Что такое переменная в компьютере
Переме́нная в императивном программировании — поименованная, либо адресуемая иным способом область памяти, адрес которой можно использовать для осуществления доступа к данным. Данные, находящиеся в переменной (то есть по данному адресу памяти), называются значением этой переменной.
В других парадигмах программирования, например, в функциональной и логической, понятие переменной оказывается несколько иным. В таких языках переменная определяется как имя, с которым может быть связано значение, или даже как место (location) для хранения значения.
Область видимости и/или время существования переменной в некоторых языках задаётся классом памяти.
Открытие списка переменных среды в Windows PowerShell
Открытие списка переменных среды возможно при помощи системного средства Windows PowerShell.
Выполните следующие действия:
- Запустите Windows PowerShell от имени администратора.
- Введите команду, а затем нажмите на клавишу «Enter»:
- В окне PowerShell откроется список переменных среды Windows.
Статическая и динамическая типизация переменных
Если тип переменной определяется на этапе компиляции, имеет место статическая типизация, а если на этапе выполнения программы — динамическая. В последнем случае иногда говорят, что переменная не имеет типа, хотя данные, содержащиеся в ней, безусловно, относятся к определённому типу данных, но выясняется это уже во время выполнения программы.
В большинстве случаев статическая типизация позволяет уменьшить затраты ресурсов при выполнении программы, поскольку для динамической типизации требуются затраты ресурсов на выяснение типов данных их приведение в выражениях с смешанными типами. Статическая типизация позволяет перекладывать проверку типов на этапе компиляции программы. Это также упрощает обнаружение ошибок ещё на этапе разработки, когда их исправление обходится менее дорого. Тем не менее во многих случаях необходимо применение динамической типизации. Например, необходимость поддержания совместимости при переходе на новый формат представления данных (например, старая часть проекта посылает процедуре дату символьной строкой, а новые объекты используют более современный числовой тип).
Содержание
Доступ к переменным средам из реестра Windows
Есть возможность получить доступ к переменным средам из системного реестра Windows. Пользователю нужно будет открыть редактор реестра, а затем пройти по пути до определенной ветки.
Системные переменные среды находятся по следующему пути:
Переменные среды локального пользователя расположены в следующей ветке реестра:
Вы можете создать в редакторе реестра новые переменные или изменить существующие.
Локальные и глобальные переменные. Области видимости
По зоне видимости различают локальные и глобальные переменные. Первые доступны только конкретной подпрограмме, вторые — всей программе. С распространением модульного и объектного программирования, появились ещё и общие переменные (доступные для определённых уровней иерархии подпрограмм). Область видимости иногда задаётся классом памяти. Ограничение видимости может производиться путём введения пространств имён.
Ограничение зоны видимости придумали как для возможности использовать одинаковые имена переменных (что разумно, когда в разных подпрограммах переменные выполняют похожую функцию), так и для защиты от ошибок, связанных с неправомерным использованием переменных (правда, для этого программист должен владеть и пользоваться соответствующей логикой при структуризации данных).
Классификация
Список переменных среды Windows в таблице
Для удобства посетителей сайта я собрал в общую таблицу переменные, их описание и значения в операционной системе Windows. В подавляющем большинстве случаев, системная папка расположена на диске «C:», поэтому пути в значениях даны для этого диска.
Как посмотреть все переменные среды в командной строке
Пользователь может получить список переменных среды при помощи системного инструмента — командной строки Windows.
В cmd переменные среды открываются следующим образом:
- Запустите командную строку от имени администратора.
- Выполните команду:
Для получения списка переменных в виде текстового файла, выполните в командной строке команду:
После выполнения этой команды, на Локальном диске «C:» появится текстовый файл с именем «Variables» (имя можно использовать любое), в котором находится список переменных среды Windows.
На моем компьютере файл имеет следующее содержание:
Выводы статьи
Переменные окружения Windows позволяют пользователю экономить время во время работы на компьютере. Переменными средами Windows могут пользоваться обычные пользователи или системные администраторы для быстрого доступа к объектам операционной системы, чтобы открыть нужную директорию на компьютере, или запустить программу.
Переменная — это именованная область памяти для хранения данных, которые могут изменяться в процессе исполнения программы.
