Int i,j,k; //переменные i, j, k – целого типа
Float x,y; //переменные x, y – вещественного типа
Char a; //переменная a – символьного типа
Желательна инициализация переменных при их описании:
int i=1, j=0, k=2;
float x=0.25, y=-1.5;
char a=’W’;
Если при описании переменной использован модификатор const, то это означает, что значение переменной нельзя изменять в программе. Такую переменную называют именованнойконстантой. Она обязательно должна быть инициализирована:
const int i=1; //именованная целая константа i
const float x=0.25; //именованная вещественная константа x
const char a=’W’; //именованная символьная константа a
Класс памяти определяет время жизни и область видимости переменной:
auto – автоматическая переменная. Память под нее выделяется в стеке и при необходимости инициализируется каждый раз при выполнении оператора, содержащего ее описание. Освобождение памяти происходит при выходе из блока, в котором описана переменная. Время ее жизни – от момента описания до конца блока. Для локальных (описанных внутри блока) переменных спецификатор auto применяется по умолчанию, поэтому задавать его явным образом смысла не имеет;
extern – внешняя переменная. Эта переменная определяется в другом месте программы (в другом файле или дальше по тексту программы). Используется для создания переменных, доступных во всех модулях программы, в которых они объявлены. Если переменная в этом же описании инициализируется, то спецификатор extern игнорируется;
static – статическая переменная. Время ее жизни – постоянное. Инициализируется один раз при первом выполнении оператора, содержащего описание переменной. В зависимости от расположения оператора описания статические переменные могут быть глобальными (описаны вне любого блока, область их действия – весь файл, в котором они описаны) и локальными (описаны внутри блока). Глобальные статические переменные видны только в том модуле, в котором они описаны;
register – регистровая переменная. Память для нее выделяется в регистрах процессора. Если такой возможности у компилятора нет, переменные обрабатываются как auto:
int a; //глобальная переменная a
void main() //заголовок головной программы
{ //начало блока головной программы
int b=1; //локальная переменная b
extern float x;//переменная x определена в другом месте
static int c=0;//локальная статическая переменная c
register char d=’W’; //регистровая переменная d
a=1; //присваивание значения глобальной переменной a
int a; //описание локальной переменной a
//с этого момента и до конца блока действует
//только локальная переменная a
a=0; //присваивание значения локальной переменнойa
. . . . . . . . .
return 0;
} //конец блока головной программы
float x=1.5;//определение и инициализация внешней переменнойx
В этом примере:
глобальная переменная a определена вне всех блоков. Память под нее выделяется в сегменте данных в начале работы программы, областью действия и областью видимости является вся программа до оператора описания одноименной локальной переменной a;
локальные переменные b и c определены внутри блока, поэтому область их видимости – весь блок от момента их описания. Память под b выделяется в стеке при входе в блок и освобождается при выходе из него. Переменная с располагается в сегменте данных и существует все время, пока работает программа.
Если при определении начальное значение переменной явным образом не задано, то компилятор присваивает глобальным и статическим переменным нулевые значения соответствующего типа. Автоматические переменные в этом случае не инициализируются.
Описание переменной может выполняться в форме объявления или определения.
Объявление описывает свойства переменной, информируя компилятор о типе переменной и классе памяти. Определение содержит, кроме того, указание компилятору о выделении памяти в соответствии с типом переменной, то есть связывает переменную с конкретной областью памяти. В Си большинство объявлений являются одновременно и определениями. В приведенном выше примере только описание
extern float x;
является объявлением, но не определением.
Переменная может быть объявлена многократно, но определена только в одном месте программы.
МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ
Математические функции служат для вычисления некоторых часто встречающихся тригонометрических и элементарных функций. Они помещены в файл <math.h>, вызываемый из системной библиотеки директивой препроцессора:
#include <math.h>
Аргументы математических функций могут иметь типы double, float или int, причем все функции, кроме abs(), round(), ceil(), floor() и irand() возвращают значения типа double, а эти – типа int. Углы в тригонометрических функциях задаются в радианах:
Sin(x) sin x
Cos(x) cos x
Tan(x) tg x
Asin(x) arcsin x
Acos(x) arccos x
Atan(x) arctg x
Atan2(x,y) arctg x/y
Sinh(x) sh x
Cosh(x) ch x
Tanh(x) th x
exp(x) ex
Log(x) ln x
Log10(x) lg x
pow(x,y) xy ошибка, если x = 0 и y <= 0 или
если x < 0 и y не целое
sqrt(x) 
ceil(x) наименьшее целое, большее или равное х:
ceil(5.0) = 5
ceil(5.4) = 6
ceil(5.8) = 6
floor(x) наибольшее целое, меньшее или равное x –
выделение целой части числа:
floor(5.0) = 5
floor(5.4) = 5
floor(5.8) = 5
round(x) округление аргумента:
round(5.0) = 5
round(5.4) = 5
round(5.8) = 6
fabs(x) |x| x – вещественное
abs(x) |x| x – целое
ldexp(x,n) x•2n
fmod(x,y) остаток от деления x на y
в виде вещественного числа:
fmod(7.8, 5) = 2.8
fmod(7.8, 5.0) = 2.8
fmod(7.8, 5.2) = 2.6
fmod(7.8, 5.5) = 2.3
fmod(7.0, 5.0) = 2.0
fmod(7, 5) = 2.0
fmod(7.5, 5.8) = 1.7
МАТЕМАТИЧЕСКИЕ КОНСТАНТЫ
В Си имеется много предопределенных числовых констант, которые используются в инженерных и научных расчетах:
M_PI число π 3,14159265358979323846
M_E число e 2,7182818284590452354
M_LOG2E log2e 1,4426950408889634074
M_LOG10E lg e 0,43429448190325182765
M_LN2 ln e 0,69314718055994530942
M_LN10 ln 10 2,30258509299404568402
M_PI_2 π/2 1,57079632679489661923
M_PI_4 π/4 0,78539816339744830962
M_1_PI 1/π 0,31830988618379067154
M_2_PI 2/π 0,63661977236758134308
M_2_PI 2/ 
0,63661977236758134308
M_SQRT2 
1,41421356237309504880
M_SQRT1_2 1/ 0,70710678118654752440
ВЫРАЖЕНИЯ
В любой программе требуется производить вычисления. Для вычисления значений переменных используются выражения (формулы), которые состоят из операндов, знаков операций и скобок.
