Tipos de Variables en C++ Explicados: Memoria, Límites y Operaciones

Una variable nos proporciona almacenamiento con nombre que nuestros programas pueden manipular. Cada variable en C++ tiene un tipo específico, que determina el tamaño y la disposición de la memoria de la variable; el rango de valores que pueden almacenarse en esa memoria; y el conjunto de operaciones que pueden aplicarse a la variable.

El nombre de una variable puede estar compuesto por letras, dígitos y el carácter de subrayado. Debe comenzar con una letra o un subrayado. Las letras mayúsculas y minúsculas son distintas porque C++ distingue entre mayúsculas y minúsculas.

Existen los siguientes tipos básicos de variables en C++ como se explicó en el capítulo anterior:

C++ también permite definir varios otros tipos de variables, que cubriremos en capítulos posteriores como Enumeración, Puntero, Arreglo, Referencia, Estructuras de datos y Clases.

La siguiente sección cubrirá cómo definir, declarar y usar varios tipos de variables.

Definición de Variables en C++

Una definición de variable le dice al compilador dónde y cuánto almacenamiento crear para la variable. Una definición de variable especifica un tipo de dato y contiene una lista de una o más variables de ese tipo de la siguiente manera:

tipo lista_variables;

Aquí, tipo debe ser un tipo de dato C++ válido incluyendo char, w_char, int, float, double, bool o cualquier objeto definido por el usuario, etc., y lista_variables puede consistir en uno o más nombres de identificadores separados por comas. Algunas declaraciones válidas se muestran aquí:

int i, j, k;
char c, ch;
float f, salario;
double d;

La línea int i, j, k; tanto declara como define las variables i, j y k; lo que instruye al compilador a crear variables llamadas i, j y k de tipo int.

Las variables pueden ser inicializadas (asignar un valor inicial) en su declaración. El inicializador consiste en un signo igual seguido de una expresión constante de la siguiente manera:

tipo nombre_variable = valor;

Algunos ejemplos son:

extern int d = 3, f = 5; // declaración de d y f.
int d = 3, f = 5; // definición e inicialización de d y f.
byte z = 22; // definición e inicializa z.
char x = 'x'; // la variable x tiene el valor 'x'.

Para definición sin inicializador: las variables con duración de almacenamiento estático se inicializan implícitamente con NULL (todos los bytes tienen el valor 0); el valor inicial de todas las demás variables es indefinido.

Declaración de Variables en C++

Una declaración de variable proporciona la seguridad al compilador de que existe una variable con el tipo y nombre dados, para que el compilador pueda proceder con la compilación sin necesidad de detalles completos sobre la variable. Una declaración de variable tiene su significado en el momento de la compilación solamente; el compilador necesita la definición real de la variable en el momento de la vinculación del programa.

Una declaración de variable es útil cuando estás usando múltiples archivos y defines tu variable en uno de los archivos que estará disponible en el momento de la vinculación del programa. Usarás la palabra clave extern para declarar una variable en cualquier lugar. Aunque puedes declarar una variable múltiples veces en tu programa C++, solo puede ser definida una vez en un archivo, una función o un bloque de código.

Ejemplo

Prueba el siguiente ejemplo donde una variable ha sido declarada al principio, pero ha sido definida dentro de la función main:

#include <iostream>
using namespace std;
// Declaración de variable:
extern int a, b;
extern int c;
extern float f;

int main() {
    // Definición de variable:
    int a, b;
    int c;
    float f;
    // inicialización real
    a = 10;
    b = 20;
    c = a + b;
    cout << c << endl;
    f = 70.0/3.0;
    cout << f << endl;
    return 0;
}

Cuando el código anterior se compila y ejecuta, produce el siguiente resultado:

30
23.3333

El mismo concepto se aplica a la declaración de funciones donde proporcionas un nombre de función en el momento de su declaración y su definición real puede darse en cualquier otro lugar. Por ejemplo:

// declaración de función
int func();
int main() {
    // llamada a función
    int i = func();
}
// definición de función
int func() {
    return 0;
}

Lvalues y Rvalues

Hay dos tipos de expresiones en C++:

• lvalue: Expresiones que se refieren a una ubicación de memoria se llaman expresiones "lvalue". Un lvalue puede aparecer tanto en el lado izquierdo como en el derecho de una asignación.

• rvalue: El término rvalue se refiere a un valor de datos que se almacena en alguna dirección en memoria. Un rvalue es una expresión a la que no se le puede asignar un valor, lo que significa que un rvalue puede aparecer en el lado derecho, pero no en el izquierdo de una asignación.

Las variables son lvalues y por lo tanto pueden aparecer en el lado izquierdo de una asignación. Los literales numéricos son rvalues y por lo tanto no pueden ser asignados y no pueden aparecer en el lado izquierdo. La siguiente es una declaración válida:

int g = 20;

Pero la siguiente no es una declaración válida y generaría un error en tiempo de compilación:

10 = 20;