- Именем («обозначением ячейки памяти»)
- Значением (данными, содержащимися в переменной в конкретный момент времени)
- Типом (определяющим: а) какие значения может принимать переменная; б) какие операции можно производить с этими значениями; в) как данные представлены в памяти компьютера)
Имена и типы переменных указываются в разделе описаний и не могут изменяться в процессе выполнения программы.
Дискретные (можно перечислить возможные значения):
- целые (integer, longint)
- символьный (char)
- логический (boolean)
- диапазон (часть значений стандартного дискретного типа, например, 1..100)
- перечисляемый (явно перечислены все допустмые значения)
Вещественные (real, double, extended) — служат для представления действительных чисел с ограниченной точностью.
- Массив (фиксированное количество данных одного типа)
- Строка
- Запись (связанные данные, в общем случае, разных типов)
- Множество
- Файл (данные одного типа, хранящиеся на внешнем носителе)
Для обмена информацией между компьютером, исполняющим программу, и пользователем служат операторы ввода и вывода (точнее, операторы вызова процедур ввода и вывода).
Оператор ввода нужен, чтобы компьютер получил исходные данные. В программе на Pascal он записывается следующим образом:
При выполнении оператора программа будет приостановлена, пока пользователь не наберет на клавиатуре значения и не нажмет клавишу «Enter». Затем введенные значения будут помещены в переменные, указанные как параметры процедуры ввода. Например, при выполнении оператора
компьютер будет ожидать ввода двух значений, которые затем будут помещены в переменные a и b.
При выполнении оператора вычисляются значения выражений, после чего эти значения выводятся на экран монитора. Например, при выполнении оператора
Для того чтобы переменная получила или изменила свое значение, используется оператор присваивания. В Pascal он записывается следующим образом:
Тип переменной должен совпадать с типом выражения либо быть «более широким» совместимым (т.е. вещественной переменной можно присвоить значение целого выражения; строковой переменной можно присвоить значение символьного выражения).
Компьютер сначала вычисляет значение выражения в правой части оператора присваивания, затем помещает его в переменную, указанную слева от символа присваивания «:=».
Например, при выполнении оператора
переменная x получит значение суммы переменных a и b. При выполнении оператора
значение переменной n увеличится на единицу.
Запомните! При присваивании переменной нового значения старое будет потеряно безвозвратно. Например, после выполнения операторов a := b;
обе переменные будут иметь одинаковые значения, равные тому, которое имела переменная b.
Рассмотрим, как составить простую программу, выполняющую какие-либо вычисления. Для этого нам нужно:
- Проанализировав условие задачи, выделить исходные данные и результаты. Выбрать для них имена переменных (если они не заданы в условии). Определить тип данных.
- Построить математическую модель задачи — описание в виде набора математических соотношений.
- Разработать (или подобрать из известных) алгоритм решения задачи — последовательность действий, приводящую от исходных данных к результатам за конечное число шагов. (Не забудьте, что сначала компьютер должен получить значения исходных данных, а после нахождения результатов — вывести эти результаты на экран).
- Если в процессе решения используются промежуточные данные, выбрать имена переменных и определить их тип.
- Записать программу в соответствии с правилами синтаксиса языка программирования (в нашем случае — Pascal).
Рассмотрим простейший пример.
Разработать программу, вычисляющую длину окружности и площадь круга по известному радиусу.
1) Определим исходные данные и результаты задачи. В данном случае они явно указаны в условии: исходная величина — радиус, результаты — длина окружности и площадь круга. Используем для них традиционные обозначения: R, L и S, соответственно. Все эти переменные могут принимать как целые, так и дробные числовые значения, поэтому следует использовать вещественный тип данных, например, Real.
2) Математически задача описывается известными формулами:
3) Алгоритм в данном случае предельно прост:
- Ввести значение радиуса.
- Вычислить длину окружности по формуле [1].
- Вычислить площадь круга по формуле [2].
- Вывести значения длины окружности и площади круга на экран.
4) При вычислениях нам (точнее, компьютеру) потребуется значение π. Вообще говоря, практически все реализации Pascal имеют встроенную константу PI, но мы объявим подобную константу самостоятельно.
