Biến & kiểu dữ liệu

Một biến (variable) là một vùng lưu trữ được đặt tên để gọi và giữ một giá trị.
Khai báo gồm ba phần: [kiểu dữ liệu] + [tên biến] + (tuỳ chọn) [giá trị khởi tạo].

#include <stdio.h>

int main(void) {
    int tuoi = 15;             // khai báo + gán giá trị khởi tạo
    printf("Tuoi: %d\n", tuoi);
    tuoi = 16;                 // gán lại giá trị mới
    printf("Sang nam: %d\n", tuoi);
    return 0;
}

Tuoi: 15
Sang nam: 16

• ▸Khai báo biến: <kiểu dữ liệu> <tên biến> = <giá trị khởi tạo>; vd int tuoi = 15;
• ▸%d trong printf là “chỗ để điền một số int”.
• ▸Gán lại (tuoi = 16;) ghi đè giá trị cũ trong hộp.

C có vài nhóm kiểu cơ bản như: số nguyên (int), số thực (float) và ký tự (char).
Với số nguyên, int là kiểu mặc định, còn short, long và long long là những cách thu hẹp hoặc mở rộng miền giá trị.
Kích thước cụ thể phụ thuộc vào compiler và platform, nên C cung cấp sizeof để kiểm tra kích thước thực tế trên máy tính.

#include <limits.h>
#include <stdio.h>

int main(void) {
    printf("CHAR_BIT = %d\n", CHAR_BIT);
    printf("char      : %zu byte\n", sizeof(char));
    printf("short     : %zu byte\n", sizeof(short));
    printf("int       : %zu byte\n", sizeof(int));
    printf("long      : %zu byte\n", sizeof(long));
    printf("long long : %zu byte\n", sizeof(long long));
    printf("float     : %zu byte\n", sizeof(float));
    printf("double    : %zu byte\n", sizeof(double));
    return 0;
}

• ▸`sizeof` trả về số byte, in bằng `%zu`.
• ▸Chuẩn C quy định mức tối thiểu, không cam kết mọi máy tính cấp phát biến có cùng kích thước.
• ▸Khi cần đúng số bit, về sau mèo con sẽ gặp các kiểu trong `<stdint.h>` như `int32_t`, `uint64_t`.

Với số nguyên, C cho phép ghép modifier vào int. Viết short cũng là short int, viết long long cũng là long long int. Modifier không làm số "tốt hơn"; nó chỉ đổi miền giá trị và lượng bộ nhớ cần dùng.

#include <stdio.h>

int main(void) {
    short days = 365;
    int score = 10;
    long population = 98000000L;
    long long cents = 19999LL;
    unsigned int views = 4000000000U;

    printf("%hd %d %ld %lld %u\n", days, score, population, cents, views);
    return 0;
}

365 10 98000000 19999 4000000000

• ▸`short`, `long`, `long long` có thể bỏ chữ `int` vì compiler tự hiểu.
• ▸`unsigned` không có số âm; phù hợp cho bit mask, byte thô, hoặc bộ đếm không bao giờ âm.
• ▸Format specifier phải khớp kiểu: `%hd` cho `short`, `%ld` cho `long`, `%lld` cho `long long`, `%u` cho `unsigned int`.

Điều thú vị: char chính là một số nhỏ. Trên môi trường ASCII/UTF-8 compatible mà mèo con thường dùng, mỗi ký tự ứng một số: 'A' = 65, 'B' = 66, 'a' = 97. Vì vậy bạn có thể làm toán trên ký tự:

#include <stdio.h>

int main(void) {
    char c = 'A';
    printf("%c la ma so %d\n", c, c);   // in cả chữ và số
    c = c + 1;                          // sang ký tự kế tiếp
    printf("%c la ma so %d\n", c, c);
    return 0;
}

A la ma so 65
B la ma so 66

Vì mỗi kiểu chỉ có một số byte cố định trên từng máy, nó chỉ chứa được một khoảng giá trị. Vượt khoảng đó là tràn số (overflow). Với kiểu unsigned, giá trị “quay vòng” theo modulo; với kiểu có dấu, tràn là hành vi không xác định (undefined behavior). Ví dụ dưới dùng giả định phổ biến: unsigned char có 8 bit.

#include <stdio.h>

int main(void) {
    unsigned char b = 255;   // 1 byte: chứa 0..255
    printf("%u\n", (unsigned)b); // 255
    b = b + 1;               // vượt 255 -> quay vòng
    printf("%u\n", (unsigned)b); // 0
    return 0;
}

255
0

• ▸Chọn kiểu đủ lớn cho dữ liệu: số dân thì dùng int/long, không dùng char.
• ▸unsigned = số không âm; với 8 bit, unsigned char thường là 0..255, còn signed char thường là -128..127.
• ▸Đây đúng là “tràn số 8-bit” bạn đã gặp ở khoá Máy tính hoạt động thế nào.

Trong nhóm số thực, float/double lưu giá trị bằng nhị phân hữu hạn bit, nên nhiều số thập phân chỉ là giá trị gần đúng. Hệ quả nguy hiểm nhất là khi xử lý tiền. Thử cộng 0.10 nhiều lần - để ý nó trông đúng nhưng không đúng:

• ▸float/double là số GẦN đúng - đừng so hai số thực bằng ==.
• ▸ĐỪNG lưu tiền bằng float/double; lưu số nguyên ở đơn vị nhỏ nhất: long long so_xu, chỉ /100 khi hiển thị.
• ▸Đổi tiền tệ: nhân tỉ giá rồi làm tròn một lần theo quy ước nhất quán.

Khi một giá trị không bao giờ đổi (số Pi, số lớn nhất…), hãy đặt tên cho nó như một hằng số - vừa dễ đọc vừa tránh gõ sai. Hai cách hay dùng:

#include <stdio.h>

#define PI 3.14159        // thay thế văn bản (không có kiểu)
int main(void) {
    const int MAX = 100;  // biến chỉ-đọc, có kiểu int
    printf("%.2f %d\n", PI, MAX);
    return 0;
}

3.14 100

• ▸const: một biến có kiểu nhưng KHÔNG cho sửa giá trị.
• ▸#define: bộ tiền xử lý dán thẳng giá trị vào trước khi biên dịch.
• ▸Quy ước: tên hằng số viết HOA cho dễ nhận ra.