bude dvakrát opakovat to, co uživatel napsal. Ještě jsme nezkoušeli z konzole nic načítat, ale je to velmi jednoduché. Slouží k tomu metoda ReadLine, která nám vrátí textový řetězec z konzole. Zkusme si napsat následující kód:

Console.WriteLine("Ahoj, jsem virtuální papoušek Lóra, rád opakuji!");
Console.WriteLine("Napiš něco: ");

string vstup;
vstup = Console.ReadLine();

string vystup;
vystup = vstup + ", " + vstup + "!";

Console.WriteLine(vystup);
Console.ReadKey();

To už je trochu zábavnější :) První dva řádky jsou jasné, dále deklarujeme textový řetězec vstup. Do vstup se přiřadí hodnota z metody ReadLine na konzoli, tedy to, co uživatel zadal. Pro výstup si pro názornost zakládáme další proměnnou typu textový řetězec. Zajímavé je, jak do vystup přiřadíme, tam využíváme tzv. konkatenace (spojování) řetězců. Pomocí operátoru "+" totiž můžeme spojit několik textových řetězců do jednoho a je jedno, jestli je řetězec v proměnné nebo je explicitně zadán v uvozovkách ve zdroj. kódu. Do proměnné tedy přiřadíme vstup, dále čárku, znovu vstup a poté vykřičník. Proměnnou vypíšeme, vyčkáme na stisk klávesy a skončíme.

Konzolová aplikace
Ahoj, jsem virtuální papoušek Lóra, rád opakuji!
Napiš něco:
Nazdar ptáku
Nazdar ptáku!, Nazdar ptáku!

Do proměnné můžeme přiřazovat již v její deklaraci, můžeme tedy nahradit:

string vstup;
vstup = Console.ReadLine();

za

string vstup = Console.ReadLine();

Program by šel zkrátit ještě více v mnoha ohledech, ale obecně je lepší používat více proměnných a dodržovat přehlednost, než psát co nejkratší kód a po měsíci zapomenout, jak vůbec funguje.

Program zdvojnásobovač

Zdvojnásobovač si vyžádá na vstupu číslo a to poté zdvojnásobí a vypíše. Asi bychom s dosavadními znalostmi napsali něco takového:

Console.WriteLine("Zadejte číslo k zdvojnásobení:");
int a = Console.ReadLine();
a = a * 2;
Console.WriteLine(a);
Console.ReadKey();

Všimněte si zdvojnásobení čísla a, které jsme provedli pomocí přiřazení. C# nám nyní vyhubuje a podtrhne řádek, ve kterém se snažíme hodnotu z konzole dostat do proměnné typu int. Narážíme na typovou kontrolu, konkrétně nám ReadLine vrací string a my se ho snažíme uložit do intu. Cokoli přijde z textové konzole je vždy text a to i když zadáme číslo. Budeme ho potřebovat tzv. naparsovat.

Parsování

Parsováním se myslí převod z textové podoby na nějaký specifický typ, např. číslo. Mnoho datových typů má v C# již připraveny metody k parsování, pokud budeme chtít naparsovat např. int ze stringu, budeme postupovat takto:

string s = "56";
int a = int.Parse(s);

Vidíme, že datový typ int má na sobě přímo metodu Parse, která bere jako parametr textový řetězec a vrátí číslo. Využijeme této znalosti v našem programu:

Console.WriteLine("Zadejte číslo k zdvojnásobení:");
string s = Console.ReadLine();
int a = int.Parse(s);
a = a * 2;
Console.WriteLine(a);
Console.ReadKey();

Nejprve si text z konzole uložíme do textového řetězce s. Do celočíselné proměnné a poté uložíme číselnou hodnotu řetězce s. Dále hodnotu v a zdvojnásobíme a vypíšeme do konzole.

Konzolová aplikace
Zadejte číslo k zdvojnásobení:
1024
2048

Pozn. Můžete se setkat s parsováním ze stringu pomocí třídy Convert, ta však slouží ke konverzi mezi čísly a s textem si nemusí správně poradit, je to tedy špatné řešení.

Parsování se samozřejmě nemusí povést, když bude v textu místo čísla např. slovo, ale tento případ zatím nebudeme ošetřovat.

Jednoduchá kalkulačka

Ještě jsme nepracovali s desetinnými čísly, zkusme si napsat slibovanou kalkulačku. Bude velmi jednoduchá, na vstup přijdou dvě čísla, program poté vypíše výsledky pro sčítání, odčítání, násobení a dělení.

