คณิตศาสตร์ รูปแบบของประกาศตัวแปร เชิงคอมพิวเตอร์

ความหมาย

การสร้างตัวแปรขึ้นมาใช้งานเรียกว่าการประกาศตัวแปร ในการเขียนโปรแกรมคอมพิวเตอร์ส่วนใหญ่จะต้องมีการประกาศตัวแปรเสมอ

ข้อมูลที่รับเข้ามาจะถูกนำไปเก็บในตัวแปรที่ประกาศเอาไว้ในรูปแบบ type variable list หรือ ประเภทของข้อมูล<ชื่อตัวแปร…>

โดย type หมายถึง ชนิดข้อมูลของตัวแปร และ variable หมายถึง ชื่อของตัวแปร นอกจากนี้ยังสามารถประกาศครั้งละหลายตัวได้

และถ้าหากเป็นตัวแปรประเภทเดียวกันจะใช้เครื่องหมาย , คั่น

รูปแบบของประกาศตัวแปร

1.ชนิดข้อมูลแบบจำนวนเต็ม (Integer Type)

2.ชนิดข้อมูลแบบทศนิยม (Floating Point Type)

3.ชนิดข้อมูลแบบตัวอักษร (Character Type)

ชนิดข้อมูลแบบจำนวนเต็ม (Integer Type)

ข้อมูลชนิดเลขจำนวนเต็ม คือ ข้อมูลที่เป็นตัวเลขจำนวนเต็มแบบไม่มีทศนิยม โดยในภาษาซียังแบ่งชนิดข้อมูลแบบเลขจำนวนเต็มออกเป็นข้อมูลชนิดเลขจำนวนเต็มแบบสั้น (int) และข้อมูลชนิดเลขจำนวนเต็มแบบยาว (long integer)

– ข้อมูลชนิดเลขจำนวนเต็มแบบสั้น (int/short int)

ตัวแปรที่ได้กำหนดในรูปแบบ int จะใช้พื้นที่หน่วยความจำขนาด 2 ไบต์หรือ 16 บิต เพื่อจัดเก็บชุดตัวเลขทั้ง

ค่าบวกและค่าลบ มีค่าอยู่ระหว่าง -32 ,768 ถึง 32 ,676 โดยมีรูปแบบการประกาศตัวแปรดังต่อไปนี้

Int variable_name; รูปแบบการประกาศตัวแปรแบบ int

– ข้อมูลชนิดเลขจำนวนเต็มแบบยาว (long integer)

ข้อมูลชนิดเลขจำนวนเต็มแบบยาว หรือ long int จะใช้พื้นที่หน่วยจำมากกว่าข้อมูลชนิด int โดยจะใช้ขนาด 4

ไบต์ หรือ 32 บิต เพื่อให้สามารถจัดเก็บชุดตัวเลขที่มีช่วงตัวเลข (Data Rang) ที่กว้างหรือยาวกว่าเป็นสองเท่า

ซึ่งสามารถจัดเก็บค่าตัวเลขระหว่าง -2 ,147,483,648 ถึง 2 ,147,483,647 โดยมีรูปแบบการประกาศตัวแปร

ดังต่อไปนี้

Long Intvariable_name;

รูปแบบการประกาศตัวแปรแบบ (long int)

ชนิดข้อมูลแบบตัวอักษร (Character Type)

ชนิดข้อมูลแบบตัวอักษร หรือ char จัดเก็บข้อมูลในรูปแบบตัวอักษรหรืออักขระอื่นๆ ซึ่งสามารถเก็บข้อความเพียงหนึ่งอักขระเท่านั้น

ซึ่งการจัดเก็บตัวอักษรแบบหลายๆ ตัวจะเรียกว่าสตริง (String) ซึ่งประกอบด้วยกลุ่มของข้อความต่างๆ ตามขนาดที่กำหนด Char variable_name;

ชนิดข้อมูลแบบทศนิยม (Floating Point Type)

– ชนิดข้อมูลแบบทศนิยม เป็นค่าตัวเลขจำนวนจริงหรือค่าตัวเลขที่มีจุดทศนิยม โดยชนิดข้อมูลแบบทศนิยมนี้

สามารถกำหนดเพื่อใช้งานตามชนิดต่างๆ ได้ตามความเหมาะสม ซึ่งขึ้นอยู่กับความต้องการของปริมาณ

