Los lenguajes de alto nivel facilitan mucho la creación y mantenimiento de variables. Para un ser humano, resulta mucho más fácil recordar un nombre que un número, y los lenguajes de alto nivel facilitan mucho la tarea al permitirnos acceder a una variable mediante un nombre, y no mediante una dirección. En este sentido, lo único que necesita conocer un compilador de C para crear una variable es el tipo al que pertenece y el nombre que se le quiere dar; el compilador se encarga de mantener la tabla de variables, y de asociar a cada nombre la dirección correspondiente.
Principios Fundamentales de la Declaración en C
El lenguaje C obliga a declarar una variable antes de ser usada. Es decir, no podríamos escribir algo del tipo: Mostrar velocidad01, si antes no hemos “dicho” (declarado) que existe una variable con ese nombre. Para que lo declarado (la variable, prototipo o lo que sea) resulte visible para otro objeto del mismo ámbito local o global, es necesario que la declaración sea cronológicamente previa al lugar en que se quiera utilizar.
Declarar una variable no significa que se le asigne contenido, sino simplemente se indica que la variable existe. Cuando se declara una variable, su contenido no está definido en general; téngase en cuenta que lo que ha hecho el compilador es reservar espacio y es muy posible que se estén reutilizando posiciones de memoria empleadas anteriormente por otro programa. Esas posiciones pueden contener cualquier trama de bits, que podría corresponder a un valor sin sentido para nuestros propósitos. Sin embargo, en C no está permitido usar una variable sin antes haberle asignado un contenido, a lo que se denomina “inicializar la variable”. Por tanto, al tratar de ejecutar un programa donde una variable está sin inicializar puede producirse un error de compilación. Consiguientemente, es preciso dar valores a las variables antes de utilizarlas. Nosotros vamos a trabajar con C, por lo que habremos de declarar e inicializar las variables que usemos siempre.
En C++, el punto en el que se declara un nombre es el punto en el que se vuelve visible para el compilador. No puede referirse a una función o clase que se declara en un punto posterior en la unidad de compilación. Para corregir el error, puede mover toda la definición de C antes de main o bien agregar una declaración directa para ella.
Sintaxis y Elementos de una Declaración
La declaración de variables en C se basa en especificar un tipo_base y un nombre_variable. El tipo_base es cualquier tipo válido de C. El nombre_variable es un identificador válido en C, esto es, una letra seguida opcionalmente por otras letras y números. Téngase en cuenta que no se admiten signos diacríticos (acentos, tildes, etc.) y que las letras mayúsculas y minúsculas no se consideran equivalentes. Por otra parte, no se admite utilizar como identificadores los nombres de palabras reservadas en C.
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La declaración de variables en C debe hacerse al principio del programa. Para facilitar la corrección y claridad de nuestros programas el lugar donde realizaremos la declaración de variables, al menos de momento, será después de la línea int main(), que constituye el inicio del código ejecutivo de nuestro programa.
Tipos de Datos Comunes en C
El lenguaje C posee una notable cantidad de tipos de datos enteros, con objeto de abarcar distintas gamas de alcances (con distintos consumos de memoria, claro está). Los tipos long long y unsigned long long pueden no encontrarse en todos los compiladores. Evidentemente, el valor asignado tiene que pertenecer al tipo de la variable declarada.
A diferencia de la mayoría de lenguajes, C no incorpora entre sus tipos predefinidos el tipo booleano (true / false). El motivo para ello es que en realidad no es estrictamente necesario para permitir la programación, ya que puede emularse fácilmente por ejemplo usando un entero al que asignamos valor uno o valor cero según sea verdadera o falsa una condición.
Una peculiaridad de C respecto a otros lenguajes es que no tiene un tipo predefinido “String” o cadena de caracteres. Aunque sí dispone de distintas funciones relacionadas con cadenas, cuando queramos declarar una variable como tipo alfanumérico tendremos que hacerlo declarando un array de caracteres. Es decir, en C las cadenas se declaran como vectores de tipo char.
