Variables globales y variables locales

Transcripción

1 LECCIÓN 2 - Variables (Archivos variables.c y variables.h de DanaSah) En la primera lección vimos como enseñar al ordenador cosas como los diferentes tipos de piezas o color que pueden tener estás, estos valores no cambian a lo largo del juego y utilizábamos la instrucción #define. A lo largo del código, el ordenador va sustituyendo el nombre dado en la instrucción #define por el valor que le hemos asignado. En el lenguaje C también hay otros elementos que se llaman constantes y que se comportan de una forma parecida a los #define pero teniendo también sus diferencias, en DanaSah no he utilizado constantes y os dejo a vosotros que veáis las diferencias y similitudes entre #define y const en un libro o buscando en Internet. Ahora vamos a pensar en las piezas, al inicio de la partida, todos sabemos la disposición de las piezas blancas y negras, a lo largo de la partida esta disposición va cambiando, no siempre la posición es fija, es decir es variable. Nosotros tenemos que poder en todo momento saber como es esa disposición. Si recordamos en la primera lección, nosotros definimos los 5-6 tipos de piezas posibles que había y por otra parte los 2 posibles colores, ahora necesitaremos 2 variables para guardar esa información, una variable la podemos llamar piezas y otra variable la podemos llamar color. Las 2 variables en este caso tendrán que ser capaces de poder guardar 64 valores ya que nuestro tablero dispone de 64 casillas. Variables globales y variables locales Ahora que sabemos que es una variable, tenemos que decir que las variables se clasifican en 2 tipos, variables globales y variables locales. Todas las variables que están definidas en el archivo variables.c son variables globales, esto significa que las podemos utilizar en cualquier parte de nuestro programa. Anteriormente ya hemos comentado que cuando se crea un programa tenemos la opción de tener todo el código en un solo archivo o si el programa es grande, tenemos la posibilidad de dividirlo en varios archivos para tener una mejor organización. Pues bien las variables que creemos como globales las podremos utilizar incluso en otros archivos diferentes del programa, para ello dichas variables tiene que anteponer al nombre de la variable la palabra extern. Por eso nosotros tenemos además del archivo variables.c, el archivo variables.h, este archivo es prácticamente una copia Pedro Castro Página 1

2 del archivo variables.c donde a cada variable se le antepone la palabra extern que hemos dicho antes. El otro tipo de variables son las locales, en este caso estas variables solo se utilizan para una porción de código en concreto, esa porción de código normalmente es una función (veremos las funciones en la próxima lección). Normalmente los expertos recomiendan utilizar el menor número posible de variables globales y el mayor de locales, quizás relacionado con una buena optimización de la memoria, no estoy muy seguro, pero habrá momentos que lo más sencillo sea crear una variable global. Crear una variable Para crear una variable lo hademos de la siguiente forma: (Tipo de variable) (Nombre de la variable); Importante poner al final el ;, con las instrucción #define no era necesario. El nombre de la variable normalmente se pone en minúsculas a diferencia que en el #define que se suele poner en mayúsculas. Si os fijáis en el archivo variables.c de DanaSah, la mayoría de variables están definidas con 4 posibles tipos: 1. El tipo char se suele utilizar para guardar un número entre 0 y 255, también se utiliza si queremos guardar un carácter o letra en lugar de un número. 2. El tipo int se suele utilizar para guardar un número entre 0 y No preocuparos si este número sin querer es mayor, si nos pasamos el compilador del lenguaje C cambiará automáticamente este tipo por el adecuado. 3. También en tipo podemos ver la palabra movimiento, este no es un tipo que conozca el lenguaje C, pero si recordáis nosotros lo definimos este tipo como una estructura en la primera lección, con su casilla de, su casilla a, etc. 4. También nos encontraremos con otro tipo U64 que no es tipo reconocido por el lenguaje C, este valor está definido en el archivo definiciones.h. Pedro Castro Página 2

3 U64 sería la definición de un número de 64 bit, U32 la de un número de 32 bit. Este tipo de definición lo tenemos en el archivo definiciones.h, en la primera lección no hicimos mención a ello. #if defined (_MSC_VER) typedef unsigned int64 U64; typedef unsigned int32 U32; #elif defined ( GNUC ) ( MINGW32 ) #include <stdint.h> typedef uint64_t U64; typedef uint32_t U32; #else typedef unsigned long long U64; typedef unsigned long U32; #endif No quiero profundizar en ese código en este momento, no os preocupéis porque suene a chino. Solo os diré que la definición de ese número depende del tipo de compilador-linkador que estemos utilizando para crear nuestro programa, para pasarlo de un archivo de texto y llegar al ejecutable. Hay un compilador de Microsoft en Windows (_MSC_VER_), hay un compilador GNUC ( GNUC ) para Linux o el correspondiente en Windows ( MINGW32 ), puede haber además otros compiladores como el de Intel. Con cada uno hay que definir los números de bit de una forma diferente, de ahí que algunas veces determinados programas solo funcionan en un determinado sistema operativo o solo se pueden compilar con un determinado compilador si el programador no ha tenido esto en cuenta. Pedro Castro Página 3