ข้อมูลที่จะนำไปใช้งาน เช่น float, double หรือ long double

– ชนิดข้อมูลเลขทศนิยมแบบ float (Single precision floating point)

ชนิดข้อมูลเลขทศนิยมแบบ float นี้มีขนาดจำนวนบิตเท่ากับ 32 บิต จัดเก็บช่วงข้อมูลระหว่าง 3.4 * 10 -38

และสามารถจัดเก็บตำแหน่งทศนิยมได้ 7 ตำแหน่ง ( 3.4E +/ -38 ) โดยมีรูปแบบการประกาศตัวแปรดังต่อไปนี้

floatvariable_name;

รูปแบบการประกาศตัวแปรแบบ float

– ชนิดข้อมูลเลขทศนิยมแบบ double (Double precision floating point)

ชนิดข้อมูลเลขทศนิยมแบบ double มีขนาดจำนวนบิตเท่ากับ 64 บิต จัดเก็บช่วงข้อมูลระหว่าง 3.4 * 10 -308

ถึง 1.7 * 10 308 และสามารถจัดเก็บตำแหน่งทศนิยมได้ 15 ตำแหน่ง (1.7E+/-308) โดยมีรูปแบบการประกาศ

ตัวแปรดังต่อไปนี้

doublevariable_name;

รูปแบบการประกาศตัวแปรแบบ double

– ชนิดข้อมูลเลขทศนิยมแบบ long double (Long double precision floating point)

ชนิดข้อมูลแบบ long double มีจำนวนบิตเท่ากับ 801 บิต หรือมากกว่านั้นจัดเก็บช่วงข้อมูลระหว่าง 3.4 * 10

-4932 ถึง 1.1 * 10 4932 และสามารถเก็บตำแหน่งทศนิยมได้ 19 ตำแหน่ง ( 1.2E+ / -4932 ) โดยมีรูปแบบ

การประกาศตัวแปรดังต่อไปนี้

long double variable_name;

รูปแบบการประกาศตัวแปรแบบ long double

ตัวแปรและตัวดำเนินการทางคณิตศาสตร์

ในการเขียนผังงานหรือการเขียนโปรแกรมของระบบงานใดก็ตาม ข้อมูลคือสิ่งที่จาเป็นที่สุดของระบบ เมื่อทำการเตรียมข้อมูลไว้แล้ว การจะนำข้อมูลเข้ามาใช้ในโปรแกรม ต้องมีการกำหนดตัวแปร หรือ สร้างตัวแปรขึ้นมาใช้แทนข้อมูลเหล่านั้น เพื่อให้อยู่ในรูปแบบที่คอมพิวเตอร์เข้าใจ เมื่อสร้างตัวแปร ไว้แล้ว การที่จะกำหนดค่าให้กับตัวแปร หรือการนำตัวแปรไปคำนวณตามสูตรต่าง ๆ ต้องใช้เครื่องหมายหรือตัวดำเนินการทางคณิตศาสตร์ เครื่องหมายทางตรรกศาสตร์ หรือการเปรียบเทียบ จึงจะได้ผลลัพธ์ตามที่ต้องการ

ข้อมูลและชนิดของข้อมูล

ข้อมูลที่ใช้ในการเขียนโปรแกรมเป็นข้อมูลที่จะต้องศึกษาว่าจะนาไปใช้ในการทำงานขั้นตอนใดของระบบไม่ว่าจะเป็นข้อมูลที่จะต้องนำเข้า ข้อมูลที่ต้องนำไปแปลผลหรือประมวลผล หรือแม้แต่ข้อมูลที่ต้องนำไปแสดงผลลัพธ์ตามความต้องการของโปรแกรม ซึ่งข้อมูล หมายถึง ข้อเท็จจริงของสิ่งที่เราสนใจ ในการเขียนโปรแกรมข้อเท็จจริงนั้นจะต้องมีความสัมพันธ์และเกี่ยวข้องกับระบบงานหรือสิ่งที่กำลังศึกษา ข้อเท็จจริงอาจเป็นตัวเลข ตัวอักขระ หรือรายละเอียดซึ่งอาจอยู่ในรูปแบบต่าง ๆ เช่น ภาพ เสียง วีดิโอ เป็นต้น

