Variable: memory-তে নাম লেখা বাক্স

Zara রান্নাঘরের প্রতিটা বয়ামে label লাগায়: চাল, চিনি, চা। Label-গুলো খাবার না। ওগুলো দিয়ে সে দশটা ঢাকনা না খুলেই জিনিসটা পেয়ে যায়।

তারপর সে এক লিটার দুধ একটা চায়ের কাপে ঢালতে যায়। কাপটা বড় হয় না। যতটুকু ধরে ততটুকুই ধরে, বাকিটা মেঝেয় পড়ে।

C-তে একটা variable হলো নির্দিষ্ট মাপের একটা label লাগানো বয়াম। এই lesson label নিয়ে, মাপ নিয়ে, আর তাকের নিচে লেখা address নিয়ে।

একটা নাম, একটা মাপ আর একটা address

নিচের এই এক লাইনটা লিখলে আসলে আলাদা চারটা কাজ হয়।

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    int marks = 90;
    printf("%d\n", marks);
    return 0;
}

90

1. Compiler memory-র একটা টুকরো সরিয়ে রাখে। Playground-এ একটা int-র জন্য সেটা 4 byte।
2. ও নিজের খাতায় লিখে রাখে যে marks নামটা ওই টুকরোটাকে বোঝায়।
3. ও লিখে রাখে যে ওই byte-গুলোকে পূর্ণসংখ্যা হিসেবে পড়তে হবে।
4. ও 90-র bit pattern-টা ওখানে রেখে দেয়।

এই চারটার তিনটাই type-র কাজ। Type সাজসজ্জা না। ও ঠিক করে মাপ কত, কীভাবে পড়তে হবে, আর মানটা নিয়ে তুমি কী করতে পারবে।

তাই একটা variable একসঙ্গে তিন জিনিস: একটা নাম, একটা type, আর একটা জায়গা। নতুনরা নামটা শেখে, বাকি দুইটা ভুলে যায়, আর চমকগুলো ওখান থেকেই আসে।

int      marks      =      90     ;
 |         |        |       |     |
 |         |        |       |     statement এখানে শেষ
 |         |        |       প্রথম মান (না দিলেও চলে)
 |         |        assignment operator
 |         তোমার বেছে নেওয়া নাম
 type: বাক্সটা কত বড় আর ওটা কীভাবে পড়তে হবে

Declare, initialise, assign: তিনটা আলাদা লাইন

তিনটা শব্দ, আর লোকে এগুলোকে একটা জিনিস ভেবে ব্যবহার করে। এরা এক না।

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    int marks;            /* declaration: reserve the box, leave it alone */
    marks = 90;           /* assignment: put a value in an existing box */
    int total = 250;      /* declaration and initialisation, one line */

    printf("%d %d\n", marks, total);
    return 0;
}

90 250

Declare করা মানে compiler-কে একটা নাম আর একটা type বলা। Initialise করা মানে জন্মের মুহূর্তেই বাক্সটাকে প্রথম মানটা দেওয়া। Assign করা মানে আগে থেকে থাকা একটা বাক্সে মান রাখা।

Initialise আর assign দেখতে একদম এক, কারণ দুইটাই = ব্যবহার করে। তফাত হলো কখন হচ্ছে, আর মাঝখানে এমন কোনো মুহূর্ত ছিল কি না যখন বাক্সে অজানা কিছু ছিল।

তাই int total = 250; একটা statement, আর int total; total = 250; দুইটা। দ্বিতীয়টার মাঝখানে একটা ফাঁক আছে, আর ওই ফাঁকেই bug থাকে।

Assignment মানে সমান না

অঙ্কে x = x + 1 অর্থহীন। C-তে এটা সাধারণ একটা নির্দেশ।

=-কে ডান থেকে বাঁয়ে পড়ো: আগে ডান পাশটা পুরো হিসাব করো, তারপর উত্তরটা বাঁ পাশের বাক্সে রাখো। মনে মনে "পায়" বলো, কখনো "সমান" না।

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    int x = 5;
    x = x + 1;        /* x gets the old x plus one */
    printf("%d\n", x);
    return 0;
}

6

পুরনো মানটা পড়া হয়, তার একটা copy-তে 1 যোগ হয়, আর উত্তরটা সেই একই বাক্সে ফিরে যায়। কোনো সমীকরণ কখনো সমাধান হয় না।

তাই একটা লাইনে দুই পাশেই একটা variable থাকতে পারে, আর ডান পাশ সবসময় লাইনটা চলার আগের মানটাই ব্যবহার করে।

Address জিনিসটা সত্যি, আর তুমি সেটা ছাপতে পারো

Compiler যে memory-র টুকরোটা সরিয়ে রেখেছিল, সেটা একটা নম্বর দেওয়া জায়গায় বসে আছে। ওই নম্বরটাই variable-র address।

&marks মানে "marks-র address"। না জেনেই তুমি এটা আগে ব্যবহার করেছ: scanf("%d", &n) address-টা scanf-কে দেয়, যাতে ও তোমার বাক্সে লিখতে পারে।

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    int a = 1;
    int b = 2;
    int c = 3;

    printf("a = %d at %p\n", a, (void *)&a);
    printf("b = %d at %p\n", b, (void *)&b);
    printf("c = %d at %p\n", c, (void *)&c);
    return 0;
}

একটা মেশিনে একবার চালিয়ে এটা এসেছিল:

a = 1 at 0x7ffd1c4a2b9c
b = 2 at 0x7ffd1c4a2b98
c = 3 at 0x7ffd1c4a2b94

তোমার সংখ্যাগুলো অন্য হবে। মেশিনভেদে, এমনকি বারভেদেও বদলায়, তাই এই module-এ এটাই একমাত্র program যার output কেউ কথা দিয়ে বলতে পারে না।

ওই দৌড়ে দুইটা জিনিস খেয়াল করার মতো। Address-গুলো hexadecimal-এ লেখা, যেটা Module 1-র lesson 4 বুঝিয়েছে। আর ওরা 4 করে দূরে, কারণ একটা int 4 byte নেয় আর তিনটা বাক্স পাশাপাশি বসে আছে।

(void *) একটা cast, যেটা Module 4 ঠিকভাবে বোঝাবে। %p address-টাকে তার সবচেয়ে সাধারণ চেহারায় চায়, আর cast দিয়ে তুমি বলো "এটাকে নিছক একটা address ধরো"।

তাই & জাদুও না, নতুনও না। ওটা variable-র তৃতীয় সত্য, যেটা এতদিন তুমি দেখতে পাওনি।

যে variable-এ কখনো কিছু লেখোনি, সেটা পড়া

এই lesson-এর সবচেয়ে জরুরি অনুচ্ছেদ এটাই, তাই দুইবার পড়ো।

Declare করা যে variable-কে কখনো কোনো মান দেওয়া হয়নি, সেটা ধরে রাখে একটা অনিশ্চিত মান। ওটা শূন্য না। ওই address-এ আগে থেকে যে byte-গুলো পড়ে ছিল, ওটা সেগুলোই।

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    int never_set;
    int set_properly = 0;

    printf("set:   %d\n", set_properly);
    printf("unset: %d\n", never_set);
    return 0;
}

Playground-র compiler এটা একটাও message ছাড়াই build করে, আর আমাদের দৌড়গুলোতে দ্বিতীয় লাইনটা 0 ছেপেছে।

ওই 0-টাই বিপজ্জনক ফল। দেখে মনে হয় প্রমাণ হয়ে গেল যে C variable-কে শূন্য করে রাখে। হয়নি। মানটা কথা দেওয়া না, আর যে program এটার উপর নির্ভর করে সেটা ভাঙা, আজকের দৌড় ঠিক হোক বা না হোক।

নিজের মেশিনের compiler-এ -Wall দিলে ও কিছু একটা বলে: warning: 'never_set' is used uninitialized। Playground-র command line-এ -Wall নেই, তাই তুমি পাও নীরবতা।

তাই নিয়মটা সোজা আর এর কোনো ব্যতিক্রম নেই: যে লাইনে variable-টা declare করছ, সেখানেই ওকে একটা মান দাও।

নাম রাখা: compiler কী দেখে, আর তোমার পাঠক কী দেখে

Compiler চারটা নিয়ম দেখে, আর চারটাতেই ও কড়া।

• শুধু অক্ষর, অঙ্ক আর underscore। Space নেই, hyphen নেই, অন্য কোনো চিহ্নও নেই।
• প্রথম অক্ষরটা অঙ্ক হতে পারবে না।
• Keyword দখল করা। int, return আর double নাম হতে পারে না।
• ছোট-বড় হাতের তফাত হয়। total, Total আর TOTAL তিনটা আলাদা variable।

তোমার পাঠক পঞ্চম একটা নিয়ম দেখে, আর code review-তে নম্বর কাটে ওটাতেই।

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    /* Hard to read: nobody knows what these hold. */
    int a = 40, x1 = 35, temp = 75;

    /* Easy to read: the name is the explanation. */
    int maths_marks = 40;
    int physics_marks = 35;
    int total_marks = maths_marks + physics_marks;

    printf("%d %d %d\n", a, x1, temp);
    printf("%d\n", total_marks);
    return 0;
}

40 35 75
75

এই track লেখে total_marks, totalMarks না। ওই ধরনটার নাম snake_case, আর C standard library আর বেশির ভাগ C code চিরকাল ওটাই লিখে এসেছে।

একটা ধরন বেছে নাও আর এক file-এ দুইটা মিশিয়ো না। কোনটা বাছলে সেটার চেয়ে একরকম রাখাটা বেশি জরুরি।

এক লাইনে একটা variable

C-তে এক statement-এ কয়েকটা নাম declare করা যায়। এটা বৈধ, আর এই track এটা এড়িয়ে চলে।

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    int a = 1, b, c = 3;      /* b has no value: easy to miss */

    b = 2;
    printf("%d %d %d\n", a, b, c);
    return 0;
}

1 2 3

ওই লাইনে b বসে আছে দুইটা initialise করা নামের মাঝখানে, আর ও নিজে initialise করা না। চোখ ওর উপর দিয়ে পিছলে যায়।

তাই এক লাইনে একটা declaration লেখো, প্রতিটার সঙ্গে তার মান। খরচ দুই লাইন, বাঁচে একটা বিকেল।

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    int stall_number = 7;

    printf("Stall %d\n", stall_number);
    return 0;
}

Stall 7

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    int a = 10;
    int b = 20;
    int spare = 0;

    spare = a;        /* park the old a */
    a = b;            /* a gets b */
    b = spare;        /* b gets the parked value */

    printf("a = %d, b = %d\n", a, b);
    return 0;
}

a = 20, b = 10

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    int maths = 0;
    int physics = 0;
    int chemistry = 0;

    scanf("%d %d %d", &maths, &physics, &chemistry);

    int total = maths + physics + chemistry;

    printf("Total: %d\n", total);
    printf("Each mark takes %d bytes.\n", (int)sizeof(maths));
    return 0;
}

Total: 252
Each mark takes 4 bytes.

int total;
printf("%d\n", total);

total = 5;
printf("%d\n", total);

int 2nd_place = 3;

int marks = "90";

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    int counter;

    printf("%d\n", counter);
    return 0;
}

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    int n = 0;
    scanf("%d", &n);

    /* One printf. Nothing else. */

    return 0;
}

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    int a = 0;
    int b = 0;
    int spare = 0;
    scanf("%d %d", &a, &b);

    /* Three assignments, then one printf. */

    return 0;
}

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    int a = 0;
    int b = 0;
    int c = 0;
    scanf("%d %d %d", &a, &b, &c);

    /* Careful: (a + b + c) / 3 throws the fraction away. */
    printf("%.2f\n", 0.0);
    return 0;
}

পরের lesson-এ জানবে ওই বাক্সটা আসলে কত বড়, আর যেদিন একটা সংখ্যা তাতে এক বেশি হয়ে যায় সেদিন কী হয়।