Операнды задают данные для вычислений. Операции задают действия, которые необходимо выполнить. Каждый операнд, в свою очередь, является выражением или одним из его частных случаев, например константой или переменной. Операции выполняются в соответствии с приоритетами. Для изменения порядка выполнения операций используются круглые скобки.
Итак, под выражением понимается последовательность констант, переменных и функций, связанных знаками операций и скобками. В зависимости от типа операндов (констант, переменных или функций), используемых в выражениях, они могут иметь целый или вещественный тип.
Выражения целого типа
В этих выражениях используются операнды целого или символьного типов, связанные круглыми скобками и знаками арифметических, логических, побитовых операций и операций сравнения.
К арифметическим операциям относятся:
+ сложение 3 + 2 = 5
- вычитания 5 – 2 = 3
* умножение 3 * 2 = 6
/ деление нацело 5 / 3 = 1
% остаток от деления 5 % 3 = 2
5 % 2 = 1
5 % 1 = 0
5 % 5 = 0
2 % 3 = 2
++ инкремент x++ = x + 1
++x = x + 1
-- декремент x-- = x – 1
--x = x – 1
В отличие от Паскаля, в выражения целого типа языка Си могут входить и операнды символьного типа (char), при этом операции выполняются над кодами символьных констант, а результат может быть выражен или целым числом, или символом:
‘A’ + 3 = ‘D’
‘A’ + 3 = 68
‘a’ – 32 = ‘A’
‘a’ – 32 = 65
‘0’ + 1 = 49
‘0’ + 1 = ‘1’
В языке Си используются три логические операции:
!НЕ отрицание, инверсия,
||ИЛИ логическое сложение, дизъюнкция,
&&И логическое умножение, конъюнкция
и шесть операций сравнения:
==равно,
!= не равно,
> больше,
>= больше или равно,
< меньше,
<= меньше или равно.
Внимание! Операция равно в Си обозначается не одним, как в Паскале, а двумя знаками равенства: ==
Результатами логических операций и операций сравнения могут быть две константы:
1 – истина,
0 – ложь.
Причем считается, что если операнд в выражении не равен нулю (не ложь), то он имеет значение истина:
5&&3 = 1истинаИистина есть истина
5&&0 = 0 истинаИложь есть ложь
5||3 = 1
5||0 = 1
0||0 = 0
!1 = 0 НЕистина есть ложь
!5 = 0
5==5 = 1 5 равно 5 есть истина
5==3 = 0
5!=5 = 0 5 не равно 5 есть ложь
5!=3 = 1
5>3 = 1
5<=3 = 0
Побитовые операции выполняются над двоичными кодами операндов, над каждым разрядом кода отдельно. К ним относятся:
&И 5&3 = 1 101 = 5
&
011 = 3
___
001 = 1
|ИЛИ 5|3 = 7 101 = 5
|
011 = 3
___
111 = 7
^ исключающее ИЛИ 5^3 = 6 101 = 5
^
011 = 3
___
110 = 6
Приоритет выполнения операций:
!НЕ
- изменение знака
++ инкремент
-- декремент
Эти операции имеют наивысший приоритет и выполняются в выражениях справа налево.
За ними следуют операции:
*, /, % операции типа умножения
+, - операции типа сложения
>, >=, <, <= операции сравнения
==, != операции равенства
& побитовое И
^ исключающее ИЛИ
| побитовое ИЛИ
&& логическое И
|| логическое ИЛИ
Эти операции выполняются в выражениях слева направо. Порядок вычислений может быть изменен с помощью круглых скобок.
Примеры записи выражений целого типа
sqrt(a)*b*b
5*pow(x,3) 5*x*x*x
a*b/c + c/(a*b)
cos(x*x*x)*cos(x*x*x)
exp(log(1.0+x)/3.0) pow((1.0+x),1.0/3.0)
Внимание! Ошибочная запись pow((1.0+x),1/3)
Примеры вычислений выражений целого типа
(5&3) + (5|3)= 8
(3>5)||(4%2)&&(4/2) = 0
(('a' - 32)=='A') + !(3>5) + (5||3) = 3
(5&&3) + (5||3) +!5 = 2
((5>3)==(5!=3)) + !('A'>'B') + ('A'==65) = 3
(!(2%3)||(2%3)) + (!(2/3)&&(2/3)) + !((3>5)||(5>2)) = 1
8/3%2 + !('C' - 'A' == 3%5) - ceil(pow(0.5,2)) = 0