Компьютер, изготовленный на заводе, подобен новорожденному человеку, он может осуществлять какие-то действия, но не знает как. Но если человек в дальнейшем способен к обучению, то компьютер необходимо научить, то есть, заложить в него программное обеспечение. Компьютер без программы – бесполезная конструкция из железа, пластмассы и проводов.
Важнейшее отличие работы компьютера от работы человеческого ума состоит в том, что работа компьютера строго подчинена заложенным в него программам, человек же сам управляет своими действиями.
Программа – это указание на последовательность действий (команд), которую должен выполнить компьютер, чтобы решить поставленную задачу обработки информации.
У каждого исполнителя своя система команд, которые он понимает и может выполнить. Выстроив эти команды в четкий алгоритм, мы позволим исполнителю получить необходимый результат.
У компьютера своя система команд – машинных команд. Машинные команды представлены в виде двоичных кодов.
Язык машинных команд понятен компьютеру, но сложен для человека. Простому человеку писать программу из таких команд трудно, так как они не наглядны. Поэтому программисты придумали другие языки – языки, которые ближе человеку по смыслу. Их назвали языками программирования высокого уровня.
2. Язык программирования Pascal
Паскаль популярен среди программистов по следующим причинам:
- Прост для обучения.
- Отражает фундаментальные идеи алгоритмов в легко воспринимаемой форме, что предоставляет программисту средства, помогающие проектировать программы.
- Позволяет четко реализовать идеи структурного программирования и структурной организации данных.
- Использование простых и гибких структур управления: ветвлений, циклов.
- Надежность разрабатываемых программ.
Команду алгоритма, записанную на языке программирования, принято называть оператором.
Программа на Паскале близка по своему виду к описанию алгоритма на Алгоритмическом языке. Сравните алгоритм решения уже знакомой вам задачи - деления простых дробей с соответствующей программой на Паскале:
алг Деление дробей цел a, b, с, d, m, n нач ввод а, b, c, d m:= a x d n:= b x c вывод m, n кон | Program Division; var a, b, с, d, m, n: integer; begin readln (a,b, c,d) ; m:= a*d; n:= b*c; write (m, n) end. |
3. Структура программы на Паскале
Даже не заглядывая в учебник по Паскалю, в этой программе можно все понять (особенно помогает знание английского языка). Структура программы имеет следующий вид:
begin
операторы (тело программы);
end.
Первой строкой программы является её заголовок. Он подобно заголовку книги рассказывает читателю, что это программа, для решения какой задачи она предназначена. Заголовок программы начинается со слова Program (программа), за которым следует произвольное имя, придуманное программистом:
Раздел описания переменных начинается со слова Var (variables - переменные), за которым идет список имен переменных через запятую. Тип указывается после двоеточия. В стандарте языка Паскаль существуют два числовых типа величин: вещественный и целый. Слово integer обозначает целый тип (является идентификатором целого типа). Вещественный тип обозначается словом real. Например, раздел описания переменных может быть таким:
var a, b : integer; с, d : real;
Идентификаторы переменных составляются из латинских букв и цифр; первым символом обязательно должна быть буква.
Раздел операторов - основная часть программы. Начало и конец раздела операторов программы отмечаются служебными словами begin (начало) и end (конец). В самом конце программы ставится точка:
При написании текста программы следует соблюдать несколько правил:
- разрешается использовать только символы латинского алфавита для команд
- большие и маленькие буквы Паскаль не различает. То есть слово begin может быть написано как с маленькой, так и с большой буквы “Вegin; BEGIN; BeGin”
- все операторы заканчиваются точкой с запятой “;”
Самый простой и одновременно один из самых важных операторов – оператор вывода, ведь программа должна вывести результат на экран монитора. Выглядит оператор следующим образом:
Write (‘Здравствуй Мир!’);
Видео YouTube
Вася
пошел
гулять
«5»: Написать программу, которая выводит на экран рисунок из букв:
4. Переменная. Тип данных. Операторы ввода, вывода, присваивания
Опытный программист знает, а новичку полезно узнать, что главными элементами любой программы являются переменные, константы и операторы.
Переменными – называют величины, значения которых изменятся в процессе выполнения программы.
Константами называются величины, которые не изменяют своего значения.
