Розділ 6: "Змінні: чарівні коробочки пам'яті"

Професор Біт приніс у кімнату кілька різнокольорових коробок різних розмірів і форм і поставив їх на стіл перед Алісою.

— Сьогодні ми поговоримо про щось дуже важливе в програмуванні — про змінні, — почав Професор. — Уяви, що комп'ютеру потрібно запам'ятовувати інформацію під час роботи програми. Як він це робить?

Аліса задумалась:
— Напевно, записує кудись?

— Вірно! — кивнув Професор. — Комп'ютер зберігає інформацію в спеціальних комірках пам'яті. А щоб програмісту було зручно працювати з цими комірками, винайшли змінні.

Професор взяв синю коробку і написав на ній "вік":
— Змінна — це як коробка з назвою. У неї можна покласти якесь значення і потім використовувати його, звертаючись до імені коробки.

Він поклав у коробку картку з числом 12.

— Дивись, я створив змінну з ім'ям "вік" і присвоїв їй значення 12. У програмуванні це записується так:

python
вік = 12

— Тобто, змінна — це просто контейнер для зберігання інформації? — запитала Аліса.

— Саме так! — зрадів Професор. — І як у справжні коробки можна класти різні речі, так і в змінні можна записувати різну інформацію.

Він загадково посміхнувся і продекламував:

Мама хоче, щоб було у домі чисто,
Підгорнувши рукави без зайвих слів,
В першу скриньку склала числа урочисто,
А у другу — жменю літер та рядків.

З різних місць на неє падають предмети,
Суть яких відразу важко осягнуть:
Там ховаються питання і секрети,
«Хибність» з «Істиною» визначають путь.

Третій ящик залишився пустувати,
А навіщо то й сама не пам'ята.
Та бува цінніш, ніж злитки і дукати,
Невідомість, порожнеча й простота!

А четвертий ящик швидко пропустила,
Захопилась і відклала всі діла.
Геть нічого вона в ньому не вмістила,
Та і Значення йому не надала!

Тягне далі мама ящик незвичайний,
В нім порожніх коробочків просто тьма.
Розкладає персні й бісер в них негайно,
Й підписала, щоб ховати не дарма.

А тоді, зібравши стоси дуже ладно,
В той масивний ящик хоче помістить,
Щоб навколо виглядало все ошатно,
І було відомо, що і де лежить.

Настає порядок і ясне прозріння,
Безлад остаточно знищено сповна.
Змінні нам дарують радість розуміння,
Кожна скринька змістом сповнена до дна!

Байт взяв червону коробку і написав на ній "ім'я":
— А в цю коробку можна покласти текст! — Він поклав у коробку картку зі словом "Аліса".

— У програмуванні це виглядає так, — пояснив Професор:

python
ім'я = "Аліса"

— Лапки показують, що це текст, або, як кажуть програмісти, рядок, — додав він.

— А що ще можна зберігати в змінних? — зацікавилась Аліса.

— Практично все! — Професор почав показувати різні коробки: — Числа, текст, списки, істину або хибність, дати, навіть цілі структури даних.

Логік спустилась на стіл:
— У різних мовах програмування змінні можуть поводитись по-різному. У деяких мовах змінна може зберігати тільки певний тип даних — тільки числа або тільки текст. В інших мовах тип змінної може змінюватись.

— А навіщо потрібні змінні? — запитала Аліса. — Чому не можна просто писати значення безпосередньо?

— Відмінне питання! — Професор взяв кілька коробок. — Уяви, що ми пишемо програму для розрахунку вартості поїздки на таксі. Базова вартість — 100 гривень, а кожен кілометр коштує 20 гривень.

Він написав формулу на дошці:

python
вартість = базовавартість + відстань * ціназа_кілометр

— Якщо ми знаємо, що відстань — 5 кілометрів, то:

python
вартість = 100 + 5 * 20 = 200 гривень

— Але що, якщо ціна за кілометр зміниться? — продовжив Професор. — Якщо ми використовуємо змінні, нам потрібно змінити тільки одне значення:

python
базова_вартість = 100
ціназакілометр = 20
відстань = 5
вартість = базовавартість + відстань * ціназа_кілометр

— А якби ми записали формулу без змінних:

python
вартість = 100 + 5 * 20

— то при зміні ціни довелося б переписувати всю формулу, а це може призвести до помилок, — закінчив він.

— Зрозуміло! — вигукнула Аліса. — Змінні роблять програму гнучкішою та зрозумілішою!

— Саме так! — підтвердив Професор. — Крім того, змінні дозволяють:

Зберігати проміжні результати обчислень.

Робити код більш зрозумілим та зручним для читання.

Економити час і місце, коли одне й те саме значення використовується багаторазово.

Байт дістав ще одну коробку і поклав у неї картку з числом 10:
— Дивіться, я створив змінну "х" зі значенням 10. А тепер я можу змінити її значення!

Він вийняв картку і поклав нову з числом 20:
— Тепер х = 20. У цьому головна відмінність змінних від констант — їхнє значення може змінюватись під час роботи програми.

— У програмуванні це виглядає так, — пояснив Професор:

python
x = 10  # Спочатку x дорівнює 10
print(x)  # Виведе: 10
x = 20  # Тепер x дорівнює 20
print(x)  # Виведе: 20

— А що означають ці символи #? — запитала Аліса.

— Це коментарі, — відповів Професор. — Вони допомагають пояснювати код, але комп'ютер їх ігнорує під час виконання програми. Це як нотатки на полях для програмістів.

Логік вказала крилом на формулу з таксі:
— Зверни увагу, як імена змінних описують те, що в них зберігається: "базовавартість", "ціназа_кілометр". Хороші імена змінних роблять код зрозумілішим, як хороші етикетки на коробках допомагають знайти потрібну річ.

— А погані імена? — зацікавилась Аліса.

— Наприклад, a = 100, b = 20, c = 5, d = a + c * b, — сказав Професор. — Технічно код правильний, але зовсім незрозуміло, що означають ці літери.

— Дійсно, у такий спосіб набагато складніше зрозуміти, що відбувається, — погодилась Аліса.

— А тепер, — Професор дістав ще кілька коробок, — давай попрактикуємось у використанні змінних.

накопичення = 500
кишеньковігрошіна_тиждень = 100
ціна_морозива = 50