ข้อมูลที่มีความหมายและใช้งานกันโดยทั่วไปในการเขียนโปรแกรมด้วยภาษาคอมพิวเตอร์ ซึ่่งเป็นข้อมูลพื้นฐานที่ใช้ในการประมวลผล สามารถแบ่งออกเป็น 2 ชนิด ดังนี้

1. ข้อมูลชนิดตัวเลข (Numeric Data) หมายถึง ข้อมูลที่ใช้แทนจำนวนที่สามารถนาไปคำนวณได้ เขียนได้ 2 รูปแบบ คือ

1.1 ข้อมูลชนิดตัวเลขจำนวนเต็ม (Integer)

ข้อมูลชนิดตัวเลขจำนวนเต็ม เป็นไปได้ทั้งจำนวนเต็มบวก จำนวนเต็มศูนย์ และจำนวนเต็มลบ ตัวอย่างข้อมูลชนิดตัวเลขจำนวนเต็ม ได้แก่ 5, 0, -10 เป็นต้น โดยที่ค่า Integer มีค่าตั้งแต่ -2,147,483,648 ถึง 2,147,483,647

1.2 ข้อมูลชนิดตัวเลขทศนิยม (Float)

ข้อมูลชนิดตัวเลขทศนิยม คือ ตัวเลขที่ไม่ใช่จานวนเต็ม โดยอาจจะเป็นตัวเลขทศนิยมคงที่ หรือทศนิยมไม่รู้จบ ตัวอย่างข้อมูลชนิดตัวเลขทศนิยม ได้แก่ 10.50, 7.00, -0.35, 19.3333…, -22.222… เป็นต้น ค่า Float มีค่าตั้งแต่ ±1.5 x 10-45 ถึง ±3.4 x 1038

2. ข้อมูลที่เป็นตัวอักขระ (Character Data) หมายถึง ข้อมูลที่ ไม่สามารถนำไปคำนวณได้ แต่อาจนำไปเรียงลำดับได้เช่น การเรียงลำดับตัวอักษร ข้อมูลอาจเป็นตัวหนังสือ ตัวเลข หรือเครื่องหมายใด ๆ เขียนได้ 2 รูปแบบ คือ

2.1 ข้อมูลชนิดอักขระ (Character)

ข้อมูลชนิดอักขระ คือ ตัวอักษรหรือสัญลักษณ์อื่นๆ ที่มีความหมายและมีความยาวเพียง 1 ตัวอักษร โดยข้อมูลชนิดอักขระจะต้องเขียนไว้ภายในเครื่องหมาย ‘ ’ (Single Quote) เช่น ‘F’, ‘M’, ‘T’, ‘0’, ‘1’, ‘{‘, ‘#’, ‘@’ เป็นต้น

2.2 ข้อมูลชนิดข้อความ (String)

ข้อมูลชนิดข้อความ คือ ตัวอักขระที่มากกว่า 1 ตัวเรียงต่อกันเป็นข้อความ โดยข้อมูลชนิดข้อความต้องเขียนอยู่ภายในเครื่องหมาย “”(Double Quote) เช่น “John”, “Phayao”, “081-4312553”, “98/1”, “krudangpy@hotmail.com”, “Hello World” เป็นต้น

ตัวแปรและหน้าที่ของตัวแปร

เมื่อทำการเตรียมข้อมูลไว้พร้อมแล้ว การจะนำข้อมูลเข้ามาใช้ในโปรแกรม ต้องทำให้อยู่ในรูปแบบที่คอมพิวเตอร์เข้าใจและรู้จักข้อมูลเสียก่อนจึงจะใช้งานได้ ซึ่งวิธีการก็คือ การสร้างตัวแปร หรือ การกำหนดตัวแปร เพื่อจัดเก็บข้อมูลเหล่านั้นขึ้นมา

ดังนั้นตัวแปร (Variable) หมายถึง การจองพื้นที่ในหน่วยความจำหลัก (RAM) ของเครื่องคอมพิวเตอร์ โดยการกำหนดชื่อเรียกแทนข้อมูล ถ้าหากต้องการนำข้อมูลเหล่านั้นขึ้นมาใช้งาน ไม่ว่าจะเป็นการกำหนดค่า การคำนวณ หรือ การแสดงผล ให้เรียกผ่านชื่อของตัวแปร เช่น กำหนดตัวแปรขึ้นมา โดยใช้ชื่อว่า num สาหรับเก็บค่าตัวเลข 60 เมื่อต้องการนำจำนวน 60 มาใช้งาน เพียงแต่เรียกชื่อ num เท่านั้นก็สามารถนามาใช้งานได้ เช่น กำหนดสูตร out = num+10 แทนที่สูตรจะได้ out = 60 + 10 ผลลัพธ์ตัวแปร out จะมีค่าเท่ากับ 70

