Переменные. Форматы вывода

Компьютер был бы не нужен, если бы не имел возможности хранить у себя в памяти различную информацию и уметь обрабатывать однотипную информацию по одинаковым алгоритмам. 
Для того, чтобы создавать более интересные программы, надо научиться сохранять информацию в памяти компьютера. При этом нам необходимо научиться как-то обращаться к ячейкам памяти компьютера. 
В программировании, как и в жизни, чтобы обращение к какому-либо участку памяти компьютера происходит по имени. Используя это имя можно как читать информацию, так и записывать ее туда.
 
Переменная - это ячейка в памяти компьютера, которая имеет имя и хранит некоторое значение, соответствующее типу.

Слово "переменная" говорит нам о том, что ее значение может меняться в ходе выполнения программы.  При сохранении нового значения переменной - старое стирается


Для компьютера вся информация - это данные в его памяти - наборы нулей и единиц (если проще, то любая информация в компьютере - это просто числа, и обрабатывает он их одинаково). Тем не менее, нам известно, что с целыми и дробными числами работают по-разному. Поэтому в каждом языке программирования есть разные типы данных, для обработки которых используются разные методы.

Например,
целые переменные – тип int (от английского integer – целый), занимают 4 байта в памяти;
вещественные переменные, которые могут иметь дробную часть (тип float – от английского floating point – плавающая точка), занимают 4 байта в памяти или тип double, который занимает 8 байт
символы (тип char – от английского character – символ), занимают 1 байт в памяти

Попробуем добавить в нашу программу, какую-нибудь переменную.
Прежде чем использовать переменную, надо сказать компьютеру, чтобы он выделил под нее место в памяти. Для этого переменную необходимо объявить, то есть указать какого типа значения она будет хранить, и дать ей имя.
Также в случае необходимости можно присвоить ей начальные значения. 

Пример
Разберите программу
1
2
3
4
5
6
7
8
#include<iosrtream>
using namespace std;
main(){
 int a=6, b;  // объявили две переменных целого типа, 
              // в переменную а сразу сохранили значение 6. 
              // Переменной b начальное значение не задали; 
              // что будет находиться в памяти в этом случае мы не знаем.
}

Попробуем написать калькулятор для простых чисел

Наша задача вывести на экран некоторое арифметическое выражение и заставить компьютер его подсчитать.
Например такое: 
5+7=12
Причем вместо 5 и 7 могут быть разные числа, зависящие от значений переменных a и b в программе.

В операторе вывода можно выводить не просто текст, но и значения переменных, а также результат арифметического выражения. Причем последовательность вывода может быть различной. Например, для того, чтобы вывести вышеуказанное выражение необходимо записать так:
cout<<a<<"+"<<b<<"="<<a+b;

Если хотим вывести значение переменной, то просто необходимо указать ее имя без кавычек Если мы хотим вывести результат арифметического выражения, то достаточно просто записать правильно арифметическое выражение.
Обратите внимание: 
Переменные, текст и арифметические выражения отделяются друг от друга оператором <<

 
*** Углубленный материал: отличия в языке Си***
В форматной строке количество спецификаторов вывода не ограничено, главное для каждого спецификатора после форматной строки, через запятую перечислить все значения, которые будут подставляться вместо шаблона.
Например:
printf("%d+%d=%d",a,b,a+b); 

В форматной строке указаны три спецификатора для вывода вместо них целочисленных значений.  Порядок подстановки - прямой.  Т.е. вместо первого шаблона %d выведется значение переменной a; вместо второго -  значение переменной b; а  вместо третьего - значение выражения a+b

Для того, чтобы пользователь смог сам задавать значение переменной, необходимо иметь возможность вводить значения с клавиатуры. 
Оператор ввода записывается так:
cin>>a; 
После этого оператора данные, которые вводятся с клавиатуру сохраняются в определённой переменной.