Los tipos enumerados (enum) son variables especiales que tienen un nombre “general” y luego n valores posibles, por ejemplo la variable “color” podría tener como valores posibles “rojo”, “verde” y “azul”.
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Ámbito y Visibilidad de las Variables
El nombre introducido por una declaración es válido dentro del ámbito en el que se produce la declaración. Las tablas de variables pueden ser propias de una función, o bien pueden recoger las variables declaradas fuera de toda función, constituyendo la tabla de variables globales.
- Aquellas variables que se declaren dentro del programa principal (entre las llaves de main(), en este caso) serán variables locales de la función main(), y por tanto resultarán invisibles para cualquier otro subprograma.
- Aquellas variables que se declaren fuera de main(), serán variables globales dentro del fichero en que reside el programa. Esto es, todas las funciones declaradas dentro de ése fichero podrán utilizar las variables globales como si fuesen propias; esto sirve para intercambiar información entre funciones, pero puede suponer un riesgo de corrupción de información si una función hace uso inadvertidamente de una variable global en lugar de emplear una variable local.
Podría declarar otra variable denominada i además de la principal, en el ámbito global, y sería una entidad independiente. Sin embargo, esta duplicación de nombres puede provocar confusión y errores del programador, y debe evitarse. En C++, el uso de espacios de nombres, como el espacio de nombres N, ayuda a evitar colisiones de nombres. La mayoría de los nombres de la biblioteca estándar de C++ se declara en el espacio de nombres std.
Un programa de C++ podría contener más de una unidad de compilación. Para declarar una entidad que se define en una unidad de compilación independiente, use la palabra clave extern.
Inicialización de Variables
Como se mencionó anteriormente, es preciso dar valores a las variables antes de utilizarlas. Este tipo de escritura nos permite declarar e inicializar la variable con un valor en una sola línea. En el caso de que la variable sea estructurada, es preciso escribir los valores correspondientes entre llaves, y separados mediante comas. La asignación de valores a los distintos elementos de la variable estructurada se realiza por orden cronológico (por filas, para ser exactos), y por tanto será preciso respetar el número y tipo de los elementos que formen esa variable estructurada.
Algunas entidades, incluidas las funciones, las clases, las enumeraciones y las variables constantes, deben definirse así como declararse. Una definición proporciona al compilador toda la información que necesita para generar código de máquina cuando la entidad se usa más adelante en el programa. Se debe definir una variable constante; en otras palabras, se le debe asignar un valor, en la misma instrucción en la que se declara.
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Buenas Prácticas en la Declaración
Para optimizar el uso de memoria y la claridad del código, se recomienda "elegir siempre el tipo de variable más sencillo posible". Consideraremos que el grado de sencillez viene definido por la memoria requerida (a menor memoria requerida mayor es la sencillez). Por ejemplo, si se declara int edad;, sabemos que la edad de una persona puede oscilar entre cero y 150 años (siendo groseros), y que sus valores no son decimales. Por tanto puede declararse como tipo int sin ningún problema.
En C podemos declarar variables en múltiples líneas, una por línea, pero también varias variables en una línea. Existen distintas formas para realizar declaraciones. Por ejemplo, se declaran tres variables de tipo entero denominadas i, j, k. Nosotros nos decantamos por no usar declaraciones donde en una misma línea aparezcan variables de un tipo de forma abreviada porque pensamos que resulta menos claro a la hora de leer un programa.
Siempre será preferible usar las expresiones momento1, momento2 y momento3 antes que m1, m2 y m3 que resultan más confusas. Sin embargo, este tipo de decisiones siempre quedan a criterio del programador. El número pi es un valor constante, por lo que podremos declararlo como una constante en lugar de como una variable.
En versiones anteriores de C++, la palabra clave typedef se usa para declarar un nuevo nombre que es un alias para otro nombre. Por ejemplo, el tipo std::string es otro nombre para std::basic_string