4 Ejemplos de variables en el archivo variables.c Antes de nada tengo que decir que en los archivos de código el texto que va entre los caracteres /* y */, son comentarios, no son instrucciones de código, son comentarios para que otras personas puedan saber lo que se está haciendo o para recordármelo a mi para el futuro. También las líneas que empiezan por //. Esto lo tenía que haber comentado en la primera lección. (Estás líneas con un editor de C se verían por ejemplo en color verde, color diferente al código). Esto lo tendría que haber explicado cuando vimos el primer archivo definiciones.h. Ahora ya pasamos al archivo variables.c dónde estarán aquellas variables que necesitaremos a lo largo del programa. Dada una posición de ajedrez, siempre hay que llevar la cuenta quien tiene el turno y una vez realizado el movimiento el turno cambiará de color y si antes era blanco ahora será negro o al revés. Aquí tenemos como creamos una variable para el turno: int turno; En este caso sabemos que esta variable solo puede tomar 2 valores y sabemos que una variable definida como un número entero puede tomar valores entre 0 y 32767, alguien podría decir por qué no crear la variable del tipo char que puede tomar valores entre 0 y 255? Pues efectivamente podría haberse creado así y utilizaría en este caso un poco menos de memoria. Quizás muchas veces no lo hagamos porque muchas veces cuando se piensa en la variable char quizás se piensa más en letras. Ahora vamos a crear las variables para llevar el control de las piezas y el color que puede tomar cada casilla del tablero. Crear estas variables es algo más complicado que en el caso anterior, ya que no solamente tenemos una casilla a controlar, nuestro tablero dispone de 64 casillas y en este caso tenemos que crear dos variables que permitan llevar esos 64 valores. Lo haremos así: int pieza[64]; int color[64]; Arriba hemos creado 2 variables, la variable pieza que va a guardar 64 valores enteros (uno por casilla y valores entre 0-5 y 6 si la casilla está vacía) y la variable color que va a guardar otros 64 valores (0, 1 y 6 para casilla vacía). Estas variables creadas de esta forma se les suele llamar con el nombre en inglés de array, en castellano las conocemos como matrices. Pedro Castro Página 4

5 Hemos creado las variables pero no están inicializadas, de momento no tienen un valor inicial. Estas variables de pieza y color inicialmente para un juego nuevo podrían ser: int pieza[64] = { TORRE, CABALLO, ALFIL, DAMA, REY, ALFIL, CABALLO, TORRE, PEON, PEON, PEON, PEON, PEON, PEON, PEON, PEON, PEON, PEON, PEON, PEON, PEON, PEON, PEON, PEON, TORRE, CABALLO, ALFIL, DAMA, REY, ALFIL, CABALLO, TORRE }; int color[64] = { NEGRO, NEGRO, NEGRO, NEGRO, NEGRO, NEGRO, NEGRO, NEGRO, NEGRO, NEGRO, NEGRO, NEGRO, NEGRO, NEGRO, NEGRO, NEGRO, BLANCO,BLANCO,BLANCO,BLANCO,BLANCO,BLANCO,BLANCO,BLANCO, BLANCO,BLANCO,BLANCO,BLANCO,BLANCO,BLANCO,BLANCO,BLANCO }; Esta forma de iniciar las variables pieza y color no la encontraremos en DanaSah, ya que como comentamos en la primera lección, DanaSah inicia dichas variables directamente cuando recibe una posición en formato FEN del interfaz gráfico o GUI. Pero si que podemos ver una forma de iniciar parecida en los programas TSCP y FirstChess, además de otros. A la hora de iniciar las variables fijaros que hemos puesto los nombres, pero de nuevo os recuerdo que el compilador cambiará dichos nombres por los números correspondientes y eso es lo que se guarda en la variable. Aquí tenemos que comentar una cosa. Estamos en el archivo variables.c, si probamos a compilar el código con estas variables recibiríamos un error indicándonos que no se reconocen cosas como PEON, NEGRO o VACIO, ya que estos valores los habíamos definido en otro archivo diferente. Es por eso que en el archivo variables.c al principio del programa nos encontramos con: #include "definiciones.h" Esto lo que significa es que en ese momento queremos incluir el contenido del archivo definiciones.h que vimos dentro del archivo de variables. Pedro Castro Página 5