Операторы описывают те действия, которые должна выполнять программа.
Тип переменной является важнейшей характеристикой переменной. Определяет вид данных, содержащихся в переменной, набор операций, которые можно выполнять над этими данными. В Паскале существуют много типов переменных, для начала познакомимся с двумя:
Integer – целый тип. Описывает числа (например число 6 или 18 или -50).
Real – вещественный тип. Служит для хранения дробных чисел (например число 6,2 или 18,9 или -50,7).
Описать переменную это значит указать после зарезервированного слова Var имя и тип переменной. Например:
Var a: integer;
Var a,b: real;
Ввод исходных данных с клавиатуры происходит по оператору read (read - читать) или readln (read line - читать строку):
При выполнении команды ввода компьютер ожидает действий пользователя. Пользователь набирает на клавиатуре значения переменных в том порядке, в каком они указаны в списке, отделяя их друг от друга пробелами. Одновременно с набором данных на клавиатуре они появляются на экране. В конце нажимается клавиша (). Разница в выполнении операторов readln и read состоит в том, что после выполнения ввода по оператору readln экранный курсор перемещается в начало новой строки, а по оператору read этого не происходит.
Вывод результатов происходит по оператору write (write - писать) или writeln (write line - писать в строку):
Результаты выводятся на экран компьютера в порядке их перечисления в списке. Элементами списка вывода могут быть константы, переменные, выражения.
Разница в выполнении операторов writeln и write состоит в том, что после выполнения вывода по оператору writeln экранный курсор перемещается в начало новой строки, а по оператору write этого не происходит.
Арифметический оператор присваивания на Паскале имеет следующий формат:
Арифметическое выражение может содержать числовые константы и переменные, знаки арифметических операций, круглые скобки. Кроме того, в арифметических выражениях могут присутствовать функции.
Пример использования переменной среды Windows
Рассмотрим следующий пример: пользователю нужно открыть системную папку «AppData», в которой находятся различные данные программ, установленных в операционную систему Windows. Скрытая папка «AppData» находится в профиле пользователя, обычно на диске «C:». Данные приложений расположены по пути:
Чтобы получить доступ к этой папке нужно выполнить несколько последовательных действий: открыть Проводник, включить в Windows отображение скрытых папок и файлов, а затем пройти по всему пути до нужной папки.
При помощи переменной «%APPDATA%» (переменная используется без кавычек) можно сразу открыть нужную директорию в системе, без ввода имени пользователя, включения отображения скрытых папок, ввода полного пути. Это экономит много времени.
Чтобы открыть нужный каталог достаточно лишь ввести «%APPDATA%» в поле поиска Windows, в адресную строку Проводника или в диалоговое окно «Выполнить», а затем нажать на клавишу «Enter».
Переменные среды Виндовс заключены в специальный оператор «%», который находится с двух сторон названия переменной. Это необходимо, чтобы система могла обработать запрос.
Пользователь может самостоятельно создавать переменные среды или изменять существующие. В статье мы рассмотрим несколько способов просмотра переменных среды и самостоятельное создание переменной. В руководстве вы найдете таблицу со списком переменных, применяемых в операционных системах Windows 10, Windows 8.1, Windows 8, Windows 7.
Статические и динамические переменные
Адрес поименованной ячейки памяти также может определяться как на этапе компиляции, так и во время выполнения программы. По времени создания переменные бывают статическими и динамическими. Первые создаются в момент запуска программы или подпрограммы, а вторые создаются в процессе выполнения программы.
Динамическая адресация нужна только тогда, когда количество поступающих на хранение данных заранее точно не известно. Такие данные размещают в специальных динамических структурах, тип которой выбирается в соответствии со спецификой задачи и с возможностями выбранной системы программирования. Это может быть стек, куча, очередь и т. п. Даже файл, в том смысле, который заложил Н.Вирт в Паскаль, является динамической структурой.
Как посмотреть переменные среды Windows 10
Сейчас мы посмотрим, как получить доступ к переменным средам в операционной системе Windows 10. В других версиях Windows необходимо выполнить аналогичные действия.
Чтобы посмотреть переменные окружения Windows 10, выполните следующее:
- Нажмите на клавиши» «Win» + «R».
