Память. Классы памяти. Модификаторы классов памяти. Область видимости, время жизни и место размещения объекта в памяти.

В языке C все переменные и функции должны быть объявлены до их использования. Объявление переменной устанавливает соответствие имени и атрибутов переменной, вызывает выделение памяти для хранения ее значения. Место размещения переменной в памяти программы задается с помощью класса памяти (класса хранения) переменной. В зависимости от места размещения переменной в памяти определяется время жизни и область видимости переменной. Класс памяти задается спецификатором класса памяти.

Время жизни – это интервал времени выполнения программы, в течение которого программный объект (переменная или функция) существует, что определяется фактом выделения памяти. Время жизни переменной может быть локальным или глобальным. Переменная с глобальным временем жизни имеет выделенную память и определенное значение на протяжении всего времени выполнения программы, начиная с момента объявления этой переменной. Переменная с локальным временем жизни имеет выделенную память и определенное значение только во время выполнения блока, в котором эта переменная объявлена. При каждом входе в блок локальной переменной выделяется новая память, которая освобождается при выходе из блока.

Область видимости – это часть текста программы, в которой может быть использован данный объект. Объект считается видимым в блоке или в исходном файле, если в этом блоке или файле известны имя и тип объекта. Объект может быть видимым в пределах блока, текущего файла или во всех файлах, образующих программу.

Время жизни и область видимости объекта зависят от того, в каком месте объявлен объект. Если объект объявлен на внутреннем уровне, т. е. внутри некоторого блока, то по умолчанию он имеет локальное время жизни и локальную область видимости, т. е. он существует, пока выполняется блок, и видим в этом блоке и во всех внутренних блоках (локальная переменная). Если объект объявлен на внешнем уровне, т. е. вне всех блоков, он имеет глобальное время жизни и глобальную видимость. Такой объект существует до завершения программы и видим от точки его объявления до конца данного исходного файла (глобальная переменная).

Изменить время жизни переменной и область ее видимости можно, если указать для нее класс памяти. Все переменные, которые использовались до сих пор, были известны только содержащим их функциям. В C имеются возможности сделать ряд переменных известными сразу нескольким функциям и быстро обработать переменные путем помещения их значений в регистры и т. д. Эти и другие возможности реализуются при помощи присваивания переменным класса памяти.

В языке Си различают четыре основных класса памяти: внешнюю (глобальную), автоматическую (локальную), статическую и регистровую память.

Внешние (глобальные) переменные определены вне функций и, следовательно, доступны для любой из них. Они могут быть определены только один раз. Если на внешнюю переменную нужно ссылаться до ее определения или она определена в другом входном файле, то в подпрограмме или файле она должна быть объявлена как extern.

Например:

extern int a; /* Объявление a; память под переменную не резервируется */

Автоматические переменные по отношению к функциям являются внутренними или локальными. Они начинают существовать при входе в функцию и уничтожаются при выходе из нее (для них можно использовать ключевое слово auto). Однако оно практически не используется, так как при отсутствии ключевого слова переменные по умолчанию принадлежат к классу auto.

Статические переменные объявляются с помощью ключевого слова static. Они могут быть внутренними (локальными) или внешними (глобальными). Внутренние статические переменные, как и автоматические, локальны по отношению к отдельной функции. Однако они продолжают существовать, а не возникают и не уничтожаются при каждом ее вызове. Другими словами, они являются собственной постоянной памятью для функции. Внешние статические переменные доступны внутри оставшейся части файла после того, как они в нем объявлены, однако в других файлах они неизвестны. Это, в частности, позволяет скрыть данные одного файла от другого файла.

Регистровые переменные относятся к последнему классу. Ключевое слово register говорит о том, что переменная, о которой идет речь, будет интенсивно использоваться. Если возможно, значения таких переменных помещаются во внутренние регистры микропроцессора, что может привести к более быстрой и короткой программе. Для регистровых переменных нельзя взять адрес; они могут быть только автоматическими с допустимыми типами int или char.

Таким образом, можно выделить четыре модификатора класса памяти: extern, auto, static, register. Они используются в следующей общей форме:

модификатор_класса_памяти тип список_переменных;

Служебное слово, определяющее класс памяти, ставится в описаниях переменных перед служебным словом, задающим тип переменных:

static int i,j;

extern char ch1;

register int k;

29. Передача параметров в функцию main. Аргументы командной строки. Директивы препроцессора.

