Tipos de Datos

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Contenido del Capнtulo

• Introducciуn
  
• Notas sobre los nombres de las variables
  
• El tipo Int
  
  • Declaracion de variables
  • Imprimir
  • Asignar
  • Operaciones
• El tipo Char
• El modificador Unsigned
• El tipo Float
• El tipo Double
• Cуmo calcular el mбximo valor que admite un tipo de datos
• Overflow: Cuando nos saltamos el rango
• Resumen de los tipos de datos en C
• Ejercicios

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Introducciуn

Cuando usamos un programa es muy importante manejar datos. En C podemos almacenar los datos en variables. El contenido de las variables se puede ver o cambiar en cualquier momento. Estas variables pueden ser de distintos tipos dependiendo del tipo de dato que queramos meter. No es lo mismo guardar un nombre que un nъmero. Hay que recordar tambiйn que la memoria del ordenador es limitada, asн que cuando guardamos un dato, debemos usar sуlo la memoria necesaria. Por ejemplo si queremos almacenar el nъmero 400 usaremos una variable tipo int (la estudiamos mбs abajo) que ocupa sуlo 16 bits, y no una de tipo long que ocupa 32 bits. Si tenemos un ordenador con 32Mb de Ram parece una tonterнa ponernos a ahorrar bits (1Mb=1024Kb, 1Kb=1024bytes, 1byte=8bits), pero si tenemos un programa que maneja muchos datos puede no ser una cantidad despreciable. Ademбs ahorrar memoria es una buena costumbre.

(Por si alguno tiene dudas: No hay que confundir la memoria con el espacio en el disco duro. Son dos cosas distintas. La capacidad de ambos se mide en bytes, y la del disco duro suele ser mayor que la de la memoria Ram. La informaciуn en la Ram se pierde al apagar el ordenador, la del disco duro permanece. Cuando queremos guardar un fichero lo que necesitamos es espacio en el disco duro. Cuando queremos ejecutar un programa lo que necesitamos es memoria Ram. La mayorнa me imagino que ya lo sabeнs, pero me he encontrado muchas veces con gente que los confunde.)

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Notas sobre los nombres de las variables

A las variables no se les puede dar cualquier nombre. No se pueden poner mбs que letras de la 'a' a la 'z' (la с no vale), nъmeros y el sнmbolo '_'. No se pueden poner signos de admiraciуn, ni de interrogaciуn... El nombre de una variable puede contener nъmeros, pero su primer carбcter no puede serlo.

Ejemplos de nombres vбlidos:

	camiones
	numero
	buffer
	a1
	j10hola29
	num_alumnos

	1abc
	nombre?
	num/alumnos

Tampoco valen como nombres de variable las palabras reservadas que usa el compilador. Por ejemplo: for, main, do, while.

Por ъltimo es interesante seсalar que el C distingue entre mayъsculas y minъsculas. Por lo tanto:

	Nombre
	nombre
	NOMBRE

serнan tres variables distintas.

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El tipo Int

En una variable de este tipo se almacenan nъmeros enteros (sin decimales). El rango de valores que admite es -32767 a 32767. Cuando definimos una variable lo que estamos haciendo es decirle al compilador que nos reserve una zona de la memoria para almacenar datos de tipo int. Para guardarla necesitaremos 16 bits de la memoria del ordenador (2¹⁶=32767). Para poder usar una variable primero hay que declararla (definirla). Hay que decirle al compilador que queremos crear una variable y hay que indicarle de quй tipo. Por ejemplo:

int numero;

Esto hace que declaremos una variable llamada numero que va a contener un nъmero entero.

їPero dуnde se declaran las variables?

Tenemos dos posibilidades, una es declararla como global y otra como local. Por ahora vamos a decir que global es aquella variable que se declara fuera de la funciуn main y local la que se declara dentro:

#include <stdio.h>

int x;

int main()
	{
	}

#include <stdio.h>

int main()
	{
	int x;
	}

La diferencia prбctica es que las variables globales se pueden usar en cualquier procedimiento. Las variables locales sуlo pueden usarse en el procedimiento en el que se declaran. Como por ahora sуlo tenemos el procedimiento (o funciуn, o rutina, o subrutina, como prefieras) main esto no debe preocuparnos mucho por ahora. Cuando estudiemos cуmo hacer un programa con mбs funciones aparte de main volveremos sobre el tema. Sin embargo debes saber que es buena costumbre usar variables locales que globales. Ya veremos por quй.

Podemos declarar mбs de una variable en una sola lнnea:

	int x, y;

Mostrar variables por pantalla

Vamos a ir u poco mбs allб con la funciуn printf. Supongamos que queremos mostrar el contenido de la variable

x

	printf( "%i", x );

Suponiendo que x valga 10 (x=10) en la pantalla tendrнamos:

	10

Empieza a complicarse un poco їno? Vamos poco a poco. їRecuerdas el sнmbolo "\" que usбbamos para sacar ciertos caracteres? Bueno, pues el uso del "%" es parecido. "%i" no se muestra por pantalla, se sustituye por el valor de la variable que va detrбs de las comillas. ( %i, de integer=entero en inglйs).