- В окне «Выполнить» введите команду: «systempropertiesadvanced» (без кавычек), а затем нажмите на кнопку «ОК».
- В окне «Свойства системы», во вкладке «Дополнительно» нажмите на кнопку «Переменные среды…».
- В окне «Переменные среды» отображаются пользовательские переменные среды и системные переменные среды.
Простые и сложные переменные
По наличию внутренней структуры, переменные могут быть простыми или сложными (составными).
Простые переменные не имеют внутренней структуры, доступной для адресации. Последняя оговорка важна потому, что для компилятора или процессора переменная может быть сколь угодно сложной, но конкретная система (язык) программирования скрывает от программиста её внутреннюю структуру, позволяя адресоваться только «в целом».
Сложные переменные программист создаёт для хранения данных, имеющих внутреннюю структуру. Соответственно, есть возможность обратиться напрямую к любому элементу. Самыми характерными примерами сложных типов являются массив (все элементы однотипные) и запись (элементы могут иметь разный тип).
Следует подчеркнуть относительность такого деления: для разных программ одна и та же переменная может иметь разную структуру. Например, компилятор различает в переменной вещественного типа 4 поля: знаки мантиссы и порядка, плюс их значения, но для программиста, компилирующего свою программу, вещественная переменная — единая ячейка памяти, хранящая вещественное число.
Переменная (от англ. variable) — поименованная или адресуемая иным способом область памяти, которую можно использовать для доступа к данным. Звучит сложно и пугающе, не правда ли? Однако на практике такое определение вашему ребенку не потребуется. По крайней мере, на начальных этапах изучения программирования.
Переменная простыми словами — это хранилище данных. Сюда можно положить какое-то значение (например, число, строку или другой тип данных). Еще более простой вариант представить себе переменную — подумать о том, что нас окружает. Например, переменной может быть какой-то небольшой мешочек, куда можно положить, к примеру, яблоко. Оно будет там находиться до тех пор, пока мы не решим произвести с яблоком какие-то действия.
Переменную в любой программе необходимо объявлять. То есть достать этот мешочек перед тем, как положить в него яблоко. В современных приложениях переменных может быть сколько угодно много. Например, в одном мешочке хранится яблоко, в другом — конфета.
В переменных хранятся определенные данные, которые можно впоследствии использовать в программе. Для того, чтобы переменная появилась, необходимо ее объявить (зарезервировать ячейку памяти под определенные данные). В разных языках переменные объявляются по-разному в зависимости от синтаксиса. Где-то это может быть слово «var», где-то «let». Существуют также неизменяемые переменные, которые задаются только раз и объявляются словом «const».
Переменные в программе нужны не только для хранения данных, но и для различных операций с ними. Например, можно создать простой калькулятор, используя всего три переменные — a, b и c. Как это будет работать? Не углубляясь в тонкости синтаксиса каждого отдельно взятого языка программирования, покажем простой пример:
То есть у нас есть три переменные. Первые две используются для вычисления, а третья служит для того, чтобы в нее записывалось значение суммы. Причем первые две переменные могут быть с заданными исходными значениями, а могут быть и пустыми (то есть переменная объявляется, но ей не присваивается никакое значение). Во втором случае, можно самим подставлять значения и на их основе будут производиться расчеты.
Кстати, данные можно записывать сразу в программе. Если взять наш пример выше, вместо латинских букв мы можем сразу же использоваться цифры. Например, 1+2 = 3. Однако в этом случае программа, которую вы напишете, не будет обладать должной гибкостью. То есть можно посчитать в ней только заданные значения и для того, чтобы что-то изменить, каждый раз придется в коде писать новые числа и только тогда мы получим другой результат.
Переменные позволяют добавить гибкости приложению. То есть мы сами можем менять их значения и каждый раз получать необходимые результаты без вмешательства в код программы.
При работе с средой разработки Scratch также используются переменные. Здесь есть отдельный раздел, где может их создавать. При нажатии на специальную кнопку, у нас появится окно, где можно задавать имя и значение переменной. Также, в Scratch есть возможность определения области видимости, то есть будет ли переменная доступна только одному спрайту или всем.