6 A la hora de ejecutar DanaSah en la consola del programa (pantalla negra) da información de la versión y fecha del programa, estos 2 valores están guardados en 2 variables del tipo char. Fijaos que cuando guardamos caracteres lo tenemos que hacer entre comillas. Y fijaos que en este caso no se han definido el número de caracteres a guardar entre los corchetes, sino conocemos el número exacto de valores a guardar lo podemos dejar vacío (en la próxima lección veremos como se muestra este valor en pantalla). El nombre y versión del programa también es utilizado para informar a otros rivales de quien se trata cuando estamos utilizando el motor con el protocolo xboard. Creamos las variables nombre y fecha como arrays: char nombre[]="danasah v.4.90"; char fecha[]="08/02/2012"; Si al motor lo hacemos jugar a una determinada profundidad, necesitaremos una variable para llevar esa cuenta, 1 ply se suele definir como medio movimiento o un nivel de profundidad: int ply; Posiblemente haya un nivel máximo de profundidad que no se debe pasar. int max_profundidad; Las variables no pueden tener huecos en su nombre, pero si puedes utilizar el carácter _. Si por el contrario, en lugar de profundidad fija jugamos con el tiempo, necesitaremos algunas variables para que nos lleven el control: int max_tiempo; int mps; int base; int inc; int quedan; int tiempo_inicio; int limite_tiempo; /*máximo tiempo que queda hasta el control*/ /*número de jugadas a realizar para el control*/ /*tiempo base en minutos para cumplir el control de tiempo*/ /*tiempo de incremento en segundos después de jugar*/ /*número de movimientos que quedan para el control*/ /*momento en el que empezamos un movimiento*/ /*no podemos exceder este tiempo*/ int no_nuevo_movimiento; mucho tiempo*/ /*no seguir con otro movimiento si ya hemos consumido Pedro Castro Página 6

7 int no_nueva_iteracion; suficiente tiempo*/ int tiempo_total = 0; /*no nuevo nivel de profundidad si no disponemos de /*tiempo que vamos a dedicar a un movimiento*/ Si queremos llevar un control del número de posiciones o nodos visitados: int nodos; Si queremos llevar un control del número de jugadas realizadas en una partida: int njugadas; Si queremos tener un control del número de piezas clasificadas por clases podríamos tener las siguientes variables: int peonesblancos, peonesnegros; int caballosblancos, caballosnegros; int alfilesblancos, alfilesnegros; int torresblancas, torresnegras; int damasblancas, damasnegras; /*número de peones blancos y negros*/ /*número de caballos blancos y negros*/ /*número de alfiles blancos y negros*/ /*número de torres blancas y negras*/ /*número de damas blancas y negras*/ Hemos aprovechado y en una línea hemos puesto dos valores separados por una coma. En DanaSah yo conozco rápidamente en todo momento consultado una variable el número de piezas que hay en el tablero, es muy útil para tomar decisiones. Ese control por ejemplo no lo lleva por ejemplo TSCP. Si queremos llevar un control de las jugadas podríamos definir la variable: jugada jugadas[stack]; Recordad que el tipo jugada está definido en el archivo de definiciones y la información que queríamos guardar con cada jugada. STACK sería el número de jugadas que vamos a guardar. Una partida contando las jugadas del banco y del negro puede llegar fácilmente a = 300, creo que TSCP define este valor como 400 pero eso puede hacer que la partida tenga más de 400 jugadas (además del número de movimiento de la partida hay que pensar que el programa está pensando varios niveles por delante) y que la dimensión de la variable sea superada, lo que haría al programa cascar y podría ser bastante complicado saber porque se ha producido esto, Pedro Castro Página 7

8 así que la recomendación es hacer ese número más alto, en DanaSah STACK toma un valor de Para llevar información de la variante principal: movimiento pv[max_profundidad][max_profundidad]; /*forma triangular*/ En este caso la variante principal es una martriz de 2 dimensiones. La explicación se puede ver por ejemplo en un libro llamado Como las computadoras juegan a ajedrez de Levy y Newborn. int pv_longuitud[max_profundidad]; /*cuentos movimientos tiene la variante principal*/ En este archivo de variables también nos encontraremos con variables para poder manejar el libro de aperturas y las bitbases, etc. Por supuesto no todos los programas tienen las mismas variables o los mismo nombres de variables, eso depende de cada programa. De momento no preocuparos por saber exactamente como funciona cada variable, como dije al principio en el archivo de variables globales vamos creando variables a medida que las necesitemos, antes de empezar el programa no tenemos por qué saber todas las variables que vamos a utilizar. Pero todas estas variables si que os dará una idea de todas las cosas en las que hay que pensar y tener en cuenta cuando vamos a crear un motor. El archivo variables.h Ya hemos dicho anteriormente cual es el contenido del archivo variables.h, básicamente una copia del archivo variables.c donde a cada variable se le antepone la palabra extern para poder utilizarla en cualquier archivo. La diferencia es que el archivo variables.c puede contener variables que se han inicializado en el momento de crearlas y en el archivo variables.h esa inicialización no se pone. Pedro Castro Página 8