Para ver el contenido de dos variables, por ejemplo x e y, podemos hacer:

	printf( "%i ", x );
	printf( "%i", y );

resultado (suponiendo x=10, y=20):

	10 20

Pero hay otra forma mejor:

	printf( "%i %i", x, y );

... y asн podemos poner el nъmero de variables que queramos. Obtenemos el mismo resultado con menos trabajo. No olvidemos que por cada variable hay que poner un %i dentro de las comillas.

Tambiйn podemos mezclar texto con enteros:

	printf( "El valor de x es %i, Ўque bien!\n", x );

que quedarб como:

	El valor de x es 10, Ўque bien!

Como vemos %i al imprimir se sustituye por el valor de la variable.

Asignar valores a variables de tipo int

La asignaciуn de valores es tan sencilla como:

	x = 10;

Tambiйn se puede dar un valor inicial a la variable cuando se define:

	int x = 15;

Tambiйn se pueden inicializar varias variables en una sola lнnea:

	int x = 15, y = 20;

Hay que tener cuidado con lo siguiente:

	int x, y = 20;

Podrнamos pensar que x e y son igual a 20, pero no es asн. La variable x estб sin valor inicial y la variable 'y' tiene el valor 20.

Veamos un ejemplo para resumir todo:

#include <stdio.h>

int main()
	{
	int x = 10;

	prinft( "El valor inicial de x es %i\n", x );
	x = 50;
	printf( "Ahora el valor es %i\n", x );
	}

Cuya salida serб:

	El valor inicial de x es 10
	Ahora el valor es 50

Importante! Si imprimimos una variable a la que no hemos dado ningъn valor no obtendremos ningъn error al compilar pero la variable tendrб un valor cualquiera. Prueba el ejemplo anterior quitando

int x = 10;

Puede que te imprima el valor 10 o puede que no.

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El tipo Char

Las variables de tipo char sirven para almacenar caracteres. Los caracteres se almacenan en realidad como nъmeros del 0 al 255. Los 128 primeros (0 a 127) son el ASCII estбndar. El resto es el ASCII extendido y depende del idioma y del ordenador. Consulta la tabla ASCII en el anexo.

Para declarar una variable de tipo char hacemos:

	char letra;

En una variable char sуlo podemos almacenar solo una letra, no podemos almacenar ni frases ni palabras. Eso lo veremos mбs adelante (strings, cadenas). Para almacenar un dato en una variable char tenemos dos posibilidades:

	letra = 'A';
o
	letra = 65;

En ambos casos se almacena la letra 'A' en la variable. Esto es asн porque el cуdigo ASCII de la letra 'A' es el 65.

Para imprimir un char usamos el sнmbolo %c (c de character=caracter en inglйs):

	letra = 'A';
	printf( "La letra es: %c.", letra );

resultado:

	La letra es A.

Tambiйn podemos imprimir el valor ASCII de la variable usando %i en vez de %c:

	letra = 'A';
	printf( "El nъmero ASCII de la letra %c es: %i.", letra, letra );

resultado:

	El cуdigo ASCII de la letra A es 65.

Como vemos la ъnica diferencia para obtener uno u otro es el modificador (%c у %i) que usemos.

Las variables tipo char se pueden usar (y de hecho se usan mucho) para almacenar enteros. Si necesitamos un nъmero pequeсo (entre -127 y 127) podemos usar una variable char (8bits) en vez de una int (16bits), con el consiguiente ahorro de memoria.

Todo lo demбs dicho para los datos de tipo

int

char

Una curiosidad:

	letra = 'A';
	printf( "La letra es: %c y su valor ASCII es: %i\n", letra, letra );
	letra = letra + 1;
	printf( "Ahora es: %c y su valor ASCII es: %i\n", letra, letra );

En este ejemplo letra comienza con el valor 'A', que es el cуdigo ASCII 65. Al sumarle 1 pasa a tener el valor 66, que equivale a la letra 'B' (cуdigo ASCII 66). La salida de este ejemplo serнa:

La letra es A y su valor ASCII es 65
Ahora es B y su valor ASCII es 66

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El modificador Unsigned

Este modificador (que significa sin signo) modifica el rango de valores que puede contener una variable. Sуlo admite valores positivos. Si hacemos:

	unsigned char variable;

Esta variable en vez de tener un rango de -128 a 128 pasa a tener un rango de 0 a 255.

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El tipo Float

En este tipo de variable podemos almacenar nъmeros decimales, no sуlo enteros como en los anteriores. El rango de posibles valores es del 3,4E-38 al 3,4E38.

