Variablen und Konstanten

Was sind Variablen und Konstanten?

Variablen: Flexible Speicherplätze für Daten

Variablen sind in der Programmierung wie beschriftete Behälter, in denen du Daten während der Programmausführung speichern und bei Bedarf verändern kannst. Stell dir eine Schachtel mit dem Etikett "punktestand" vor. In dieser Schachtel kannst du den aktuellen Punktestand eines Spiels speichern, zum Beispiel 1500. Wenn weitere Punkte gesammelt werden, änderst du den Inhalt auf 1650. Der Name des Behälters ("punktestand") bleibt dabei gleich, aber sein Inhalt (der Wert) ist veränderlich.

Ein Code-Beispiel in Javascript:

// Variable 'alter' wird erstellt und mit 25 gefüllt.
let alter = 25;
console.log(`Das Alter ist: ${alter}`);

// Der Wert von 'alter' wird geändert.
alter = 26;
console.log(`Das neue Alter ist: ${alter}`);

Konstanten: Unveränderliche Werte

Im Gegensatz zu Variablen sind Konstanten wie Behälter, deren Inhalt nach dem ersten Befüllen nicht mehr verändert werden darf. Stell dir eine Plakette vor, auf der der Wert von Pi (3.14159) eingraviert ist – dieser Wert ist fix. Konstanten sind nützlich für Werte, die im gesamten Programm gleich bleiben sollen, wie der Mehrwertsteuersatz (MWST_SATZ = 0.19), die maximale Anzahl von Login-Versuchen (MAX_LOGIN_VERSUCHE = 3) oder Standard-Netzwerkports (STANDARD_PORT = 8080).

In JavaScript verwendet man das Schlüsselwort const, um Konstanten zu deklarieren. Es ist üblich, die Bezeichner von Konstanten vollständig in Großbuchstaben zu schreiben:

const PI = 3.14159;
const MAX_BENUTZER = 100;

console.log(`Der Wert von Pi ist: ${PI}`);
// PI = 3.0; // Würde einen Fehler verursachen

Wie werden Variablen verwendet?

Deklaration und Initialisierung

Bevor du eine Variable (oder Konstante) in deinem Programm nutzen kannst, muss der Computer wissen, dass es sie gibt. Dieser Vorgang unterteilt sich oft in zwei Schritte:

• Deklaration: Hierbei "meldest" du die Variable beim System an. Du vergibst einen Namen (Bezeichner) und in vielen Programmiersprachen (wie Java oder C++) legst du auch den Datentyp fest (z.B. ob die Variable eine ganze Zahl, eine Kommazahl oder Text speichern soll). Die Deklaration ist wie das Reservieren und Beschriften des Behälters: Du sagst dem Computer "Ich brauche einen Behälter namens alter für ganze Zahlen".
• Initialisierung: Hierbei weist du der Variable zum ersten Mal einen konkreten Wert zu. Der Behälter wird also zum ersten Mal befüllt: "In den Behälter alter lege ich jetzt den Wert 25."

In JavaScript können Deklaration und Initialisierung in einem Schritt erfolgen:

let spielerName = "Alex"; 
let punkte = 0;

In Sprachen wie Java ist eine explizite Typangabe bei der Deklaration nötig:

String spielerNameJava;      
spielerNameJava = "Maria";

int punkteJava = 100;

Die Anatomie einer Variable: Bezeichner, Wert, Typ und Speicherort

Jede Variable in einem Programm lässt sich durch vier grundlegende Eigenschaften charakterisieren, die ihr Wesen ausmachen:

• Bezeichner (Name): Der eindeutige Name, unter dem die Variable im Code angesprochen wird, z.B. benutzerAlter oder highscore. Gute Namen machen den Code lesbarer!
• Wert: Der aktuelle Inhalt der Variable, z.B. die Zahl 42 oder der Text "Hallo Welt". Bei Variablen kann sich dieser Wert ändern.
• Typ (Datentyp): Die Art der Daten, die eine Variable speichern kann, z.B. eine ganze Zahl (number in JavaScript), ein Text (string) oder ein Wahrheitswert (boolean). Der Typ bestimmt auch, welche Operationen mit der Variable möglich sind.
• Speicherort (Adresse): Der spezifische Platz im Arbeitsspeicher des Computers, an dem der Wert der Variable physisch gespeichert ist. Das Programm greift über den Bezeichner auf diesen Speicherort zu.

Ein Beispiel in JavaScript:

let aktuelleTemperatur = 23.5;

// Bezeichner: aktuelleTemperatur
// Wert: 23.5
// Typ: number (JavaScript verwendet 'number' für Zahlen)
console.log(`Die Temperatur beträgt: ${aktuelleTemperatur}°C`);

Lernziele

• die grundlegenden Konzepte von Variablen erklären, indem die Begriffe Bezeichner, Wert, Typ und Speicherort anhand von Codebeispielen in einer modernen Programmiersprache (z.B. Python, JavaScript) erläutert werden.
• die Deklaration und Initialisierung von Variablen erklären, indem die Unterschiede zwischen diesen beiden Schritten anhand von Codebeispielen in einer modernen Programmiersprache (z.B. Python, JavaScript) erläutert werden.
• Variablen und Konstanten vergleichen, indem ihre jeweiligen Eigenschaften (Veränderbarkeit, Zweck) gegenübergestellt und spezifische Anwendungsfälle für Konstanten (z.B. Mehrwertsteuersätze, Datenbankverbindungsparameter) abgeleitet werden, die über einfache Beispiele hinausgehen.