Console.WriteLine("Vítejte v kalkulačce");
Console.WriteLine("Zadejte první číslo:");
float a = float.Parse(Console.ReadLine());
Console.WriteLine("Zadejte druhé číslo:");
float b = float.Parse(Console.ReadLine());
float soucet = a + b;
float rozdil = a - b;
float soucin = a * b;
float podil = a / b;
Console.WriteLine("Součet: " + soucet);
Console.WriteLine("Rozdíl: " + rozdil);
Console.WriteLine("Součin: " + soucin);
Console.WriteLine("Podíl: " + podil);
Console.WriteLine("Děkuji za použití kalkulačky, aplikaci ukončíte libovolnou klávesou.");
Console.ReadKey();

Konzolová aplikace
Vítejte v kalkulačce
Zadejte první číslo:
3,14
Zadejte druhé číslo:
2,72
Součet: 5,86
Rozdíl: 0,42
Součin: 8,5408
Podíl: 1,15441176470588
Děkuji za použití kalkulačky, aplikaci ukončíte libovolnou klávesou.

Všimněte si dvou věcí. Zaprvé jsme zjednodušili parsování z konzole tak, abychom nepotřebovali stringovou proměnnou, protože bychom ji stejně již poté nepoužili. Zadruhé na konci programu spojujeme řetězec s číslem pomocí znaménka plus. C# překvapivě nezahlásí chybu, ale provede tzv. implicitní konverzi a zavolá na čísle metodu ToString(). Kdyby tomu tak nebylo nebo jsme se dostali do situace, kdy potřebujeme převést cokoli na string, zavoláme na proměnné metodu ToString(). C# to v tomto případě udělal za nás, v podstatě vykoná:

Console.WriteLine("Součet: " + soucet.ToString());

Právě jsme se tedy naučili opak k parsování - převést cokoli do textové podoby. V příští lekci, Typový systém podruhé: Datové typy, si řekneme více o typovém systému a představíme si další datové typy.

Všechny programy máte samozřejmě opět v příloze, zkoušejte si vytvářet nějaké podobné, znalosti již k tomu máte :)


 

Stáhnout

Staženo 1640x (87.57 kB)
Aplikace je včetně zdrojových kódů v jazyce C#

 

 

Článek pro vás napsal David Čápka
Avatar
Jak se ti líbí článek?
89 hlasů
Autor pracuje jako softwarový architekt a pedagog na projektu ITnetwork.cz (a jeho zahraničních verzích). Velmi si váží svobody podnikání v naší zemi a věří, že když se člověk neštítí práce, tak dokáže úplně cokoli.
Unicorn College Autor se informační technologie naučil na Unicorn College - prestižní soukromé vysoké škole IT a ekonomie.
Miniatura
Všechny články v sekci
Základní konstrukce jazyka C#
Miniatura
Následující článek
Cvičení k 1.-3. lekci C# .NET
Aktivity (6)

 

 

Komentáře
Zobrazit starší komentáře (114)

Avatar
62624
Člen
Avatar
62624:27. července 7:18

co se stane po přetečení?

 
Odpovědět 27. července 7:18
Avatar
Daniel Šup
Člen
Avatar
Odpovídá na 62624
Daniel Šup:27. července 14:00

Ahoj,

při přetečení záleží na datovém typu, se kterým pracuješ, a jak danou proměnnou používáš. U reálných datových typů (double, float) dostaneš po přetečení hodnotu +nekonečno, nebo -nekonečno. Při použití bezznaménkových celočíselných datových typů (uint, ulong atd.) se ti po přetečení hodnota vymodulí 2^velikost, kde velikost je počet bitů, vyjadřující velikost jedné proměnné daného typu. V případě použití znaménkových celočíselných datových typů (int, long atd.) dostaneš po přetečení výsledek obdobným způsobem jako v předchozím případě, ale hodnota proměnné bude o 2^(velikost-1) menší než při použití bezznaménkového celočíselného typu.

 
Odpovědět 27. července 14:00
Avatar
Neaktivní uživatel:2. září 16:31

Ahoj, chtěl bych se zeptat co znamenají příkazy Console.Title() a Console.RestCo­lor(), které používal Jan Mareš. Díky.

Editováno 2. září 16:33
Odpovědět 2. září 16:31
Neaktivní uživatelský účet
Avatar
Odpovídá na Neaktivní uživatel
Štěpán Halíř:3. září 0:28

Ahoj,
vše si jde jednoduše dohledat.
Console.Title(), jak už z názvu vyplývá, je textový řetězec umístěný v hlavičce konzole(nadpis).
Console.Reset­Color() je metoda, která obnovuje původní barvu textu (ruší předtím určenou barvu).
Například:

Console.ForegroundColor = ConsoleColor.Yellow;
Console.WriteLine("Žlutý text");
Console.ResetColor();
Console.WriteLine("Původní barva textu.");

Zde jsme nastavili textu barvu Yellow. Console.WriteLine() by takto zbarvený text vypisovala nadále, ale jelikož jsme si pomocí Console.Reset­Color() zresetovali, byl následující řádek již napsaný klasicky.

