Variáveis

Variáveis são espaços nomeados na memória que podem armazenar um valor. Você entende como o computador organiza essa informação?

Introdução

Programar nada mais é do que dar instruções para que um computador execute tarefas. Para que isso aconteça, a máquina utiliza dois recursos fundamentais que trabalham juntos:

Memória
Funciona como uma "gaveta" onde armazenamos informações, sejam elas números, textos ou imagens.
Processamento
É o "cérebro" que realiza cálculos e manipula os dados guardados na memória para gerar um resultado.

O Sistema Binário

Como o computador é uma máquina eletrônica, ele se comunica através de sinais elétricos: a presença ou a ausência de corrente.

Para traduzir isso para o mundo lógico, utilizamos o sistema binário, composto por apenas dois dígitos: 0 (desligado) e 1 (ligado).

Cada um desses dígitos é chamado de bit (a menor unidade de informação). Combinando esses bits, o computador consegue representar números maiores e instruções complexas:

Binário
Número 0: 0
Número 1: 1
Número 2: 10
Número 3: 11

De Bits a Bytes

A unidade básica é o Bit, mas para representar informações mais complexas, combinamos 8 bits para formar um Byte.

Imagine um Byte como uma sequência de 8 interruptores. Se todos estiverem desligados (00000000), temos o número 0. A maior combinação possível é quando todos os 8 bits estão ligados (11111111), o que representa o número 255.

O Conceito de Variáveis

De forma simples, uma variável é um espaço reservado na memória para armazenar esses valores. Como o próprio nome diz, o conteúdo desse espaço pode "variar" ao longo do tempo, mas o "rótulo" que damos a ele permanece o mesmo.

Analogia do Armário

Para entender como isso funciona na prática, imagine a memória do computador como um grande armário cheio de gavetas. Inicialmente, essas gavetas estão vazias e não possuem nenhuma etiqueta.

Representação da memória inicial vazia com gavetas sem etiquetas
Representação da memória inicial vazia.
Fonte: Próprio Autor

Se você decidir guardar três informações diferentes, sua tendência natural seria colocá-las em gavetas sequenciais (uma ao lado da outra) para manter a organização.

Organização ideal com dados em gavetas vizinhas
Organização ideal: dados em endereços vizinhos.
Fonte: Próprio Autor

No entanto, o computador nem sempre consegue fazer isso. Como muitos programas rodam ao mesmo tempo, as gavetas vizinhas podem já estar ocupadas. Por isso, os dados acabam ficando espalhados em lugares distintos do "armário".

Memória fragmentada com dados em espaços aleatórios
Memória fragmentada: dados ocupando espaços disponíveis aleatórios.
Fonte: Próprio Autor
O desafio de gerenciar grandes volumes de dados em muitas gavetas
O desafio de gerenciar grandes volumes de dados.
Fonte: Próprio Autor

Endereçamento de Memória

Para resolver esse caos, a memória utiliza endereços. Cada gaveta possui um código único e exclusivo. Assim, o computador registra exatamente em qual "endereço" a informação foi colocada para poder buscá-la depois.

Endereços únicos identificando cada posição na memória
Endereços únicos identificando cada posição na memória.
Fonte: Próprio Autor

Um detalhe crucial: na memória, cada gaveta suporta exatamente 1 Byte. Se a informação for grande, o sistema a divide em pedaços e ocupa quantas gavetas forem necessárias.

Estrutura de Memória
1 Byte = [00000000]
Endereço = 0xCB20
[00000000] + 0xCB20 = Dado

Tipos de Dados

Para facilitar a manipulação dessas informações, nós as classificamos em três tipos principais:

  1. Escalares (ou Primitivos): Um valor único e simples.
    • int - números inteiros
    • float - números decimais
    • bool - verdadeiro ou falso
    • char - um único caractere
  2. Compostos (ou Estruturados): Coleções que agrupam vários dados.
    • Arrays - listas de tamanho fixo
    • Tuplas - agrupamentos de tipos diferentes
  3. Referência: Guarda o endereço de onde o dado está (Ponteiro).

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"A beleza que vive no ato de compartilhar algo com o outro." — Monja Coen