Operacje na zmiennych

W tej lekcji nauczysz się wykonywać różne operacje z użyciem zmiennych. Będziemy:

• Zapisywać do nich wartości,
• Modyfikować je z użyciem wyrażeń matematycznych,
• Wyświetlać ich zawartość w konsoli.

Dowiesz się też jak pozwolić użytkownikowi na prostą interakcję z programem.

Interakcja z użytkownikiem

Nasze programy będą nieco ciekawsze, gdy pozwolimy użytkownikowi wpisać coś do konsoli. Zrobimy to za pomocą instrukcji cin (ang: character input):

#include <iostream>

int main()
{
	std::cout << "Podaj swój wiek: ";
	
	int age;
	std::cin >> age;

	std::cout << "Masz " << age << "lat.\n";
}

cin pozwala nam zapisać zawartość tzw. standardowego wejścia (stdin) do zmiennej, którą podajemy po znakach >>. Umożliwia to zapisanie wartości, którą użytkownik wpisze w konsoli do zmiennej.

Zwróć uwagę, że:

• cout używa operatora <<
• cin używa operatora >>

Oprócz tego, możesz zobaczyć, że nie przypisaliśmy zmiennej age wartości początkowej. Nie jest to potrzebne, bo od razu po jej stworzeniu, używamy std::cin aby zapisać do niej wartość taką, jaką użytkownik wpisze z klawiatury.

Zapamiętaj

Możesz zapamiętać kierunek znaczków w tym operatorze w prosty sposób

• cout - tekst idzie do konsoli - << skierowane w strone cout
• cin - tekst idzie do zmiennej - >> skierowane w stronę zmiennej

Działania matematyczne

Zmienne, które zawierają liczby można dowolnie modyfikować za pomocą typowych znaków (operatorów) matematycznych:

Operacja	Znaczenie
pub	a + b	Dodaje a i b
pub	a - b	Odejmuje b od a
pub	a * b	Mnoży a i b
pub	a / b	Dzieli a przez b
pub	a % b	Reszta z dzielenia a przez b

Uwaga

To nie są wszystkie operatory matematyczne, o reszcie powiemy kiedy indziej.

uwaga

Symbol ^ nie oznacza potęgowania!

Wykorzystajmy te operatory w praktyce:

#include <iostream>

int main()
{
	std::cout << "Podaj swój wiek: ";

	int age;
	std::cin >> age;

	std::cout << "Za 10 lat, będziesz mieć: "					<< (age + 10)	<< " lat\n";
	std::cout << "5 lat temu, miałeś/aś: "						<< (age - 5)	<< " lat\n";
	std::cout << "Jak będziesz 2x starszy/a, będziesz mieć: "	<< (age * 2)	<< " lat\n";
	std::cout << "Ktoś dwa razy młodszy ma :"					<< (age / 2)	<< " lat\n";
	std::cout << (age % 10) << " lat temu Twój wiek był podzielny przez 10";
}

Wyrównanie

Zwróć uwagę, że dla kompilatora nie ma znaczenia czy użyjemy jednej spacji, czy wyrównamy kod z użyciem klawisza Tab.

Bardzo istotnym faktem jest to, że użycie wyżej wymienionych operatorów, nie zmienia zawartości zmiennej age.

Wpisując wiek 20, uzyskamy następujący wynik:

Konsola

Za 10 lat, będziesz mieć: 30 lat
5 lat temu, miałeś/aś: 15 lat
Jak będziesz 2x starszy/a, będziesz mieć: 40 lat
Ktoś dwa razy młodszy ma: 10 lat
0 lat temu Twój wiek był podzielny przez 10

Opis

(age: 20 => + 10 = 30)
(age: 20 => - 5 = 30)
(age: 20 => * 2 = 40)
(age: 20 => / 2 = 10)
(age: 20 => % 10 = 0)

Jak widzimy, na każdym etapie wartość zmiennej age pozostała ta sama (20). Dzieje się tak dlatego, że w zapisie:

a + b

to samo wyrażenie a + b ma pewną wartość, a zawartość zmiennych zostaje nietknięta.