ตัวอย่างการกำหนดชื่อตัวแปรแทนข้อมูล

ชนิดของตัวแปร

ตัวแปรสามารถแบ่งได้เป็น 2 ประเภทใหญ่ๆ คือ ตัวแปรพื้นฐาน (Scalar) ซึ่งหมายถึงตัวแปรที่เก็บข้อมูลได้เพียงค่าเดียว และตัวแปรชุด (Array) ซึ่งก็คือตัวแปรที่สามารถเก็บข้อมูลไว้ได้หลายค่าในตัวแปรตัวเดียว โดยในที่นี้จะอธิบายเฉพาะตัวแปรพื้นฐานเพียงอย่างเดียว

หลักการตั้งชื่อตัวแปร

การสร้างตัวแปรขึ้นมาสำหรับใช้แทนข้อมูล ชื่อของตัวแปรที่จะใช้เป็นส่วนที่ต้องคำนึงถึงเพื่อไม่ให้เกิดข้อผิดพลาดเมื่อต้องนำ

ตัวแปรไปใช้ในการเขียนโปรแกรม การตั้งชื่อตัวแปรมีหลักการและข้อกำหนดเป็นมาตรฐาน ดังนี้

1. ชื่่อของตัวแปรต้องขึ้นต้นด้วยตัวอักษรภาษาอังกฤษ A-Z หรือ a-z หรือเครื่องหมาย _ (Underscore) เท่านั้น

2. ใช้ตัวอักษรภาษาอังกฤษ ตัวเลข และสัญลักษณ์ “_” ในการตั้งชื่อตัวแปร

3. ห้ามเคาะช่องว่างหรือใช้เครื่องหมายใดใดในการตั้งชื่อตัวแปร เช่น !, @, #, $, %, &, |, (, ), =, \, +, -,* ,/

4. ต้องคำนึงถึงการใช้ตัวอักษรตัวใหญ่และตัวเล็ก ภาษาคอมพิวเตอร์บางภาษามองเห็นว่ามีความแตกต่างกัน โดย Score จะถือว่าเป็นคนละตัวกับ SCORE และ score

5. ควรตั้งชื่อให้สื่อความหมายกับข้อมูล เพื่อให้ง่ายต่อการทำความเข้าใจและไม่สับสน กรณีที่มีตัวแปรเป็นจำนวนมากเช่น ตัวแปร age หมายถึงอายุ ตัวแปร id หมายถึง รหัสประจำตัว tax หมายถึงภาษี เป็นต้น

6. ห้ามตั้งชื่อตัวแปรซ้ำกับคำสงวน (Reserved Word) ซึ่งภาษาคอมพิวเตอร์แต่ละภาษาจะกำหนดคำสงวนไว้ใช้งาน ตัวอย่างคำสงวนในภาษา C เช่น if ,short, switch, break, int, default, while, case, do, float, long, char, double, for, else, return, goto, void

เครื่องหมายหรือตัวดำเนินการทางคณิตศาสตร์

เมื่อเตรียมข้อมูลและกำหนดตัวแปรสำหรับเก็บข้อมูลขึ้นมาแล้ว ขั้นตอนต่อไปเป็นการนำตัวแปรเหล่านั้นมาดำเนินการเพื่อเขียนโปรแกรมให้ทางานตามที่ต้องการ โดยการดำเนินการดังกล่าวนั้นหมายถึง

การกำหนดค่าเริ่มต้นให้กับตัวแปร การนำตัวแปรมาคำนวณโดยใช้เครื่องหมายหรือตัวดำเนินการ ทางคณิตศาสตร์ การเปรียบเทียบ หรือการใช้เครื่องหมายทางตรรกศาสตร์ เพื่อให้ได้ผลลัพธ์ตามต้องการ ซึ่งเครื่องหมายหรือตัวดำเนินการทางคณิตศาสตร์ มีดังนี้

ตารางแสดงเครื่องหมายหรือตัวดำเนินการทางคณิตศาสตร์

ตัวอย่าง หากกำหนดค่าเริ่มต้นให้ตัวแปร x = 10, y = 5