Функция main, с которой начинается выполнение СИ-программы, может быть определена с параметрами, которые передаются из внешнего окружения, например, из командной строки. Во внешнем окружении действуют свои правила представления данных, а точнее, все данные представляются в виде строк символов. Для передачи этих строк в функцию main используются два параметра, первый параметр служит для передачи числа передаваемых строк, второй для передачи самих строк. Общепринятые (но не обязательные) имена этих параметров argc и argv. Параметр argc имеет тип int, его значение формируется из анализа командной строки и равно количеству слов в командной строке, включая и имя вызываемой программы (под словом понимается любой текст не содержащий символа пробел). Параметр argv это массив указателей на строки, каждая из которых содержит одно слово из командной строки. Если слово должно содержать символ пробел, то при записи его в командную строку оно должно быть заключено в кавычки.

Функция main может иметь и третий параметр, который принято называть argp, и который служит для передачи в функцию main параметров операционной системы (среды) в которой выполняется СИ-программа.

Заголовок функции main имеет вид: int main (int argc, char *argv[ ], char *argp[ ]).

Иногда при запуске программы бывает полезно передать ей какую-либо информацию. Обычно такая информация передается функции main() с помощью аргументов командной строки. Аргумент командной строки — это информация, которая вводится в командной строке операционной системы вслед за именем программы.

Чтобы принять аргументы командной строки, используются два специальных встроенных аргумента: argc и argv. Параметр argc содержит количество аргументов в командной строке и является целым числом, причем он всегда не меньше 1, потому что первым аргументом считается имя программы. А параметр argv является указателем на массив указателей на строки. В этом массиве каждый элемент указывает на какой-либо аргумент командной строки. Все аргументы командной строки являются строковыми.

Вот простой пример использования аргумента командной строки. На экран выводятся слово Привет и ваше имя, которое надо указать в виде аргумента командной строки.

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

int main(int argc, char *argv[])

{

if(argc!=2) {

printf("Вы забыли ввести свое имя.\n");

exit(1);

}

printf("Привет %s", argv[1]);

return 0;

}

Если вы назвали эту программу name (имя) и ваше имя Том, то для запуска программы следует в командную строку ввести nameТом. В результате выполнения программы на экране появится сообщение Привет,Том.

Обычно argc и argv используют для того, чтобы передать программе начальные команды, которые понадобятся ей при запуске. Например, аргументы командной строки часто указывают такие данные, как имя файла, параметр или альтернативное поведение. Использование аргументов командной строки придает вашей программе "профессиональный внешний вид" и облегчает ее использование в пакетных файлах.

Имена argc и argv являются традиционными, но не обязательными. Эти два параметра в функции main() вы можете назвать как угодно. Кроме того, в некоторых компиляторах для main() могут поддерживаться дополнительные аргументы.

Когда для программы не требуются параметры командной строки, то чаще всего явно декларируют функцию main() как не имеющую параметров. В таком случае в списке параметров этой функции используют ключевое слово void.

Имеются следующие директивы препроцессора:

#define #endif #ifdef #line

#elif #error #ifndef #pragma

#else #if #include #undef

Каждая директива препроцессора должна занимать отдельную строку.

Предположим, например, что вместо значения 1 нужно использовать слово LEFT (левый), а вместо значения 0 — слово RIGHT (правый). Тогда можно сделать следующие объявления с помощью директивы #define:

#define LEFT 1

#define RIGHT 0

Директива #error заставляет компилятор прекратить компиляцию. Эта директива используется в основном для отладки. В общем виде директива #error выглядит таким образом:

#еrrоr сообщение-об-ошибке

Директива #include дает указание компилятору читать еще один исходный файл — в дополнение к тому файлу, в котором находится сама эта директива. Имя исходного файла должно быть заключено в двойные кавычки или в угловые скобки. Например, обе директивы

#include "stdio.h"

#include <stdio.h>

дают компилятору указание читать и компилировать заголовок для библиотечных функций системы ввода/вывода.

Имеется несколько директив, которые дают возможность выборочно компилировать части исходного кода вашей программы. Этот процесс называется условной компиляцией.

---

Дата добавления: 2015-10-13