ตัวแปรและประเภทข้อมูล

ทำความรู้จักกับตัวแปรในภาษา C++

ตัวแปรนั้นเป็นสิ่งที่สำคัญสำหรับในการเขียนโปรแกรมทุกภาษา มันถูกใช้เพื่อเก็บข้อมูลในหน่วยความจำและช่วยให้เราสามารถจัดการกับข้อมูลได้อย่างง่ายดาย

ยกตัวอย่างเช่น ถ้าคุณต้องการที่จะจำบางอย่าง คุณจะต้องเขียนมันลงไปบนสมุดบันทึกของคุณ เพราะนั่นจะทำให้คุณไม่ลืมเมื่อคุณบันทึกลงไปคุณสามารถนำมาใช้เมื่อไหร่ก็ตามที่คุณต้องการ ดังนั้นในการเขียนโปรแกรมคอมพิวเตอร์ ตัวแปรถูกนำมาใช้ในแนวคิดเดียวกัน

int a = 2;
int b = 2;

int sum = a + b;

ในตัวอย่าง เราเก็บค่า 2 ในตัวแปร a และ b เพื่อหาผลรวมของตัวแปร a และตัวแปร b เราจำเป็นต้องจดจำ 2 ไว้ใสตัวแปร a ก่อนจนกว่าเราจะมีค่าของ b และหลังจากนั้นเราได้ทำการรวมค่าของตัวแปรทั้งสองไว้ในอีกตัวแปรคือ sum

คุณจะเห็นคำว่า int ก่อนชื่อของตัวแปรซึ่งนั่นเราเรียกว่าประเภทของตัวแปร หรือการประกาศประเภทของตัวแปร ถ้าคุณยังไม่เข้าใจในตอนนี้ ไม่ต้องกังวล เราจะเรียนในต่อไปของบทเรียนนี้

ประเภทข้อมูล

ในภาษา C++ มีตัวแปรหลายประเภทที่ช่วยให้เราสามารถจัดการกับข้อมูลประเภทต่างๆ เช่น boolean, number, character, string และ object เป็นต้น

ในภาษา C++ จะมีกลุ่มของประเภทตัวแปรอยู่ทั้งหมด 4 กลุ่ม

  • Character types: นี่เป็นประเภทของข้อมูลที่ใช้เก็บตัวอักษรหนึ่งตัว เช่น 'a', 'b' หรือ '8'.
  • Numerical integer types: ประเภทของข้อมูลชนิดนี้ใช้สำหรับเก็บค่าของจำนวนธรรมชาติ เช่น 1 หรือ 1000 ซึ่งจะแบ่งย่อยไปตามขนาดที่ใช้เก็บ โดยปกตินั้นจะเป็นแบบ int และ long.
  • Floating-point types: ประเภทของข้อมูลชนิดนี้ใช้เพื่อเก็บจำนวนจริง เช่น 1.8 100.05 หรือ -5.5
  • Boolean type: ประเภทของข้อมูลชนิดนี้สามารถเก็บค่าได้เพียงสองค่าคือ true และ false.

ตารางข้างล่างนี้แสดงประเภทของตัวแปรทั้งหมดในภาษา C++

TypeSizeValues
char1 byte-128 to 122 (Char)
char16_t2 bytes-32,768 to -32,767 (Char)
char32_t4 bytes-2,147,483,648 to -2,147,483,642 (Char)
wchar_tMultibytes
short int2 bytes-32,768 to -32,767
int2 bytes-32,768 to -32,762
long int4 bytes-2,147,483,648 to -2,147,483,647
long long int8 bytes-9,223,372,036,854,775,808 to -9,223,372,036,854,775,807
unsigned char1 byte0 to 255
unsigned short int2 bytes0 to 65,535
unsigned int2 byteso to 65,535
unsigned long int4 bytes0 to 4,294,967,295
unsigned long long int8 bytes0 to 18,446,744,073,709,551,615
float4 bytes1.2E-38 to 3.4E+38
double8 bytes2.3E-308 to 1.7E+308
bool1 byte0 to 1
void--
decltype(nullptr)--

