কনস্ট্যান্ট আর literal: নাম পাওয়া মান

Maria-র দোকানের till 7.5 শতাংশ VAT নেয়। 7.5 সংখ্যাটা ওর program-এ লেখা আছে এগারো জায়গায়। সরকার হার বাড়িয়ে 15 করল, ও এগারোটার মধ্যে দশটা বদলাল, আর তিন সপ্তাহ ধরে একরকম receipt চুপচাপ ভুল ছাপা হলো।

এই গল্পে কঠিন কোনো bug নেই। এটা গোছানোর সমস্যা, আর C-তে এর জন্য দুইটা জিনিস আছে। এই lesson সেইসব মান নিয়ে, যেগুলো তুমি সোজা code-এ লিখে দাও। আর জরুরি মানগুলোকে নাম দেওয়া নিয়ে, যাতে ওটা কখনো একটার বেশি না হয়।

Literal মানে নাম ছাড়া একটা মান

Program-এ তুমি যত খালি মান লিখো, প্রতিটাই একটা literal। int marks = 42;-র 42 একটা integer literal। কোনো printf-র "Progsity" একটা string literal।

Literal-র একটা type থাকে, যদিও তুমি কোথাও type লেখোনি। Literal-টা কীভাবে লেখা, তা দেখে compiler type ঠিক করে, আর সেই বাছাই সবসময় তোমার ভাবনার সাথে মেলে না।

42            int
42U           unsigned int              U বা u
42L           long                      L বা l
42LL          long long                 LL বা ll
42ULL         unsigned long long        দুইটা suffix একসাথে

3.14          double                    দশমিকের জন্য এটাই default
3.14f         float                     f বা F
3.14L         long double               L বা l
1.5e3         double, মান 1500.0        e মানে দশের ঘাত দিয়ে গুণ

'A'           int, ভিতরে 65             একক উদ্ধৃতিতে একটা অক্ষর
'\n'          int, ভিতরে 10             escape sequence একটাই অক্ষর
"Progsity"    char-র array              জোড়া উদ্ধৃতি, পুরো আলাদা জিনিস

0x1F          int, মান 31               base 16, 0x prefix
037           int, মান 31               base 8, শুরুতে একটা শূন্য
0b11111       int, মান 31               base 2, C23 বা compiler-র extension

তাই সবচেয়ে কাজের নিয়মটা হলো: পূর্ণসংখ্যা মানে int, দশমিক মানে double, আর অন্য কিছু বলতে চাইলে suffix।

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    printf("int literal    : %d\n", 42);
    printf("long long      : %lld\n", 42LL);
    printf("unsigned       : %u\n", 42U);
    printf("double literal : %.2f\n", 3.14);
    printf("float literal  : %.2f\n", 3.14f);
    printf("char literal   : %c and %d\n", 'A', 'A');
    printf("string literal : %s\n", "Progsity");
    return 0;
}

int literal    : 42
long long      : 42
unsigned       : 42
double literal : 3.14
float literal  : 3.14
char literal   : A and 65
string literal : Progsity

সাতটা literal, সাতটা specifier, একটা program। ছয় নম্বর লাইনটা খেয়াল করো: একটাই literal, দুইবার ছাপা, একবার চেহারা হিসেবে আর একবার ভিতরের সংখ্যা হিসেবে।

শুরুতে শূন্য মানে base আট

একই সংখ্যা C-তে চার ভাবে লেখা যায়। Base 10 সাধারণটা। Base 16 শুরু হয় 0x দিয়ে, base 8 শুরু হয় একটা 0 দিয়ে, আর base 2 শুরু হয় 0b দিয়ে।

এর তিনটা নিরীহ। চার নম্বরটা ভাষার সবচেয়ে পুরনো ফাঁদ, কারণ শুরুতে শূন্য বসানো মানুষ সৌন্দর্যের জন্যই করে।

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    int plain = 31;
    int hex = 0x1F;
    int octal = 037;
    int looks_like_ten = 010;

    printf("31   is %d\n", plain);
    printf("0x1F is %d\n", hex);
    printf("037  is %d\n", octal);
    printf("010  is %d\n", looks_like_ten);
    return 0;
}

31   is 31
0x1F is 31
037  is 31
010  is 8

প্রথম তিন লাইন একই মান, তিন ভাবে লেখা। চার নম্বরটা এমন একটা সংখ্যা যেটা কেউ ইচ্ছে করে লেখেনি।

কেউ যদি product code-র তালিকা 001, 007, 010 লেখে, ও পায় 1, 7 আর 8। Compiler দুই command line-র কোনোটাতেই কিছু বলে না, কারণ তিনটাই বৈধ octal।

Base 2 তুলনায় নতুন। 0b11111 বহু বছর ধরে GCC-র extension, আর standard C-তে ঢুকেছে C23-তে, তাই bit-র নকশা জরুরি হলে এই track hex লেখে।

তাই নিয়মটা হলো: C-তে শুরুর শূন্য কখনো সাজসজ্জা না, আর সারি মেলাতে চাইলে printf-এ width ব্যবহার করো।

#define মানে compiler দেখার আগেই খুঁজে বদলে দেওয়া

একটা #define হলো preprocessor-র নির্দেশ। Preprocessor compiler-র আগে চলে, তোমার file-টা লেখা হিসেবে পড়ে, আর নামটা যেখানে যেখানে আছে সব জায়গায় বদলি বসিয়ে দেয়।

এর type নেই, semicolon লাগে না, আর compiler শুরু হওয়ার আগেই এটা হাওয়া। এটাই এর জোর, আর এর প্রতিটা সমস্যাও এখান থেকেই।

#include <stdio.h>

#define VAT_PERCENT 15
#define SHOP_NAME "Maria General Store"

int main(void)
{
    long long bill_paisa = 36000;

    printf("%s\n", SHOP_NAME);
    printf("VAT is %d percent\n", VAT_PERCENT);
    printf("VAT on 360.00 is %lld paisa\n", bill_paisa * VAT_PERCENT / 100);
    return 0;
}

Maria General Store
VAT is 15 percent
VAT on 360.00 is 5400 paisa

Compiler যখন ওই program পড়ে, VAT_PERCENT শব্দটার আর অস্তিত্বই নেই। ও দুই জায়গাতেই 15 অঙ্কগুলো দেখে, ঠিক যেন Maria নিজে লিখে দিয়েছে।

বদলটা যেহেতু লেখার স্তরে, একটা macro-র কোনো scope-ও নেই। File-র মাথায় বসানো #define file-র শেষ পর্যন্ত চালু থাকে। ওটা function-র ভিতরে, declaration-র ভিতরে, আর নামটা যেখানেই থাকে সেখানেই বদলি বসাবে।

Const মানে এমন variable যেটা compiler বদলাতে দেয় না

const হলো সাধারণ একটা variable, সাথে বাড়তি একটা শব্দ। এর type আছে, এটা memory-তে থাকে, আর যে scope-এ declare হয়েছে সেটাই মানে। এতে assign করলে compiler error দেয়।

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    const double PI = 3.14159265358979;
    const int SEATS_PER_ROW = 8;

    double radius = 2.5;

    printf("area of the mat  : %.2f\n", PI * radius * radius);
    printf("seats in 12 rows : %d\n", SEATS_PER_ROW * 12);
    return 0;
}

area of the mat  : 19.63
seats in 12 rows : 96

দুইটা constant-ই কাজে লেগেছে আর কোনোটাই বদলায়নি। এদের নিচে যেকোনো জায়গায় PI = 3.0; লাইনটা বসাও, program আর build হবে না, আর const-র পুরো কাজটাই এটুকু।

ঠিক কোন কথাটা compiler বলে, আর ও আর কী কী মানা করতে শুরু করে, সেটা পরের lesson। এখানে কথাটা ছোট: const হলো প্রতিশ্রুতি লাগানো একটা variable, আর #define variable-ই না।

Const না #define, আর কোনটা আগে

আগে const ধরো। #define ধরো তখনই, যখন এমন কিছু দরকার যেটা variable হয়ে ওঠা সম্ভব না।

Array-র মাপের সারিটাই একমাত্র সত্যিকারের ফাঁক। C-তে একটা const int হলো এমন variable যেটা তুমি বদলাবে না বলে কথা দিয়েছ, আর ওটা constant expression না।

একটা const int limit দিয়ে int marks[limit]; লিখলে C17-তে সেটা build হয়, তবে তুমি একটা variable length array বানিয়ে ফেলেছ, নির্দিষ্ট মাপের array না। ওটার মানে কী আর কখন গুরুত্বপূর্ণ, সেটা Module 9 বলে।

C++-এ ওই একই লাইন সাধারণ নির্দিষ্ট মাপের array, আর এই কারণেই C++-র কোনো পাতা থেকে তুলে আনা পরামর্শ এখানে চুপচাপ ভুল হতে পারে।

Enum, এক অনুচ্ছেদে

সংখ্যাকে নাম দেওয়ার তৃতীয় একটা পথ আছে, আর একটা সম্পর্কিত সেটের জন্য সেটাই ঠিক পথ। একটা enum পরপর কতগুলো পূর্ণসংখ্যাকে পড়ার মতো নাম দেয়, 0 থেকে শুরু করে উপরে ওঠে, যদি না তুমি অন্য কিছু বলো।

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    enum status { pending, running, passed, failed };
    enum status verdict = passed;

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

verdict = 2

const int-র মতো না, enum-র নাম সত্যিই একটা constant expression, তাই ওটা দিয়ে array-র মাপ দেওয়া যায়। Module 12 struct-র পাশে এটা নিয়ে ঠিকমতো কাজ করে, আর ততক্ষণ এটাকে একটা ঝলক হিসেবেই নাও।

Magic number মানে যে সংখ্যা কেউ ব্যাখ্যা করতে পারে না

Magic number হলো হিসাবের মাঝখানে বসা খালি একটা literal, যার মানে কেবল লেখকের মাথায় থাকে। ছয় মাস পরে লেখক নিজেই অন্য একজন মানুষ।

নিচে Maria-র till, প্রথমে যেভাবে ও লিখেছিল, তারপর নাম দিয়ে আবার লেখা। দুইটা program একই byte ছাপে।

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    long long rice = 12000;
    long long oil = 45000;

    printf("Rice  : %lld\n", rice + rice * 75 / 1000);
    printf("Oil   : %lld\n", oil + oil * 75 / 1000);
    printf("Total : %lld\n", rice + oil + (rice + oil) * 75 / 1000);
    return 0;
}

Rice  : 12900
Oil   : 48375
Total : 61275

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    const long long VAT_PER_MILLE = 75;
    const long long PER_MILLE = 1000;

    long long rice = 12000;
    long long oil = 45000;
    long long both = rice + oil;

    printf("Rice  : %lld\n", rice + rice * VAT_PER_MILLE / PER_MILLE);
    printf("Oil   : %lld\n", oil + oil * VAT_PER_MILLE / PER_MILLE);
    printf("Total : %lld\n", both + both * VAT_PER_MILLE / PER_MILLE);
    return 0;
}

Rice  : 12900
Oil   : 48375
Total : 61275

#include <stdio.h>

#define SHOP_NAME "Maria General Store"

int main(void)
{
    const long long VAT_PER_MILLE = 75;
    const long long PER_MILLE = 1000;
    const long long PAISA_PER_TAKA = 100;

    long long bill = 57000;
    long long vat = bill * VAT_PER_MILLE / PER_MILLE;
    long long total = bill + vat;

    printf("%s\n", SHOP_NAME);
    printf("bill  : %lld.%02lld\n", bill / PAISA_PER_TAKA, bill % PAISA_PER_TAKA);
    printf("vat   : %lld.%02lld\n", vat / PAISA_PER_TAKA, vat % PAISA_PER_TAKA);
    printf("total : %lld.%02lld\n", total / PAISA_PER_TAKA, total % PAISA_PER_TAKA);
    return 0;
}

Maria General Store
bill  : 570.00
vat   : 42.75
total : 612.75

int product_code = 010;
printf("%d\n", product_code);

#define PI 3.14159;

double area = PI * 2.0 * 2.0;

#define SQUARE(x) x * x

printf("%d\n", SQUARE(2 + 3));

#define MAX_STUDENTS 60

int main(void)
{
    int MAX_STUDENTS = 30;
    return 0;
}

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    int five = 05;
    int six = 06;
    int seven = 07;

    printf("%d %d %d\n", five, six, seven);
    return 0;
}

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    const long long VAT_PERCENT = 15;
    const long long PAISA_PER_TAKA = 100;
    const long long PERCENT_WHOLE = 100;

    long long quantity = 0;
    long long unit_paisa = 0;
    scanf("%lld %lld", &quantity, &unit_paisa);

    /* Three lines. %02lld is what makes five paisa print as 05. */

    return 0;
}

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    unsigned int from_hex = 0;
    unsigned int from_octal = 0;
    scanf("%x %o", &from_hex, &from_octal);

    /* One printf. Both boxes already hold ordinary numbers. */

    return 0;
}

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    const double PI = 3.14159265358979;

    double radius = 0.0;
    scanf("%lf", &radius);

    /* Two printf calls, both using PI, neither repeating its digits. */

    return 0;
}

এরপর দেখবে const লিখে ফেলার পর compiler আসলে কী কী মানা করে, আর সেই একটা qualifier-র দেখা পাবে যেটা ওকে চালাকি বন্ধ করতে বলে।