Можно несколько оператор cin также соединить в один

Например, запись
cin>>a;
cin>>b;

выполняет те же действия, что и запись
cin >> a >> b;

то есть первые введенные данные заносит в переменную a, вторые в переменную b
 
***Углубленный материал***
Для ввода данных с клавиатуры на языке Си используется оператор ввода, который в общем виде имеет следующую структуру
scanf ("формат ввода", <адреса переменных>);
Формат ввода – это строка в кавычках, в которой перечислены один или несколько форматов ввода данных.
Например, наиболее часто используемые
%d ввод целого числа (переменная типа int)
%f ввод вещественного числа (переменная типа float)
 ввод одного символа (переменная типа char)
Например,
scanf ("%d%d", &a, &b);
Данный оператор, запрашивает с клавиатуры значения двух целых переменных. Первое число, введенное с клавиатуры попадет в ячейку a, второе в ячейку b.
 
После формата ввода через запятую перечисляются адреса ячеек памяти, в которые надо записать введенные значения. Ввод значений переменных происходит по указанию адреса этой переменной. Поэтому перед именем переменной необходимо поставить знак амперсанда: &a - адрес переменной a

Количество форматов ввода  и и количество переменных должно совпадать!
 

*** Углубленный материал: для интересующихся языком Си ***
Дополнительные спецификаторы вывода позволяют управлять выводом чисел в определенных форматах.


Минимальная ширина поля

Пример:
%04d  - число будет выводится в 4-х позициях, если цифр будет меньше четырех, то первые будут нулями
int a=34; printf(“%04d”,a); //на экране: 0 0 3 4   
знак подчеркивания здесь поставлен специально для наглядного отображения вывода числа.   

%4d – то же самое, только вместо нулей будут пробелы
int a=34; printf(“%4d”,a); //на экране:   34


Вывод с определенной точностью

используется для вывода вещественных чисел. По умолчанию вещественные числа выводятся с точностью до 6 знаков после запятой. Но бывают случаи, что нужно вывести с другой точностью. В этом случае необходимо указать сколько знакомест отвести под само число и сколько после запятой.
Например,
%9.3f   - вещественное число будет выведено в 9 позициях, с тремя символами после запятой.

double a=34.24356; printf("%9.3f",a); // на экране: _ _ _ 3 2 . 2 4 4 

*** Углубленный материал ***

Как же вывести значние переменной на экран?
Для это внутри форматной строки в операторе вывода, необходимо указать некий шаблон, на месте которого будет выведено значение переменной.
Какой именно шаблон использовать зависит от типа переменной. 
Данные шаблоны называются спецификаторами вывода и представлены в таблице. Приведено достаточное большое количество спецификаторов. Все их запоминать не обязательно. 
В большинстве случаев мы будем использовать спецификаторы для вывода целых, вещественных чисел, а также символов и строк. Но вы в любой момент можете вернуться к этому уроку и посмотреть нужный вам шаблон.
 
Код Формат
%c Символ
%d Десятичное целое число со знаком
%i Десятичное целое число со знаком
%e Научный формат (строчная буква e)
%E Научный формат (прописная буква E)
%f Вещественное число с плавающей точкой 
%g В зависимости от того, какой формат короче, применяется либо %e, либо %f
%G В зависимости от того, какой формат короче, применяется либо %E, либо %f
%o Восьмеричное число со знаком
%s Строка символов
%u Десятичное целое число без знака
%x Шестнадцатеричное число без знака (строчные буквы)
%X Шестнадцатеричное число без знака (прописные буквы)
%p Указатель
%n Указатель на целочисленную переменную. Спецификатор вызывает присвоение этой целочисленной переменной количества символов, выведенных перед ним
%% Знак %                           

Дополнения:
Для вывода переменных типа short int  используется модификатор h (например, %hd)
Для вывода значений переменных типа long int используется модификатор l (например, %ld)
Модификатор L можно использовать как префикс перед спецификаторами e, f, g. Он означает, что на экран выводится значение типа long double.  (например, %Lf)