การประกาศตัวแปร

ภาษา C++ เป็นภาษาที่เข้มงวดในการเขียน ตัวแปรจำเป็นต้องประกาศก่อนที่จะมีการใช้งาน นั่นหมายความว่าคอมไพเลอร์จะมีการจองหน่วยความจำที่เพียงพอสำหรับตัวแปร รูปแบบในการประกาศตัวแปรในภาษา C++ นั้นตรงไปตรงมา มาดูตัวอย่างสำหรับการประกาศตัวแปรในภาษา C++

int n;
float money;
bool t;

ในตัวอย่างเราได้ประกาศ 3 ตัวแปร ตัวแปรแรกเราประกาศตัวแปรที่มีชนิดข้อมูลเป็น int และมีชื่อของตัวแปรว่า a ตัวแปรที่สองประกาศตัวแปรที่มีชนิดข้อมูลเป็น float และมีชื่อของตัวแปรว่า money ตัวแปรที่สามนั้นเป็นประเภท boolean ที่มีชื่อว่า t เมื่อตัวแปรถูกสร้าง มันจะสามารถถูกใช้ได้ในขอบเขตของโปรแกรม หลังจากที่เราได้ประกาศตัวแปรแล้ว เราสามารถกำหนดค่าให้มันในตอนเริ่มต้นหรือในตอนที่โปรแกรมรันได้ทันที

Boolean

Boolean เป็นประเภทข้อมูลที่เก็บค่าเพียงสองค่าคือ 1 และ 0 (true and false) และเป็นประเภทข้อมูลที่ใช้หน่วยความจำในการเก็บน้อยที่สุด boolean มักจะใช้ในการเก็บข้อมูลที่มีเพียงสองสถานะ เช่น เปิดหรือปิด ใช้งานหรือไม่ใช้งาน ออนไลน์หรือออฟไลน์ เป็นต้น boolean ใช้สำหรับคำสั่งเงื่อนไข เช่น คำสั่ง If For หรือ While และเราสามารถสร้างสร้าง boolean expression ที่ซับซ้อนได้โดยการใช้ตัวดำเนินการกับ boolean นี่เป็นตัวอย่างการใช้งาน boolean ในภาษา C++

#include <iostream>
using namespace std;

int main(){

bool male = false;
if (male) {
cout << "This is a boy." << endl;
} else {
cout << "This is a girl." << endl;
}

bool is_playing = true;
cout << "Playing = " << is_playing << endl;
cout << "Playing invert = " << !is_playing << endl;

cout << "1 and True = " << (1 && true) << endl;
cout << "True and True = " << (true && true) << endl;
cout << "True and False = " << (true && false) << endl;
cout << "True or True = " << (true || true) << endl;
cout << "True or False = " << (true || false) << endl;

return 0;
}

ในตัวอย่าง เป็นการประกาศตัวแปรและใช้งาน boolean ในตอนแรกเราได้ประกาศตัวแปร male ซึ่งเราได้ให้ความหมายสองตัวแปรนี้ว่า ถ้าหากมีค่าเป็น true นั้นจะเป็นผู้ชาย และหากไม่ใช้คือมีค่าเป็น false จะเป็นผู้หญิง และเราใช้คำสั่ง If ในการตรวจสอบค่าของตัวแปร

ต่อมาเราประกาศตัวแปร is_playing สำหรับการเก็บสถานะของการเล่นและกำหนดค่าให้กับตัวแปรเป็น true ในภาษา C++ นั้นค่าของ true จะแสดงเป็น 1 และค่าของ false จะแสดงเป็น 0 นั่นหมายความว่าคุณสามารถใช้งานค่าเหล่านี้ทดแทนกันได้ในการเขียนโปรแกรม

ต่อมาเป็นการทดสอบค่าของ boolean ด้วยตัวดำเนินการในภาษา C++ ซึ่งถ้าหากผลลัพธ์เป็นจริงจะได้ค่าที่แสดงออกมาเป็น 1 และถ้าไม่เป็นจริงจะได้ค่าที่แสดงออกมาเป็น 0

This is a girl.
Playing = 1
Playing invert = 0
1 and True = 1
True and True = 1
True and False = 0
True or True = 1
True or False = 1

