Тема 6. Классы памяти и разработка программ

Класс памяти определяет область действия переменной и продолжительность ее существования в памяти. Класс памяти устанавливается при описании переменной с соответствующим ключевым словом. Ранее при рассмотрении функций было отмечено, что переменные, описанные в функции как локальные переменные, доступны только внутри функции. Для того, чтобы использовать переменную в нескольких функциях, необходимо описать ее как внешнюю переменную. Переменные, определенные вне функции, являются внешними и имеют глобальную область действия. Каждая переменная имеет тип, а также она принадлежит к некоторому классу памяти. Для описания классов памяти используется четыре ключевых слова: для описания внешнего класса используется ключевое слово extern, для автоматического класса – слово auto, для описания статического класса – слово statiс и для описания регистрового класса – register. Рассмотрим свойства переменных, относящихся к определенному классу памяти.

Автоматические переменные. Переменные, описанные внутри функции, считаются относящимися к классу auto, если нет другого явного описания класса памяти, то есть по умолчанию переменные, описанные в функции, являются автоматическими. Иногда переменные описывают явно с использованием слова auto, для того чтобы показать, что переменная описана только внутри этой функции. Ключевое слово auto указывается перед спецификацией типа переменной в описании переменной. Автоматические переменные имеют локальную область действия и начинают существовать при вызове функции, содержащей ее. При завершении работы функции автоматические переменные исчезают, а ячейки памяти, выделенные для автоматических переменных, могут снова использоваться для других переменных. (Переменные, описанные в начале функции доступны в пределах функции)

Внешние переменные. Переменная, описанная вне функции, является внешней. Внешнюю переменную можно описать в функции, которая использует ее, при помощи ключевого слова extern.

int l;

main()

{ extern int l;

scanf(“%d”,&l);

while(l!=20)

pr();

printf(“Поиск завешен \n”); }

pr()

{ extern int l;

printf(“Введите новое число \n”);

scanf(“%d”,&l); }

Если в функции pr() описание переменной l будет отсутствовать, внешняя переменная l будет известна в функции pr() по умолчанию. Если в функции main() и функции pr() ключевое слово extern не будет включено в описание переменной l внутри функции, то под этим именем создается новая автоматическая переменная. Внешняя переменная l не известна будет этим функциям. Если слово extern опущено в описании переменной l в функции pr(), тогда переменная l, которая находится в main() функции, никогда не получит нового значения.

Статические переменные. Статические переменные имеют локальную область действия, но в отличие от автоматических переменных они не исчезают, когда содержащая их функция закончит свою работу. Компилятор хранит их значения от одного вызова функции до другого.

main()

{ int k;

for (k=1; k<=5; k++)

{ printf (“Интерация %d:\n”,k);

prnv(); }

}

prnv()

{ int av=1;

static int stv=1;

printf(“av=%d stv=%d\n”, av++, stv++); }

Функция prvn увеличивает каждую переменную после печати ее значения. Статическая переменная stv «помнит», что ее значение было увеличено по 1, в то время как для переменной av начальное значение устанавливается каждый раз заново. Это указывает на разницу в инициализации: av инициализируется каждый раз, когда вызывается функция prnv(), в то время как stv инициализируется только один раз при компиляции функции prnv().

Итерация 1:

av=1 stv=1

Итерация 2:

av=1 stv=2

Итерация 3:

av=1 stv=3

Итерация 4:

av=1 stv=4

Итерация 5:

av=1 stv=5

Итерация 6:

av=1 stv=6

Регистровые переменные. Обычно переменные хранятся в памяти машины. Регистровые переменные запоминаются в регистрах центрального процессора, где доступ к ним и работа с ними выполняются гораздо быстрее, чем в памяти. В остальном регистровые переменные аналогичны автоматическим переменным. Они создаются следующим образом:

main()

{ register int rv;

……….. }

Если имеется описание регистровой переменной, компилятор сравнивает требования описания с количеством доступных регистров. Если требования не может быть выполнено, переменная становится автоматической переменной.

Основная литература: 1осн[193-199], 2осн[291-298], 3осн[69-80]

Дополнительная литература: 6доп[254-261]

Контрольные вопросы:

1. Какие переменные сохраняются в регистрах центрального процессора?

2. Для чего предназначены классы памяти?

3. Какие переменные имеют локальную область действия и перестают существовать после окончания работы функции?

4. Чем отличаются статические переменные от автоматических?

5. Чем отличаются регистровые переменные от автоматических?

Поиск по сайту: