Projektlabor Robotik MINTgrün

Eine Variable ist ein Ort, an dem ein Programm Daten speichern kann.

Diese Daten können an einer Stelle des Programms in die Variable geschrieben werden, dort eine Weile herumliegen und dann an einer anderen Stelle wieder verwendet werden.

Variablen sind damit so etwas die das Gedächtnis eines Programms.

Eine typische Verwendung sieht z.B. so aus:

int messwert; // Erzeuge eine Variable mit dem Namen "messwert" und dem Typen "int"
messwert=analogRead(A0); // messe eine Spannung und speichere das Ergebnis in der Variable "messwert"
Serial.println(messwert); // gib den aktuellen Inhalt von "messwert" als Text aus.

Die Details unterscheiden sich von Programmiersprache zu Programmiersprache. In Arduino/C++ muss eine Variable dem Programm zunächst „vorgestellt“ werden, damit das Programm sie kennt und damit arbeiten kann.

Das kann z.B. so aussehen: int ledPinNummer=13;

Bei dieser sogenannten Deklaration werden auch gleich die wichtigsten Eigenschaften der Variable festgelegt:

Der Typ einer Variable gibt vor, was darin gespeichert werden kann. In unserem Beispiel ist das eine Zahl ohne Nachkommastellen int.

Weil am Computer so viel mit Zahlen gearbeitet wird, gibt es unterschiedliche Typen für Zahlen, je nach dem, ob sie Kommastellen enthalten oder wie groß sie sein darf:

Daneben gibt es auch spezielle Typen für Text (String, char*), oder ein komplexere 'Objekte' (eine Serielle Schnittstelle oder Motortreiber z.B.).

Unter diesem Namen kann die Variable im Programm verwendet werden. Denkt euch immer einen Namen aus, der sagt, was drinsteckt - so verliert ihr später nicht den Überblick und euer Team versteht, was ihr gemacht habt.

Also z.B. ledPinNummer anstelle von lp.

Eine Variable kann nur in einem Teil des Programms existieren oder vom gesamten Programm aus zugänglich sein.

Dadurch ist es möglich, lokale Variablen zu erzeugen, die (wie ein Schmierzettel) nur innerhalb einer Funktion gültig sind - sie nehmen keinen Speicherplatz weg, wenn die Funktion nicht läuft und können auch nicht von Außerhalb verändert werden.

Alle Variablen, die innerhalb eines mit geschweiften Klammern umschlossenen Bereichs („Codeblock“) deklariert werden, sind auch nur in diesem Bereich gültig (lokal). Das ist der Normalfall.

Variablen, die außerhalb aller geschweiften Klammern deklariert wurden, sind „global“ gültig - also auch aus dem inneren von Funktionen heraus zu erreichen. Das kann sehr bequem sein, um eine überall benötigte Einstellung oder Ressource abzuspeichern, ist aber auch gefährlich, weil u.U. zwei weit voneinander entfernt liegende Teile des Programms in eine unübersichtliche Beziehung zueinander treten, wenn sie beide auf die gleiche globale Variable zugreifen.

Vermeidet globale Variablen, wenn sie nicht unbedingt nötig sind (das sind sie fast nie…).

Ihr könnt die Variable bei der Deklaration auch gleich mit einem Wert füllen. Diesen Vorgang nennt man Initialisierung.

In unserem Beispiel initialisieren wir die Variable ledPinNummer mit dem Wert 13.

Ihr könnt die Initialisierung auch weglassen - dann steht in der Variable irgendein unvorhersehbarer Wert, der an dieser Speicherstelle vorher schon herumlag - (also nicht unbedingt Null!).

Ihr könnt in eurem Programm jederzeit einen neuen Wert in eine Variable schreiben.

Das funktioniert, indem in in einer Zeile zuerst en Namen der Variable, dann ein einfaches Gleichheitszeichen und dann den neuen Inhalt schreibt. Das Programm rechnet dann zuerst alles aus, was auf der rechten Seite des Gleichheitszeichen steht, und schreibt das Ergebnis in die Variable auf der linken Seite.

Dieser Vorgang heißt „Zuweisung“ oder „einer Variable einen Wert zuweisen“

Beispiel: delayZeit=1000/blinkFrequenz;

int i;
i = 1; 
i = i + 1;		// Wir erhöhen die Variable i um 1.