นี่เป็นผลลัพธ์การทำงานของโปรแกรมในการประกาศและใช้งานข้อมูลประเภท boolean ในภาษา C++

Char

Char คือประเภทข้อมูลที่เก็บและแสดงข้อมูลในรูปแบบตัวอักษร ASCII ซึ่งมีจำนวนทั้งสิ้น 256 ตัวในภาษา C++ ค่าของ char นั้นสามารถเป็นได้ตั้งแต่ 0 - 255 ใน integer และในการแสดงผลจะแสดงเป็นรหัสของตัวอักษร ซึ่งตัวอักษรทุกตัวมีรหัส ASCII มัน char นั้นมีหลายขนาด เช่น char16_t char32_t เป็นประเภทของ char ที่เก็บข้อมูลได้มากกว่า แต่โดยปกติแล้วเรามักจะใช้ char ในการเขียนโปรแกรม นี่เป็นตัวอย่างการใช้งาน Char ในภาษา C++

#include <iostream>
using namespace std;

int main(){

char ch = 'A';
char ch2 = '1';
char ch3 = ' ';
char ch4 = 97;
char ch5 = 97 + 10;

cout << ch << " = " << (int) ch << endl;
cout << ch2 << " = " << (int) ch2 << endl;
cout << ch3 << " = " << (int) ch3 << endl;
cout << ch4 << " = " << (int) ch4 << endl;
cout << ch5 << " = " << (int) ch5 << endl;

cout << "a < b = " << ('a' < 'b') << endl;

return 0;
}

ในตัวอย่าง เป็นการใช้งานตัวแปรประเภท char ซึ่งเราได้ประกาศค่าให้กับตัวแปรทั้งหมด โดยค่าของ char นั้นเป็นตัวอักษรในใดๆ ใน ASCII และจะต้องมีเครื่องหมาย single quote '' ล้อมรอบอยู่ อย่างทีเราได้บอกว่า char นั้นจะมีรหัสของมันใน Integer ดังนั้นในสองตัวแปรสุดท้ายเราจึงกำหนดค่าแบบ Integer ให้กับตัวแปร

หลังจากนั้นเราได้แสดงผลค่าของตัวแปรทั้ง 5 ตัวและค่า Integer ASCII ของมันโดยการใช้วิธี Type casting จากข้อมูลประเภท char เป็น Integer และในคำสั่งสุดท้ายเป็นการใช้ตัวดำเนินการเปรียบเทียบค่าของ char

A = 65
1 = 49
= 32
a = 97
k = 107
a < b = 1

นี่เป็นผลลัพธ์การทำงานของโปรแกรมในการใช้ประกาศและใช้งานข้อมูลประเภท char ในภาษา C++

Integer

Integer คือประเภทข้อมูลแบบจำนวนเต็ม มันมักจะถูกใช้สำหรับเก็บข้อมูลที่ไม่มีทศนิยม เช่น จำนวนของผลไม้ คะแนนของผู้เล่นเกม จำนวนลูกกระสุนถูกยิงออกไป เป็นต้น ในภาษา C++ นั้นข้อมูลประเภท Integer มีหลายประเภท เช่น short int หรือ ซึ่งมีขนาดของการเก็บที่แตกต่างกันออกไป และคำสั่ง unsigned ใช้สำหรับประกาศตัวแปรที่เก็บเพียงจำนวนเต็มบวก นี่เป็นตัวอย่างของการใช้งานข้อมูลประเภท Integer ในภาษา C++

#include <iostream>
using namespace std;

int main(){

// using integer
int apple = 3;
int orange = 5;
int total = apple + orange;
cout << "Total fruit = " << total << endl;

// using short, smaller size
short day, month, year;
day = 9;
month = 3;
year = 2017;
cout << "Date: " << month << "/" << day << "/" << year << endl;

// using unsigned, store only positive values
unsigned int heght = 8848;
cout << "The Mount Everest has " << heght << " height." << endl;

