Część techniczna: Typ znakowy char
W części technicznej lekcji wprowadzimy nowy typ zmiennych – typ znakowy char. Pozwala on przechowywać pojedyncze znaki (małe i wielkie litery, cyfry, znaki przestankowe itp.). Wartości typu char są w języku C++ otoczone apostrofami, np. 'a', '8', '+', '.'. Jako pierwszy przykład napiszmy program, który wczytuje dany znak, o którym wiemy, że jest małą literą, i sprawdza, czy jest to samogłoska, czy spółgłoska.

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
  char c;
  cin >> c;
  if (c == 'a' || c == 'e' || c == 'i' || c == 'o' || c == 'u' || c == 'y')
    cout << "samogloska" << endl;
  else
    cout << "spolgloska" << endl;
}

Każdy ze znaków typu char ma przypisany numer będący liczbą całkowitą. To przyporządkowanie, używane powszechnie w komputerach do reprezentowania znaków, nazywa się kodem ASCII. Wygląda ono tak:

Oczywiście nie trzeba pamiętać kodów ASCII poszczególnych znaków. Warto jedynie wiedzieć, że małe litery oraz wielkie litery alfabetu angielskiego (łacińskiego) są ustawione w kodzie kolejno w porządku alfabetycznym, a cyfry – od najmniejszej do największej. Porównywanie znaków typu char za pomocą operatorów <, <=, >, >= odbywa się według kodów ASCII, tak więc małe litery oraz wielkie litery są porównywane alfabetycznie, a cyfry od najmniejszej do największej. Znaki o kodach od 0 do 31 oraz znak o kodzie 127 to tzw. kody sterujące. Znajdują się wśród nich m.in. znaki końca wiersza i tabulacji; wiele z tych znaków wyszło już z użycia.

Wartości zmiennych typu char możemy więc traktować jako niewielkie liczby całkowite. Dokładniej, zmienna typu char przyjmuje wartości od -128 do 127, przy czym wartości nieujemne odpowiadają znakom kodu ASCII, a pozostałe mogą służyć do reprezentowania innych symboli (np. polskich znaków ą, ę, ź, ć itp. w niektórych kodowaniach). Typ char jest więc typem całkowitym jednobajtowym, którego brakowało w komentarzu do lekcji 2. Odpowiadającym mu typem całkowitym nieujemnym (o wartościach od 0 do 255) jest typ unsigned char.

Przyjrzyjmy się, jakie konsekwencje ma ta dwoista natura typu char.

Przypisując wartość zmiennej typu char, możemy to zrobić, albo wstawiając żądany znak w apostrofy, albo podając numer tego znaku w kodzie ASCII. Czyli np. oba poniższe przypisania są równoważne:

char znak = 'a';
char znak = 97;

Z przyczyn technicznych przy wczytywaniu i wypisywaniu to już tak łatwo nie zadziała. Chodzi o to, że typ char wczytuje i wypisuje znak, a nie liczbę. Jeśli więc przy takim fragmencie programu:

char znak;
cin >> znak;

wpiszemy na wejściu liczbę 97, to zamiast znaku 'a' o kodzie ASCII 97 zostanie wczytany po prostu znak '9', jako pierwszy znak na wejściu!

Aby wczytać znak o danym kodzie ASCII, należy wczytać ten kod jako liczbę całkowitą innego typu niż char (np. typu int) i przypisać zmiennej znak wczytaną wartość:

int kod;
char znak;
cin >> kod;
znak = kod;

Oczywiście zadziała to tylko wtedy, gdy kod będzie faktycznie liczbą z zakresu typu char – w przeciwnym razie wystąpi znany nam już błąd przekroczenia zakresu typu.

Podobnie z wypisywaniem kodu ASCII znaku:

char znak;
int kod;
kod = znak;
cout << kod << endl;

Jest to szczególny przykład tzw. konwersji typów (inaczej: rzutowania typów), czyli zmiany jednego typu na inny. W przypadku typów całkowitych w C++ dokonuje się ona automatycznie, w momencie przypisania zmiennej jednego typu wartości zmiennej (bądź wyrażenia) innego typu. Można też jawnie "poprosić" kompilator C++, aby dokonał konwersji. Robi się to, umieszczając nazwę typu przed zmienną:

char znak;
cout << (int)znak << endl;

Trochę więcej o konwersjach opowiemy w następnych lekcjach. Tymczasem jeszcze jeden, "złośliwy" przykład. Powiedzmy, że chcielibyśmy napisać program, który wczyta liczbę i∈{1,…,26}i∈{1,…,26}, bowiem alfabet angielski ma 26 liter). Moglibyśmy to próbować zrobić tak:

int numer;
cin >> numer;
cout << 'a' + numer - 1;

Gdy na wejściu wprowadzimy np. liczbę 3, na wyjściu otrzymamy... liczbę 99, czyli kod ASCII litery c! Jest tak dlatego, że wyniki działań arytmetycznych są w C++ domyślnie interpretowane jako liczby (w tym przypadku typu int). Aby otrzymać na wyjściu rzeczywiście literę c, musimy użyć konwersji na typ char:

int numer;
cin >> numer;
cout << (char)('a' + numer - 1);

Zadania

Zagadka- Mosty