Odpovědět 3. září 0:28
Per aspera ad astras
Avatar
Odpovědět 3. září 10:21
Neaktivní uživatelský účet
Avatar
František Hejský:5. září 19:01

Ahoj, snážím se udělat program, který si nechá zadat text a pak to pomocí cyklu vypíše třeba 20x. Ale v řádku

Console.WriteLine("Výsledek: {a + b}", vysledek);

To po mě chce tuhle } závorku, ale ta tam nemá být. Pomozte mi prosím

Celý kód

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;

namespace infinite_sčítač
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Console.WriteLine("Vítejte v kalkulačce");
            string pokracovat = "ano";
            while (pokracovat == "ano")
            {
                Console.WriteLine("Zadej první číslo:");
                int a = int.Parse(Console.ReadLine());
                Console.WriteLine("Zadej druhé číslo:");
                int b = int.Parse(Console.ReadLine());
                int vysledek = a + b;
                if ((vysledek) > 0 && (vysledek < 100000));
                Console.WriteLine("Výsledek: {a + b}", vysledek);
                else
                Console.WriteLine("Neplatná volba");
                Console.WriteLine("Přejete si zadat další příklad?");
                pokracovat = Console.ReadLine();
            }
            Console.WriteLine("Děkuji za použití kalkulačky, ukončíte libovolnou klávesou");
            Console.ReadKey();
        }
    }
}
 
Odpovědět 5. září 19:01
Avatar
krepsy3
Redaktor
Avatar
Odpovídá na František Hejský
krepsy3:6. září 9:13

Ano, to proto, že jsi tam napsal nesmysl:

int vysledek = a + b;
...
Console.WriteLine("Výsledek: {a + b}", vysledek);

To, čeho jsi chtěl, přepokládám, dosáhnout je, aby se v konzoli objevilo (např.)

Zadej první číslo:
21
Zadej druhé číslo:
4
Výsledek: 25
Přejete si zadat další příklad?
ano
Zadej první číslo:
12
Zadej druhé číslo:
8
Výsledek: 20
Přejete si zadat další příklad?
ne
Děkuji za použití kalkulačky, ukončíte libovolnou klávesou

Tak se na to znova podívej. Do proměnné výsledek si uložíš součet proměnných a a b. A nyní ho chceš vypsat. Na to jsi zřejmě chtěl použít zkrácené vlastní formátování textu, tedy

Console.WriteLine("Výsledek: {0}", vysledek);

kde nulou ve složené závorce odkazuješ na proměnnou ve druhém parametru. Jedničkou bys ukazoval na další atd. Nevím, jak tě napadlo napsat do té závorky znova součet a a b, nicméně vzhledem k tomu, že je proměnná na konci stringu a je jen jedna, připadá mi jednodušší i čitelnější napsat

Console.WriteLine("Výsledek: " + vysledek);

A finální efekt bude stejný :)

Odpovědět 6. září 9:13
Programátor je stroj k převodu kávy na kód.
Avatar
Václav Zvolenský:21. září 14:26

Ahoj, k prográmku papoušek: Nemělo by být na konzolové aplikaci v posledním řádku napsáno "Nazdar ptáku, Nazdar ptáku!" ? Tedy bez toho vykřičníku po prvním "Nazdar ptáku"?? Možná jsem jen něco nepochopil, ale raději se zeptám...

 
Odpovědět 21. září 14:26
Avatar
Odpovědět 21. září 15:51
Nikdy neříkej nahlas, že to nejde. Vždycky se totiž najde blbec, který to neví a udělá to...
Avatar
Michaela Radimská:22. září 20:02

VS 2017 už funkci ReadKey nevyžaduje, konzole se ukončuje sama instrukcí "Pokračujte stisknutím libovolné klávesy..." Ve VS 2015 to ještě nebylo...

 
Odpovědět 22. září 20:02
Děláme co je v našich silách, aby byly zdejší diskuze co nejkvalitnější. Proto do nich také mohou přispívat pouze registrovaní členové. Pro zapojení do diskuze se přihlas. Pokud ještě nemáš účet, zaregistruj se, je to zdarma.

Zobrazeno 10 zpráv z 124. Zobrazit vše