Variablen

Bis jetzt haben wir schon einige Programme geschrieben, welche Grafiken gezeichnet haben. Jedoch sehen diese Grafiken immer gleich aus. Spannender wäre es, wenn der Benutzer unseres Programms bei jedem Start des Programms eingeben könnte, wie genau die Grafik genau aussehen sollte. Beispielsweise könnte ein Benutzer eingeben, dass er gerne drei Schneeflocken mit je acht Ästen haben möchte.

In diesem Kapitel lernst du Variablen kennen. Mit Variablen kannst du dein Programm beispielsweise von Benutzereingaben abhängig machen. Dadurch werden die Programme interaktiv und viel flexibler.

Was sind Variablen?

Variablen sind benannte Speicherplätze für Werte. Immer wenn man sich im Programm etwas "merken" möchte, um es später wieder zu verwenden, benötigt man Variablen.

Nehmen wir an, wir möchten ein Quadrat zeichnen und schreiben dazu folgenden Code:

#r "nuget: BulmeSharp, 0.10.1"
using BulmeSharp;

Turtle.fd(50);
Turtle.rt(90);
Turtle.fd(50);
Turtle.rt(90);
Turtle.fd(50);
Turtle.rt(90);
Turtle.fd(50);
Turtle.rt(90);

Turtle.showTurtle();

Dieses Quadrat ist aber immer gleich groß, denn es hat die Seitenlänge 50. Möchten wir das Quadrat vergrößern, also beispielsweise von 50 auf 75, so müssten wir vier mal die Zahl 50 abändern.

Besser wäre es, wenn wir die Zahl 50 einmal in einen Speicherplatz ablegen, und jedes mal den Wert des Speicherplatzes benutzen. So müssen wir die Zahl 50 nur einmal schreiben.

Definition von Variablen

Bevor wir eine Variable benutzen müssen wir sie anlegen. Wir geben ihr dabei einen Namen, einen Datentyp und einen Startwert. Den Vorgang des Anlegens einer Variable nennt man Definition der Variable. Die Namen für Variablen sollten kurz und verständlich sein.

Der Datentyp bestimmt welche Werte eine Variable annehmen kann. Beispielsweise existieren Datentypen für Texte, Ganzzahlen oder Gleitkommazahlen. Eine Auflistung der in C# üblichen Datentypen findest du am Ende des Kapitels. Wir werden an dieser Stelle nur auf zwei Datentypen verweisen:

• int - Datentyp für Ganzzahlen. Der Wert könnte beispielsweise 10 oder -23 oder auch 0 sein
• double- Datentyp für Gleitkommazahlen. Der Wert könnte 1.23 oder 17.0 oder auch 3.141592 sein

Für die Seite eines Quadrats könnte man als Variablenname beispielsweise a verwenden. Als Datentyp für die Seitenlänge verwenden wir double, damit kann die Seite auch einen Gleitkommwert wie 20.5 haben.

Um eine Variable mit dem Namen a, dem Typ double und dem Startwert 50 zu definieren, schreibt man:

double a = 50;

Die Variable mit dem Namen a kann nun überall dort verwendet werden, wo normalerweise der Wert 50 steht.

Wir könnten also ein neues Programm schreiben, bei dem die Seitenlänge deutlich einfacher geändert werden kann, da die Zahl 50 nur an einer Stelle vorkommt.

#r "nuget: BulmeSharp, 0.10.1"
using BulmeSharp;

double a = 50;

Turtle.fd(a);
Turtle.rt(90);
Turtle.fd(a);
Turtle.rt(90);
Turtle.fd(a);
Turtle.rt(90);
Turtle.fd(a);
Turtle.rt(90);

Turtle.showTurtle();

⚠️ Vorsicht: Der Name der Variable muss auf der linken Seite des = Zeichens stehen und auf der rechten Seite der Wert, welcher der Variable zugewiesen werden soll. Die Zeile double 50 = a; führt zu einem Fehler.

Eigenschaften von Variablen

Variablen haben in C# drei Eigenschaften

• Name
• Datentyp
• Wert

Name: Mit dem Namen wird die Variable angesprochen. Der Name sollte kurz und vielsagend sein. Variablennamen müssen mit einem Buchstaben beginnen und dürfen nur Buchstaben, Ziffern und das Zeichen Underscore "_" enthalten. Leerzeichen sind nicht erlaubt und deutsche Sonderzeichen, wie "ß" oder "ö", sollten vermieden werden.

• Gültige Variablennamen sind bspw.: seite_a, hoehe oder radius2
• Ungültige Variablennamen sind bspw.: 2radius, höhe oder seite a

Datentyp: Eine Variable kann verschiedene Arten von Werten beinhalten. Wir unterscheiden hier drei grundlegende Typen:

• Ganzzahlige Datentypen: Zahlen des Zählens, wie beispielsweise: 1, 2, 3 aber auch 0 und -1, -2 etc.
• Zahlen in Gleitkommadarstellung: 1.001, 3.2, 8.9293 oder -1130.23
• String: Texte wie beispielsweise "Hallo" oder "Guten Morgen"

Wert: Jede Variable hat einen Wert. Der Wert der Variable kann im Programm laufend geändert werden.

Weitere Datentypen

Datentypen bestimmen, welche Art von Daten eine Variable enthalten kann. Die am häufigsten verwendeten C# Datentypen sind in der folgenden Tabelle aufgeführt:

Übungen

📝 Übung 9

Prüfe welche der folgenden Variablendefinitionen gültig sind, indem du sie Zeile für Zeile in den Codeeingabe-Bereich kopierst und Start klickst

double meine_Variable = 123.4;
int beste Variable Ever = 123;
int x_y_z = 2000;
int t = -7;
double 15.4 = y;
int x-y-z = 2000;
int using = 4;

📝 Übung 10

Schreibe ein Programm, bei dem am Anfang zwei Variablen definiert werden. Die Variable seite_a soll den Wert 60 bekommen, und die Variable seite_b soll den Wert 80 bekommen.

Nach der Variablendefinition soll ein Rechteck mit den Seitenlängen seite_a und seite_b gezeichnet werden.

Wichtig: Beachte, dass du die Zahlen 60 und 80 nur einmal im Programm benötigst.

🧭 Zusammenfassung

• Variablen sind benannte Speicherplätze für Werte
• Variablen müssen vor der Verwendung angelegt (definiert) werden
• Dabei steht der Name der Variablen immer links vom Gleichheitszeichen (=) und der Wert rechts davon. Beispiel double seite_a = 23;
• Variablen haben drei Eigenschaften: Name, Datentyp und Wert
• Datentyp sind bspw. int (Ganzzahl), double (Gleitkommazahl) oder string (Text)