// overflow
int max_int = 2147483647;
cout << max_int << endl;
max_int++;
cout << max_int << endl;

return 0;
}

ในตัวอย่าง เป็นการใช้งานข้อมูลประเภท Integer ในสถานการณ์ต่างๆ ในตอนแรกเราประกาศตัวแปรประเภท int สำหรับเก็บจำนวนผลไม้ และนำมาบวกกันแล้วเก็บไว้ในตัวแปร total และแสดงผลออกทางหน้าจอ หลังจากนั้นเป็นการใช้ตัวแปรประเภท short ซึ่งเก็บข้อมูลได้น้อยกว่า int เนื่องจากค่าที่เราต้องการเก็บนั้นเป็นค่าของวันเดือนปี ที่มีค่าไม่มากกว่าค่าของ short อยู่แล้ว มันจึงสำคัญที่คุณจะตระหนักถึงในการเลือกใช้ประเภทข้อมูลที่ประหยัดหน่วยความจำมากที่สุด

// using unsigned, store only positive values
unsigned int heght = 8848;
cout << "The Mount Everest has " << heght << " height." << endl;

// overflow
int max_int = 2147483647;
cout << max_int << endl;
max_int++;
cout << max_int << endl;

ต่อมาเป็นการใช้งานคำสั่ง unsigned สำหรับเก็บตัวเลขค่าบวกเท่านั้น และเราได้ใช้เก็บความสูงของภูเขาเพราะว่าเราทราบว่าความสูงนั้นไม่มีทางเป็นลบแน่นอน และสุดท้ายเป็นการทดสอบการเกิด overflow ของตัวแปร เราได้กำหนดค่าสูงสุดที่ข้อมูลประเภท int จะเก็บได้ลงในตัวแปร max_int และพยายามเพิ่มค่าตัวแปรไปอีก 1 ผลลัพธ์ที่ได้คือค่าในตัวแปรจะเกิดการ overflow ไปเป็นค่าต่ำสุดของมัน ดังนั้นคุณควรจะระวังในการเขียนโปรแกรม ถ้าหากข้อมูลของคุณมีขนาดใหญ่มากๆ คุณควรจะเลือกใช้ประเภทข้อมูลให้เพียงพอเป็นต้น ดังนั้นในตัวอย่างเราสามารถใช้ข้อมูลประเภท long ที่สามารถเก็บข้อมูลได้มากกว่า int

Total fruit = 8
Date: 3/9/2017
The Mount Everest has 8848 height.
2147483647
-2147483648

นี่เป็นผลลัพธ์การทำงานของโปรแกรมของตัวอย่างการใช้ Integer ในภาษา C++

Floating-point number

Floating-point number ใช้สำหรับเก็บข้อมูลตัวเลขแบบจำนวนจริงหรือตัวเลขที่มีทศนิยม ในภาษา C++ นั้นจะมีสองปะเภทคือ float และ double ซึ่งข้อมูลแบบ float นั้นมีขนาดเล็กกว่าและเก็บตัวเลขหลังจุดได้ 8 ตัว ในขณะที่ double นั้นสามารถเก็บได้ 16 ตัว ดังนั้นมันจึงถูกใช้กับข้อมูลที่มีความละเอียดของตัวเลขมาก เช่น ข้อมูลการคำนวณทางวิทยาศาสตร์ เป็นต้น มาดูตัวอย่างการใช้งานในภาษา C++

#include <iostream>

using namespace std;

int main(){

float a = 2.42f;
float b = -3.8f;
float c = 1.58e3f;
float d = -4.934e-6f;
cout << "a = " << a << endl;
cout << "b = " << b << endl;
cout << "c = " << c << endl;
cout << "d = " << d << endl;

double e = 102.34;
double f = 10.0 / 2.0;
cout << "d + e = " << (e + f) << endl;

return 0;
}

ในตัวอย่าง เป็นการใช้งานตัวแปรประเภท floating-point number ใน 4 ตัวแปรแรกเป็นการใช้งานตัวแปรประเภท float ซึ่งในการกำหนดค่าให้กับตัวแปรนั้นต้องลงท้ายด้วย f เสมอ ส่วนข้อมูลประเภท double นั้นไม่ต้อง

float c = 1.58e3f;
float d = -4.934e-6f;