Важно помнить о том, что если переменная доступна всем спрайтам, она должна иметь уникальное имя. Две переменные с одним из тем же именем в одной и той же области видимости существовать не могут.
А если планируется использование переменных в разных областях видимости (спрайтах), здесь допустимо использование одинаковых имен.
Как называть переменные? Можно просто латинскими буквами. Однако наиболее популярный и эффективный вариант — описательное именование, чтобы мы, работая с кодом в будущем, могли знать, какое именно значение в переменной и что туда «положить» в случае, если планируются такие действия. При обучении через скретч лучше сразу пользоваться английскими названиями переменных. Дело в том, что во взрослом программировании весь код пишется исключительно на английском и в будущем, если ребенок в будущем будет работать с иностранными компаниями, ему придется изучить этот язык.
Например, у нас есть переменная, в которую заносятся какие-то животные. Ее можно назвать «Zhivotnye», но лучше сразу писать «Animals».
Для чего можно использовать переменные в Scratch? В целом, для любой программы, которую мы здесь пишем. Например, у нас есть два персонажа, и они должны двигаться по экрану. Мы можем задать им скорость вручную, а можем внести эти данные в переменную и затем менять скорость одновременно для обоих персонажей. Это будет более эффективно.
Помимо скорости, в качестве переменных могут выступать и другие динамические параметры, например, количество шагов. И это далеко не все возможности.
Переменная среды (environment variable) — текстовая короткая ссылка на элемент операционной системы Windows, предназначенная для получения быстрого доступа к объекту системы, или к данным о каталогах и конфигурации компьютера. Переменная среды (переменная окружения) позволяет быстро перейти к нужному месту на компьютере, без использования имени пользователя или полного пути к объекту.
Переменные окружения Windows используются в командной строке, в диалоговом окне «Выполнить» и адресной строке Проводника. Переменная среды может содержать информацию о настройках системы или данные о текущем пользователе компьютера.
Переменные среды Windows делятся на два вида:
- Пользовательские переменные среды — содержат указания пути к пользовательским каталогам.
- Системные переменные среды — содержат информацию о каталогах ОС и конфигурации ПК.
Чаще всего переменные среды используются как путь к дискам, файлам или параметрам системы. Использование переменной среды позволяет быстро перейти к нужной директории операционной системы, без ввода полного пути, например, без ввода имени пользователя.
Переменные окружения часто используются при написании скриптов, или при работе в командной строке. Короткие переменные можно использовать вместо полного пути до файла или папки, например, при создании ярлыков, при вводе пути к объекту.
Создание переменной среды в Windows
Пользователь может самостоятельно создать новую переменную для открытия директорий на компьютере, или для запуска программ.
Перед внесением изменений в переменные окружения, обратите внимание на то, что бездумное изменение значений переменных среды Windows может привести к сбоям или неполадкам в работе операционной системы.
- В окне «Переменные среды» выберите одну из групп переменных: пользовательские или системные переменные.
- Нажмите на кнопку «Создать…».
На этом примере я создам отдельную переменную среды для запуска программы TeamViewer.
- В окне «Изменение пользовательской переменной» добавьте имя переменной, а в поле «Значение переменной:» введите полный путь к исполняемому файлу.
- В окне переменных сред добавилась новая переменная. Нажмите на кнопку «ОК» для применения изменений.
- В диалоговом окне «Выполнить» введите «%Имя_переменной%», в нашем случае, «%TeamViewer%», нажмите на кнопку «ОК».
- На Рабочем столе компьютера откроется окно запущенной программы.
Подобным способом, после ввода переменной в адресную строку Проводника, выполняется запуск программы или открытие директории на ПК.
Переменная среды пути «Path» содержит список директорий на компьютере, в которых система должна искать исполняемые файлы. Переменная среды пути «PATH» не добавляется к исполняемым файлам, а только к директориям, где находятся данные файлы.
Если добавить в переменную среды Path Windows путь к директории с исполняемым файлом, например, для браузера Google Chrome: C:\Program Files (x86)\Google\Chrome\Application , то программа запустится из командной строки, после выполнения команды «chrome», без ввода полного пути к исполняемому файлу.
При необходимости, пользователь может удалить ненужную переменную из операционной системы Windows.
Читайте также: