====== LU01d - Variablen deklarieren ======

===== Vorschrift und Wert =====
<code>
x = y + z
</code>
Aus der Algebra kennst du bereits solche Rechnungen mit Platzhaltern.
Du weisst, dass jeder Buchstabe stellvertretend für eine bestimmte Zahl steht.
Wenn wir diese Gleichung etwas genauer betrachten sehen wir:

  * Eine Vorschrift, was zu berechnen ist: ''y+z''
  * Den Ort, an dem das Ergebnis gespeichert wird: ''x=''

Damit du das Ergebnis der Gleichung berechnen kannst,
müssen die Platzhalter einen bestimmten Wert erhalten.
Wenn du nun wissen, dass ''y=4'' und ''z=9'' ist, kannst du ''x'' berechnen.

===== Variablen im Programm =====

In der Programmierung nennen wir die Platzhalter **Variablen**.
Variablen reservieren Speicherplatz um darin Werte zu speichern.
Wenn du das Ergebnis von ''5+7'' speichern willst, musst du eine passende Variable bereitstellen.

In den meisten Programmiersprachen müssen die Variablen **deklariert** werden, bevor sie zum ersten mal verwendet werden. 

<WRAP center round tip 60%>
Die Deklaration legt den Namen (Bezeichner) und Datentyp einer Variable fest.
Durch die Deklaration kennt der Compiler die Variable und wir können Sie im Programm verwenden.
</WRAP>


==== Name ====

Um die Variable zu verwenden, benötigt sie einen Namen (Bezeichner). 
Der Name einer Variable sollte möglichst sprechend sein. 
Das bedeutet, dass ihr Name etwas über den Inhalt bzw. Verwendungszweck aussagt. 
Die Variablennamen in Python sind immer klein geschrieben, nach dem Styleguide von Python. 
Der Name besteht in der Regel aus Buchstaben, Zahlen und dem Underline (''_''). 
Variablennamen sollten in ''snake_case'' geschrieben werden, wobei Wörter durch Unterstriche verbunden werden und alle Buchstaben klein sind.

<WRAP center round important 60%>
Gewöhne dich von Anfang an daran, alle Bezeichner in englisch zu schreiben.
Verwende niemals Leerzeichen, Umlaute oder Sonderzeichen in einem Variablennamen.
</WRAP>

==== Namenskonventionen am BZZ ====

Das BZZ hat die folgenden Namenskonventionen:

  * Variablen- und Funktionsnamen: Kleinbuchstaben, die durch ''_'' getrennt sind (''snake_case'').
  * Konstanten: Großbuchstaben, die durch ''_'' getrennt sind (''UPPER_CASE'').

=== Gute Variablennamen ===

    * givenname
    * price
    * length
    * student_id (für eine ID)
    * birth_date (für ein Datum)

=== Schlechte Variablennamen ===

    * **i** (Nicht sprechend)
    * l**ä**nge (Umlaut)
    * grad**°** (Sonderzeichen)
    * **N**umber (gross geschrieben)
    * **PriceInUSD** (CamelCase, sollte in snake_case sein)

==== Übung zu Variablennamen ====

In einem Programm benötigst du verschiedene Variablen. 
Lege fest wie die Variablen für folgende Aufgaben heissen sollen:


    - Die Variable speichert die Anzahl der Noten in einem Modul
    - Die Variable speichert eine Schulnote
    - Aus der Anzahl und dem Total der Noten wird der Durchschnitt berechnet. Diese Variable soll den Durchschnitt speichern.
    - Du schreibst ein Programm, dass Lieferscheine erstellt. Dazu benötigst du Variablen um
      * die Bezeichnung eines Artikels zu speichern
      * den Preis eines Artikels zu speichern
      * die Einheit zu speichern, in denen der Artikel verkauft wird (z.B. Stück, Meter, …)
      * das Total (berechnet aus Preis %%*%% Menge) zu speichern
      * speichern zu können, ob es sich beim Artikel um eine Aktion (Preisreduktion) gehandelt hat oder nicht


===== Datentyp =====
Der Datentyp bestimmt die Speicherung und spätere Verwendung der Variablen.
Je nach Programmiersprache werden unterschiedliche Datentypen unterstützt und die einzelnen Datentypen heissen unterschiedlich.
Grundsätzlich lassen sich die Datentypen wie folgt einordnen:

  * Textvariablen
    * String aus mehreren Zeichen ''"Hallo"''
  * Zahlen
    * Ganzzahlen ''5''
    * Fliesskommazahlen die auch Dezimalbrüche enthalten können ''5.53''
  * Spezielle Datentypen
    * z.B. Ja-Nein (True-False) ''True''

Je nach Programmiersprache wird zusätzlich zwischen einer binären und einer dezimalen Speicherform unterschieden.


<WRAP center round info 60%>
Python gehört zu den Programmiersprachen, die den Datentyp selber bestimmen.
Daher kannst du auch in Blockly den Datentyp nicht explizit auswählen.
</WRAP>


==== Inhalt bzw. Wert ====
Jede Variable hat zu jedem Zeitpunkt einen bestimmten Wert.
Wenn sie eine Variable vereinbaren (Fachbegriff: deklarieren),
so wird im Hauptspeicher ein kleines Stück Speicherplatz für diese Variable reserviert.
Wird einer Variablen bei der Deklaration kein Wert zugewiesen, so unterscheidet sich das Verhalten resp. der 
initiale Wert der Variable je nach Programmiersprache.

=== Initialisierung ===
Bei der Initialisierung wird einer Variable direkt bei der Deklaration ein Wert zugewiesen.
Dadurch hat die Variable schon beim Start des Programmes einen genau definierten Wert. 
Dies ist aber nicht in allen Programmiersprachen möglich. In Visual Basic zum Beispiel muss die Initialisierung auf einen Startwert in einer separaten Codezeile durchgeführt werden.

===== Deklaration =====
==== Blockly ====
Im Reiter "Variables" von Blockly kannst du Variablen deklarieren und bestehende Variablen verwenden.

Um eine neue Variable zu deklarieren, wählst du unter "Variables" den Button [create variable ...].
Dadurch wird ein Popup geöffnet, wo du den Namen der Variable festlegst.

{{:modul:m319:learningunits:lu01:lu01_variable_blockly_01.png?600|}}

Um eine deklarierte Variable zu verwenden, findst du drei Blöcke:
  * ''set variable ='': Mit diesem Block kannst du einer Variable einen Wert zuweisen.
  * ''increase variable by'': Dient zum Rechnen mit Variablen.
  * ''radius'': Diesen Block brauchst du, um die Variable in einem Befehl einzufügen.

{{:modul:m319:learningunits:lu01:lu01_variable_blockly_02.png?400|}}

==== Programmiersprachen ====

Je nach Programmiersprache ist die Syntax für die Deklaration etwas anders. Nachstehend ein paar Beispiele aus den Sprachen Pascal, Java und Visual Basic:

== Pascal ==
<code pascal>
var count : integer;      // count ist eine Variable um eine Ganzzahl zu speichern
var total : real;         // Total ist eine Variable die eine reelle Zahl (Dezimalbrüche) speichert
var givenname : string;   // givenname speichert einen Text bzw. Zeichenkette
</code>

  - Das Schlüsselwort ''var'' zeigt an, dass eine **Var**iable deklariert wird.
  - Der Name oder auch Bezeichner der Variable
  - Nach dem Doppelpunkt folgt der Datentyp

== Python ==
<code python>
count = 1
total = 5.75
givenname = 'Petra'
</code>
  - Name der Variable
  - ''='' Wert 
  - oder ''= None''

== C, Java ==
<code java>
int count = 1
double total = 5.75
String givenname = "Petra"
</code>
  - Datentyp
  - Name der Variable
  - (optional) ''='' Wert
  - '';''

== Visual Basic ==
<code vb>
Dim total As Integer
</code>
  - ''Dim''
  - Name der Variable
  - ''As''
  - Datentyp

Beachte: Je nach Programmiersprache und Ort der Deklaration (Gültigkeitsbereich) **muss** eine Variable zuerst initialisiert werden,
bevor sie im weiteren Programmcode z.B. für eine Ausgabe oder eine Bedingung verwendet werden kann.

=== Übung ===
Es werden dir einige Variablen mit Bezeichnung, Datentyp und Initialwert vorgegeben. 
Schreibe für diese Variablen den korrekten Code inklusive Initialisierung in den Programmiersprachen **Python** und **Java**.
Verwende dazu das Internet, um die korrekten Notationen zu finden und allenfalls die englische Übersetzung zu finden. 
Achte auf korrekte Gross-/Kleinschreibung.

  - Vorname (Zeichenkette, "Hans")
  - Körpergrösse (Ganzzahl, 179)
  - Gewicht (Dezimahlzahl, 81.5)
  - Verheiratet (Ja-Nein, Ja)
  - Geschlecht als 1-Buchstabe-Kürzel (Zeichen, "m")

----
{{tag>M319-LU01 M319-C1G M319-C1F}}

[[https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/|{{https://i.creativecommons.org/l/by-nc-sa/4.0/88x31.png}}]] Marcel Suter, Kevin Maurizi