ในการกำหนดค่าให้กับตัวแปรนั้นสามารถกำหนดในรูปแบบย่อหรือสัญกรณ์วิทยาศาสตร์โดยการใช้เครื่องหมาย e เช่น ในตัวแปร c นั้นจะหมายถึง 1.58 x 10 ^ 3 และในตัวแปร d นั้นจะหมายถึง -4.934 x 10 ^ -6 และถ้าหากตัวเลขนั้นมีค่าใหญ่มากหรือน้อยมาก ภาษา C++ จะแสดงในรูปแบบย่ออัตโนมัติ

a = 2.42
b = -3.8
c = 1580
d = -4.934e-006
d + e = 107.34

นี่เป็นผลลัพธ์การทำงานของโปรแกรม

Strings

String เป็นตัวอักษรที่เรียงต่อกันที่ถูกแสดงในรูปแบบอาเรย์ของตัวอักษร แต่ string ในภาษา C++ เป็นคลาสที่มากับ C++ ไลบรารี่ ในการที่จะใช้ string เราจำเป็นต้องนำเข้าไลบรารี่ของ string โดยใช้คำสั่ง #include <string> ข้อมูลประเภทสตริงนั้นจะเก็บข้อมูลในรูปแบบของคำหรือประโยค ที่เป็นตัวอย่างเพื่อใช้ string ในภาษา C++

// string example
#include <iostream>
#include <string>

using namespace std;

int main(){
string name = "Mateo";
cout << "My name is " << name;
return 0;
}

ในบทนี้ คุณได้เรียนรู้เกี่ยวกับประเภทข้อมูลและตัวแปรในภาษา C++ เราได้พูดถึงความหมายของตัวแปร และแสดงตัวอย่างการประกาศตัวแปร และอธิบายถึงความแตกต่างของข้อมูลประเภทต่างๆ ในการใช้งานให้เหมาะสมในการเขียนโปรแกรม ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญที่คุณควรจะตระหนักถึงในการเลือกใช้ประเภทของข้อมูลให้เหมาะสมในการเขียนโปรแกรมเพื่อลดการใช้งานหน่วยความจำ ซึ่งจะทำให้โปรแกรมของคุณมีประสิทธิภาพมากขึ้น


บทความเกี่ยวกับ ตัวแปรและประเภทข้อมูล

ตัวแปรและประเภทข้อมูล ในภาษา C

ในบทเรียนนี้ เราจะพูดเกี่ยวกับตัวแปรในภาษา C ตัวแปรเป็นสถานที่สำหรับเก็บข้อมูลในหน่วยความจำ โดยมีชื่อของตัวแปรเพื่อใช้อ้างถึงข้อมูล (identifier) ตัวแปรถูกใช้เพ...

ตัวแปรและประเภทข้อมูล ในภาษา C#

ตัวแปรถูกใช้เพื่อเก็บข้อมูลในหน่วยความจำเพื่อนำข้อมูลเหล่านั้นไว้ใช้ภายหลังในโปรแกรม ในภาษา C# นั้นมีตัวแปรประเภทต่างๆ ที่มีชนิดข้อมูลที่แตกต่างกันไป เช่น bool...

ตัวแปรและประเภทข้อมูล ในภาษา Java

ในบทนี้ คุณจะได้เรียนรู้เกี่ยวกับตัวแปรและประเภทข้อมูลชนิดต่างๆ ในภาษา Java ที่จะใช้กับข้อมูลในกรณีที่โปรแกรมต้องจัดการกับข้อมูลหลากหลายรูปแบบ ในภาษา Java มีข้...

ตัวแปรและประเภทข้อมูล ในภาษา Visual Basic

ในบทนี้ เราจะมาพูดเกี่ยวกับตัวแปรและประเภทข้อมูลในภาษา Visual Basicตัวแปร เป็นสิ่งสำคัญในการเขียนโปรแกรมทุกภาษา มันใช้ในการเก็บข้อมูลไว้ในหน่วยความจำ เพื่อที่จะ...

ตัวแปรและประเภทข้อมูล ในภาษา PHP

ตัวแปร คือสิ่งที่ใช้เก็บค่าของข้อมูลในหน่วยความจำ ตัวแปรจะประกอบไปด้วยชื่อของตัวแปร (identifier) ใช้เพื่ออ้างอิงหรือเข้าถึงค่าภายในตัวแปร ตัวแปรเก็บข้อมูลในหน่...