【程序设计】1.2 [做算术] 变量和语句
1.2 变量和语句
我们知道圆的面积 S=πr2。我们来写一段代码，给定圆的半径，计算出它的面积，π就简单取成 3.14 了。
A |
|
1 |
5 |
2 |
=3.14*A1*A1 |
如果我们想换一个圆，比如想计算半径为 7.8 的圆的面积，只要把 A1 格的内容改成 7.8，然后再执行，再看 A2，就是新的圆面积了。
这看起来还没 Excel 方便，Excel 还会填了新数就自动算。不过，这不是我们关注的重点，现在麻烦就麻烦一点了。
我们观察 A2 格里的表达式，和上一节里的表达式不一样，这个表达式里有了 A1，不再完全用数值构成。在计算时它会引用 A1 里的值，而 A1 的值发生变化后再计算时就会使用新的 A1 值了。也就是说，在表达式里可以用单元格的名字来引用它的值。
熟悉 Excel 的同学理解这些没有任何困难。
在程序语言中，我们把这些有了名字的数据称为变量，就像这里的 A1，其实 A2 也是个变量，我们在 A3 里继续写 =A2*4，就可以计算以 A1 为半径的球的面积。当然 A3 也是变量，这个网格里所有的单元格都是变量。
有了变量之后，我们可以在计算表达式中引用变量名称，当变量值改过后重新计算表达式就能得到新的结果。这样，要计算多个模式一致的表达式时只需要写一遍了，即省事又能避免出错，计算机就是擅长帮助我们做这些重复的劳动。
不过，这个本事 Excel 也有。
既然叫变量，那这些值应该是可以变的吧？
是的，在程序中，变量的值确实可以变，看这段代码：
A |
|
1 |
5 |
2 |
=3.14*A1*A1 |
3 |
>A1=7.8 |
4 |
=3.14*A1*A1 |
这和 Excel 不一样了，Excel 不能在某个格子写个公式去修改另一个格子的值。
A3 中的代码是以 > 开头的，不像上一节都是 = 开头的。在 SPL 中，= 开头的单元格称为计算格，> 开头的称为执行格。计算格将计算 = 后面的表达式，把结果填入当前单元格。而执行格将执行 > 后面的动作，并不会给当前单元格填入任何值。上面代码执行完后，再看 A3 的值仍然是空的。
而这段代码中的 A1 格，前面即没有 = 也没有 >，在 SPL 中称为常数格，用来定义常数。
很多程序语言中都有常量的概念，可以理解为给常数起了个名字。与变量不同，常量的值是一经设定后在程序运行过程中就不能再改变了，也可以理解为只能一次性赋值的变量。引入常量概念主要是为了避免代码写错把不该改变的变量给改变了。
不过，SPL 没有严格的常量概念，上面那个常数格 A1，其值可以被其它执行格改变。
常规的程序语言是写成文本的样子，也就是一句一句的，早期程序语言的句子形式更为明显。每一句都会对应一件要执行的动作，我们称这些句子为程序语句，一段程序就是由一系列语句组成的。
SPL 没有明显的句子形式，但可以把一个单元格理解为一条语句。这里的计算格、执行格都可以认为是一条语句。
在大多数程序语言中，需要人为给变量起名字，SPL 也支持这种写法，比如下面的代码：
A |
|
1 |
>r=5 |
2 |
=3.14*r*r |
3 |
>r=7.8 |
4 |
=3.14*r*r |
同时，注意观察界面的右下角，会显示出这个变量 r 的值。
人为给变量起名字的好处在于，可以给变量赋予一个有意义的名字，这样不容易忘记或混淆，比如这里我们用 r 表示半径，和圆面积公式是一样的。
但有时候，有些变量就是临时用来存储一个中间结果，不需要起个多有意义的名字，但胡乱起的名字又可能重复而冲突了。在 SPL 中，这时就可以使用单元格来充当变量名了，这也是使用网格而不是文本来写代码的一个小好处。
比如，我们有 a 和 b 两个变量，我们希望交换这两个变量的值。常规的写法是这样：
A |
|
1 |
>a=5 |
2 |
>b=3 |
3 |
>c=a |
4 |
>a=b |
5 |
>b=c |
A |
|
1 |
>a=5 |
2 |
>b=3 |
3 |
=a |
4 |
>a=b |
5 |
>b=A3 |
另外，编辑菜单上还有一些命令及其快捷键可以尝试一下，熟悉之后就会发现在网格中编写代码比文本更方便。
还要顺便提一句，SPL 是一种大小写敏感的程序语言，也就是说，r 和 R 是不一样的。其中用作变量的单元格必须用大写，A1 是格子变量，a1 就不是了，而只是个普通变量。有些程序语言是大小写不敏感的，写成 r 和 R 都没有区别，这在学习时需要注意。
可以用来作为变量名称的符号，通常是由字母和数字构成，并且不能以数字开头，还可以用下划线（这东西经常被当成字母，可以用在开头）。在 SPL 中，还可以使用汉字。这些能用作变量名的符号，有个术语叫作标识符。
我们前面说过，数据是有类型的，那么变量是不是也有数据类型呢？
这里有两大类程序设计语言，一类称为强类型语言，类似 Java、C/C++ 等，在这些语言中使用变量必须先说明这个变量的数据类型，比如变量 x 被声明是整数类型，那它就不能用来存储浮点数，一定要赋值为浮点数，会被强制转换成整数（丢失信息）。而 SPL 这种程序语言是弱类型的，使用变量时不需要声明类型，计算出来是什么样类型就是什么类型。
看起来弱类型语言要更方便？
从使用上讲是这样的，但强类型语言因为事先知道变量的数据类型，计算机在执行之前就知道如何存储它，这样能获得更好的运算性能。而弱类型语言只能等计算出结果再来临时决定如何存储，运算性能就会差一截了。
这世界上没有什么都好的事情。
我们再来看圆面积公式 S=πr2，它实际上是一个等式，告诉我们圆面积 S 和πr2是相等的。事实上，我们把它反过来写成πr2=S，表示的意思也是一样的。
现在我们把这个公式写成用来计算圆面积的 SPL 语句：
>S=3.14*r*r
那它是不是也表示一个等式呢？
不是！
程序语言中，把计算结果填入一个变量的语句称为赋值语句。它是一个动作，而不是一个等式，这和数学上的等式完全不同。它不能反过来写成
>3.14*r*r=S
这种写法没有意义，计算机会报个错误出来。
赋值语句的意思是，把 = 右边的表达式计算出来，然后填入 = 左边的变量中。在计算 = 右边表达式的时候，并不关心 = 左边是什么变量，计算完了再去找这个变量把值填入。
这样，我们可以写出在数学上不可能成立的等式，但却是非常常见的赋值语句：
>X=X+1
它的意思是把当前 X 的值加 1 后再填入 X，如果执行这条语句之前 X 是 3，那么执行完之后 X 就会变成 4 了。
理解 X=X+1 后，大概才算是理解变量这个概念了。这可以算是学习程序设计的第一个小门槛，也是 Excel 里没有的东西了。
再看这段代码：
A |
|
1 |
>a=5 |
2 |
>b=3 |
3 |
>a=a+b |
4 |
>b=a-b |
5 |
>a=a-b |
早期计算机的内存很小，能少用一个变量就能少占用一点存储容量，于是程序员们想出这种丧心病狂的代码。