Declaraciуn de una variable de tipo float:

	float numero;

Para imprimir valores tipo float Usamos %f.

	float num=4060.80;
	printf( "El valor de num es : %f", num );

Resultado:

	El valor de num es: 4060.80

Si queremos escribirlo en notaciуn exponencial usamos %e:

	float num = 4060.80;
	printf( "El valor de num es: %e", num );

Que da como resultado:

	El valor de num es: 4.06080e003

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El tipo Double

En las variables tipo double se almacenan nъmeros reales del 1,7E-307 al 1,7E308. Se declaran como double:

	double numero;

Para imprimir se usan los mismos modificadores que en float.

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Cуmo calcular el mбximo valor que admite un tipo de datos

Lo primero que tenemos que conocer es el tamaсo en bytes de ese tipo de dato. Vamos a ver un ejemplo con el tipo INT. Hagamos el siguiente programa:

#include <stdio.h>

int main()
     {
     int num1;

     printf( "El tipo int ocupa %i bytes\n", sizeof(int) );
     }

En mi ordenador el resultado es:

El tipo int ocupa 4 bytes.

Como sabemos 1byte = 8bits. Por lo tanto el tipo int ocupa 4*8=32 bits.

Ahora para calcular el mбximo nъmero debemos elevar 2 al nъmero de bits obtenido. En nuestro ejemplo: 2^32=4.294.967.296. Es decir en un int se podrнa almacenar un nъmero entre 0 y 4.294.967.296.

Sin embargo esto sуlo es cierto si usamos un tipo unsigned (sin signo, se hace aсadiendo la palabra unsigned antes de int). Para los tipos normales tenemos que almacenar nъmeros positivos y negativos. Asн que de los 4.294.967.296 posibles nъmeros la mitad serбn positivos y la mitad negativos. Por lo tanto tenemos que dividir el nъmero anterior entre 2 = 2.147.483.648. Como el 0 se considera positivo el rango de nъmeros posibles que se pueden almacenar en un int serнa: -2.147.483.648 a 2.147.483.647.

Resumen:

1. Obtenemos el nъmero de bytes.
2. Multiplicamos por ocho (ya lo tenemos en bits).
3. Elevamos 2 al nъmero de bits.
4. Dividimos entre 2.

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Overflow: Quй pasa cuando nos saltamos el rango

El overflow es lo que se produce cuando intentamos almacenar en una variable un nъmero mayor del mбximo permitido. El comportamiento es distinto para variablesde nъmeros enteros y para variables de nъmeros en coma flotante.

Con nъmeros enteros

En mi ordenador y usando DJGPP bajo Dos el tamaсo del tipo int es de 4bytes(4*8=32bits). El nъmero mбximo que se puede almacenar en una variable tipo int es por tanto 2.147.483.647 (ver apartado anterior). Si nos pasamos de este nъmero el que se guardarб serб el siguiente pero empezando desde el otro extremo, es decir, el -2.147.483.648. El compilador seguramente nos darб un aviso (warning) de que nos hemos pasado.

#include <stdio.h>

int main()
     {
     int num1;

     num1 = 2147483648;
     printf( "El valor de num1 es: %i\n", num1 );
     }

El resultado que obtenemos es:

El valor de num1 es: -2147483648

Comprueba si quieres que con el nъmero anterior (2.147.483.647) no pasa nada.

Con nъmeros en coma flotante

El comportamiento con nъmeros en coma flotante es distinto. Dependiendo del ordenador si nos pasamos del rango al ejecutar un programa se puede producir un error y detenerse la ejecuciуn.

Con estos nъmeros tambiйn existe otro error que es el underflow. Este error se produce cuando almacenamos un nъmero demasiado pequeсo (3,4E-38 en float).

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Resumen de los tipos de datos en C

Esto es algo orientativo, depende del sistema.

Esto no siempre es cierto, depende del ordenador y del compilador. Para saber en nuestro caso quй tamaсo tienen nuestros tipos de datos debemos hacer lo siguiente. Ejemplo para int:

	#include <stdio.h>

	int main()
		{
		printf( "Tamaсo (en bits) de int = %i\n", sizeof( int )*8 );
		
		return 0;
		}

Ya veremos mбs tarde lo que significa sizeof. Por ahora basta con saber que nos dice cual es el tamaсo de una variable o un tipo de dato.

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Ejercicios

Ejercicio 1. Busque los errores:

	#include <stdio.h>

	int main()
		{
		int nъmero;

		nъmero = 2;
		
		return 0;
		}

Soluciуn: Los nombres de variables no pueden llevar acentos, luego al compilar nъmero darб error.

	#include <stdio.h>

	int main()
		{
		int numero;

		numero = 2;

		printf( "El valor es %i" Numero );
		
		return 0;
		}

Soluciуn: Falta la coma despuйs de "El valor es %i". Ademбs la segunda vez numero estб escrito con mayъsculas.

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