Tipos de variables

2 Tipos de variables I

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Conceptualmente, desde el punto de vista de un programador, una variable es una entidad cuyo valor puede cambiar a lo largo de la ejecución de un programa.

En el nivel más bajo, una variable se almacena en la memoria del ordenador. Esa memoria puede ser un conjunto de semiconductores dentro de un circuito integrado, ciertos campos magnéticos sobre una superficie de un disco, ciertas polarizaciones en una memoria de ferrita, o cualquier cosa que aún no se haya inventado. Afortunadamente, no deberemos preocuparnos por esos detalles.

Teclado para programación en binario.

En un nivel más lógico, una variable ocupa un espacio de memoria reservado en el ordenador para contener sus valores durante la ejecución de un programa. Cada variable debe pertenecer a un tipo determinado, y ese tipo determina, por una parte, el tamaño del espacio de memoria ocupado por la variable, y por otra, el modo en que se manipulará esa memoria por el ordenador.

No olvides, si es que ya lo sabías, que la información en el interior de la memoria del ordenador se almacena siempre de forma binaria, al menos a bajo nivel. El modo en que se interpreta la información almacenada en la memoria de un ordenador es, en cierto modo, arbitraria; es decir, el mismo valor puede codificar una letra, un número, una instrucción de programa, etc. No hay nada diferente en una posición de memoria que contenga una instrucción de programa o una letra de un texto; si observamos una posición de memoria cualquiera, no habrá modo de saber qué significa el valor que contiene. Es mediante el tipo como le decimos al compilador el modo en que debe interpretarse y manipularse cierta información binaria almacenada en la memoria de un ordenador.

De momento sólo veremos los tipos fundamentales, que son: void, char, int, float y double, en C++ se incluye también el tipo bool. También existen ciertos modificadores, que permiten ajustar ligeramente ciertas propiedades de cada tipo; los modificadores pueden ser: short, long, signed y unsigned, y pueden combinarse algunos de ellos. También veremos en este capítulo los tipos enumerados, enum.

Sobre la sintaxis

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A partir de ahora mostraremos definiciones de la sintaxis para las diferentes sentencias en C++.

Estas definiciones nos permiten conocer las diferentes opciones para cada tipo de sentencia, las partes obligatorias, las opcionales, dónde colocar los identificadores, etc.

En este curso las definiciones de sintaxis se escribirán usando un rectángulo verde. Las partes opcionales se colocan entre corchetes [ ], los valores separados con | indican que sólo puede escogerse uno de esos valores. Los valores entre <> indican que debe escribirse obligatoriamente un texto que se usará como el concepto que se escribe en su interior.

Por ejemplo, veamos la siguiente sintaxis, que define una sentencia de declaración de variables de tipo char:

[signed|unsigned] char <identificador>[,<identificador2>[,<identificador3>]...];

Significa que se puede usar signed o unsigned, o ninguna de las dos, ya que ambas están entre [ ], y separadas con un |.

El subrayado de signed indica que se trata de la opción por defecto. En este caso, si no se usa signed ni unsigned, el compilador elige la opción signed.

A continuación de char, que debe aparecer de forma obligatoria, debe escribirse un texto, que tiene ser una única palabra que actuará como identificador o nombre de la variable. Este identificador es el que usaremos para referirnos a la variable en el programa. En un programa C++ siempre llamaremos a las cosas por su nombre.

Opcionalmente, podemos declarar más variables del mismo tipo, añadiendo más identificadores separados con comas. Podemos añadir tantos identificadores como queramos.

Para crear un identificador hay que tener en cuenta algunas reglas, ya que no es posible usar cualquier cosa como identificador.

• Sólo se pueden usar letras (mayúsculas o minúsculas), números y ciertos caracteres no alfanuméricos, como el '_', pero nunca un punto, coma, guión, comillas o símbolos matemáticos o interrogaciones.
• El primer carácter no puede ser un número.
• C++ distingue entre mayúsculas y minúsculas, de modo que los identificadores numero y Numero son diferentes.

Finalmente, la declaración termina con un punto y coma.

Las palabras en negrita son palabras reservadas de C++. Eso significa que son palabras que no se pueden usar para otras cosas, concretamente, no se pueden usar como identificadores en un programa C++. Es decir, están reservadas para usarse del modo en que se describe en la sintaxis, y no se pueden usar de otro modo.

Serán válidos estos ejemplos:

signed char cuenta, cuenta2, total;
unsigned char letras;
char caracter, inicial, respuesta;
signed char _letra;

Tipos fundamentales

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En C sólo existen cinco tipos fundamentales y los tipos enumerados, C++ añade un séptimo tipo, el bool, y el resto de los tipos son derivados de ellos. Los veremos uno por uno, y veremos cómo les afectan cada uno de los modificadores.

Tipo "char" o carácter:

[signed|unsigned] char <identificador>[,<identificador2>[,<identificador3>]...];

Es el tipo básico alfanumérico, es decir que puede contener un carácter, un dígito numérico o un signo de puntuación. Desde el punto de vista del ordenador, todos esos valores son caracteres. En C++ este tipo siempre contiene un único carácter del código ASCII. El tamaño de memoria es de 1 byte u octeto. Hay que notar que en C un carácter es tratado en todo como un número, de hecho, habrás observado que puede ser declarado con y sin signo. Si no se especifica el modificador de signo, se asume que es con signo.

Nota: sé que esto sorprende, inquieta y despista a muchos lectores, así que probablemente necesite alguna explicación más detallada. De modo que he añadido un pequeño apéndice que explica cómo es posible que un número y una letra se puedan representar con el mismo tipo:Apéndice A.

Este tipo de variables es apto para almacenar números pequeños, como los dedos que tiene una persona, o letras, como la inicial de mi nombre de pila.

El tipo char es, además, el único que tiene un tamaño conocido y constante. Para el resto de los tipos fundamentales que veremos, el tamaño depende de la implementación del compilador, que a su vez suele depender de la arquitectura del procesador o del sistema operativo. Sin embargo el tipo char siempre ocupa un byte, y por lo tanto, podemos acotar sus valores máximo y mínimo.

Así, el tipo char con el modificador signed, puede tomar valores numéricos entre -128 y 127. Con el modifiador unsigned, el rango está entre 0 y 255.

El hecho de que se trate de un tipo numérico entero nos permite usar variables de char para trabajar con valores pequeños, siempre que lo consideremos necesario.

El motivo por el que este tipo también puede contener un caracter es porque existe una correspondencia entre números y caracteres. Esa correspondencia recibe el nombre de código ASCII.

Según este código, por ejemplo, al número 65 le corresponde el carácter 'A' o al número 49 el '1'.

El código ASCII primitivo usaba sólo 7 bits, es decir, podía codificar 128 caracteres. Esto era más que suficiente para sus inventores, que no usaban acentos, eñes, cedillas, etc. El octavo bit se usaba como bit de paridad en transmisiones de datos, para la detección de errores.

Después, para internacionalizar el código, se usó el octavo bit en una tabla ASCII extendida, que puede codificar 256 caracteres.

Pero como esto también es insuficiente, se han creado otras codificaciones de caracteres multibyte, aunque esto queda fuera de las posibilidades de char.