Статические и внешние переменные

Объекты, размещаемые в статической памяти, декларируются с атрибутом static и могут иметь любой атрибут области действия. В зависимости от расположения оператора описания статические переменные могут быть глобальными и локальными. Время жизни – постоянное. Инициализируется один раз при первом выполнении оператора, содержащего определение переменной. Глобальные объекты всегда являются статическими. Атрибут static, использованный при описании глобального объекта, предписывает ограничение его области применения только в пределах остатка текущего файла, а значения локальных статических объектов сохраняются до повторного вызова функции, т.е. в языке Си ключевое слово static имеет разный смысл для локальных и глобальных объектов.

Итак, переменная, описанная вне функции, является внешней (глобальной) переменной.

Так как внешние переменные доступны всюду, их можно использовать вместо списка аргументов для передачи значений между функциями.

Внешние переменные существуют постоянно. Они сохраняют свои значения и после того, как функции, присвоившие им эти значения, завершат свою работу.

При отсутствии явной инициализации для внешних и статических переменных гарантируется их обнуление. Автоматические и регистровые переменные имеют неопределенные начальные значения («мусор»).

Внешняя переменная должна быть определена вне всех функций. При этом ей выделяется фактическое место в памяти. Такая переменная должна быть описана в той функции, которая собирается ее использовать. Это можно сделать либо явным описанием extern, либо по контексту.

Описание extern может быть опущено, если определение внешней переменной находится в том же файле, но до ее использования в некоторой конкретной функции.

Ключевое слово extern позволяет функции использовать внешнюю переменную, даже в том случае, если она определяется позже в этом или другом файле.

Важно различать описание внешней переменной и ее определение. Описание указывает свойство переменной, ее размер, тип и т. д.; определение же вызывает еще и отведение ей участка оперативной памяти. Например, если вне какой-либо функции появляются инструкции

int sp;

double val[20];

то они определяют внешние переменные sp и val, вызывают отведение памяти для них и служат в качестве описания для остальной части этого исходного файла. В то же время строчки:

extern int sp;

extern double val [ ];

описывают в остальной части этого исходного файла переменную sp как int, а vаl как массив типа double, но не создают переменных и не отводят им места в памяти.

Во всех файлах, составляющих исходную программу, должно содержаться только одно определение внешней переменной. Другие файлы могут содержать описание extern для доступа к ней.

Любая инициализация внешней переменной проводится только в декларации. В декларации должны указываться размеры массивов, а в описании extern этого можно не делать.

Например, в основном файле проекта:

int sp = 50;

double val [20];

void main() {

...

а в дополнительном файле этого проекта:

extern int sp;

extern double val [ ];

...

В Си есть возможность с помощью директивы компилятору # include использовать во всей программе только одну копию описаний extern и присоединять ее к каждому файлу во время его препроцессорной обработки.

Если переменная с таким же идентификатором, как внешняя, декларирована в функции без указания extern, то тем самым она становится внутренней (локальной) для данной функции.

Не стоит злоупотреблять внешними переменными, так как такой стиль программирования приводит к программам, связи данных внутри которых не вполне очевидны. Переменные при этом могут изменяться неожиданным образом. Модификация таких программ вызывает затруднения.

Пример, иллюстрирующий использование внешних данных:

Основной файл проекта	Дополнительный файл
¼ int x, y; char str[ ] = “Rezult = ”; void fun1(void); void fun2(void); void fun3(void); void main(void) { fun1(); fun2(); fun3(); } void fun1(void) { y = 15; printf(“\n %s %d\n”, str, y); }	¼ extern int x, y; extern char str[ ]; int r = 4;   void fun2(void) { x = y / 5 + r; printf(“ %s %d\n”, str, x); }   void fun3(void) { int z= x + y; printf(“ %s %d\n”, str, z); }

В результате выполнения этого проекта, состоящего из двух различных файлов, будет получено следующее:

Rezult = 15

Rezult = 7

Rezult = 22