Zmiana wartości zmiennych

Często będziemy chcieli zmienić wartość zmiennej, nadając jej nową. Możesz po prostu użyć operatora przypisania = ponownie na zmiennej, aby nadać jej nową wartość.

W poniższym przykładzie, zmienna age jest początkowo tworzona z wartością 20. Następnie, przypisujemy do niej nową wartość 37.

int age = 20;
age = 37;

Jeśli np. chcemy zwiększyć zmienną o 10, to musimy przypisać wynik wyrażenia dodawania w taki sposób:

age = age + 10;

Z uwagi na to, że wykorzystywanie operatora na tej samej zmiennej jest częstą operacją, C++ udostępnia skrócony zapis:

age += 10;

Zobacz jak to działa na przykładzie:

main.cpp

#include <iostream>

int main()
{
	std::cout << "Podaj swój wiek: ";

	int age;
	std::cin >> age;

	std::cout << "Teraz masz: " << age << " lat\n";
	age += 30;
	std::cout << "Za 30 lat, będziesz mieć: " << age << " lat";
}

Wynik

Teraz masz: 20 lat
Za 30 lat, będziesz mieć: 50 lat

Przeanalizujmy w koljne kroki, jakie wykonał ten program. Rozważmy zmienną age:

• Linia 7 definiuje zmienną o nazwie age typu int bez wartości początkowej.
• Kiedy linia 8 jest wykonywana, program czeka w tym miejscu aż użytkownik wpisze coś i naciśnie Enter.
  • Po otrzymaniu danych wejściowych, std::cin umieszcza odczytaną wartość w age. Ponieważ wpisaliśmy 20, age ma teraz wartość 20.
• Kiedy linia 10 jest wykonywana, std::cout wypisuje wartość age, która nadal wynosi 20.
• Linia 11 zmienia wartość zmiennej na wynik 20 + 30, czyli 50. age ma teraz wartość 50.
• W końcu, linia 12 jest wykonywana, wyświetlając wartość 50.

Oprócz operatora += przedstawionego powyżej, dostępnych jest wiele innych operatorów które modyfikują zawartość zmiennych; oto najczęściej spotykane z nich:

Shorthand Operator	Equivalent To
pub	a += b	a = a + b
pub	a -= b	a = a - b
pub	a *= b	a = a * b
pub	a /= b	a = a / b

Prezentacja pokazująca działanie tych operatorów w akcji:

🖼 Prezentacja

Poniżej prezentacja działania programu, po wpisaniu liczby 20.

Kod

main.cpp

#include <iostream>

int main()
{
	std::cout << "Podaj jakąś liczbę: ";

	int number;
	std::cin >> number;

	// Zwiększ "number" o 5 i przypisz:
	number += 5;
	std::cout << "Po zwiększeniu o 5: " << number << '\n';

	// Zmniejsz "number" o 10 i przypisz:
	number -= 10;
	std::cout << "Następnie, po zmniejszeniu o 10: " << number << '\n';

	// Pomnóz trzykrotnie i przypisz:
	number *= 3;
	std::cout << "Następnie, po pomnożeniu razy 3: " << number << '\n';

	// Podziel na 2 i przypisz:
	number /= 2;
	std::cout << "Następnie, po podzieleniu przez 2: " << number << '\n';

	// Zwiększ wartość o 1 (inkrementacja):
	number++;
	std::cout << "Następnie, po zinkrementowaniu: " << number << '\n';

	// Zmniejsz wartość o 1 (dekrementacja):
	number--;
	std::cout << "Następnie, po zdekrementowaniu: " << number << '\n';
}

Więcej o możliwościach zmiennych dowiesz się z następnych części kursu.