Г. Шилдт - Полный справочник по C++ (1109478), страница 10
Текст из файла (страница 10)
Определение выделяет память для объекта. В программе может быть несколько объявлений одного и того же объекта, но только одно определение. В большинстве случаев обьявление переменной одновременно является ее определением. Однако, указав перед именем переменной спецификатор ехсегп, можно объявить ее, не определяя. Таким образом, чтобы обратиться к переменной, определенной в другой части программы, ее следует объявить, используя спецификатор вхевгп.
Рассмотрим пример использования спецификатора вхевгп. Обратите внимание на то, что глобальные переменные еягвс И 1авс объявлены после функции ваап(). Глава 2. Выражения Ф»пс1сбе <я»с(1о.)т> Ег» иа)г.(чоьс() ех»ехт1 Еп» Ей»я»; /* Глобальные переменные */ рсуп»Е("яд %с(", ЕЕ»я», 1ая»); ге»цгп О/ ) /" Глобальное определение переменных Ехгя» и 1ая» */ хп» Е1»я» = 10, 1ая» =- 20; Втором файл Лераый файл Еп» х. у; с»аг съи ея» па»п(чо(О) ( /* */ ) ех»егя Ед» х, Ю ех»егя сна сь; чоЕЕ( Еигю22(чсЕС) х = у / 10; чохй Ечдс1(чозо) ( х =.
123; ) чогй Еягс23 (чогй) у = 10; Часть 1. Основы азама С+ты подмножество С Эта программа выведет на печать числа 10 20, поскольку глобальные переменные е1квс и 1авс, которые используются при вызове функции ркЕпсе(), инициализированы именно этими значениями. Поскольку спецификатор ехсехп в функции тайп() сообщает компилятору, что переменные Е1квс и 1авс объявлены в другом месте (в данном случае в конце текущего файла), программа будет скомпилирована без ошибок, даже если переменные Ейквс и 1авс будут использованы раньше своих определений. Следует иметь в вилу, что объявление переменных в качестве внешних, как показано в предыдущей программе, необходимо лишь потому, что переменные Ейквс и 1авс не были объявлены до своего использования в функции тааЕп() .
В противном случае необходимости в спецификаторе ехсекп не было бы. Обнаружив переменную, ранее не объявленную в текущем блоке, компилятор проверяет, не обьявлена ли она в охватывающих блоках. Если нет, компилятор проверяет глобальные переменные. Обнаружив совпадение„компилятор считает, что данная ссылка относится к ранее объявленной переменной.
Если необходимо использовать переменную, объявленную позднее в том же файле, следует применять спецификатор вхсегп. Как указывалось выше, спецификатор ехсвхп позволяет обьявить переменную, не определяя ее. Однако, если при этом выполняется инициализация переменной, объявление ехсекп становится определением. Это важно, поскольку объект может иметь несколько обьявлений, но только одно определение. Спецификатор вхсехп играет важную роль а программах, состоящих из нескольких файлов. Программу, написанную на языке С/С++, можно разлелить на несколько файлов, скомпилировать их отдельно, а затем отредактировать связи между ними. Для этого необходимо иметь возможность сообщить всем файлам о глобальных переменных, существующих в программе.
Лучше всего объявить все глобальные переменные в одном файле, а в других объявить их с помощью спецнфикатора ехсехп, как показано ниже. Это усилит машинонезависимость про()заммы. Список глобальных переменных копируется из первого файла во второй, а затем добавляется спепификатор вхеекп. Он сообшает компилятору, что имена и типы переменных, следующих далее, объявлены в другом месте. Инылш словами, спепификатор ехсекп сообшает компилятору типы и имена глобальных переменных, не выделяя лля них память еще раз Все ссылки на внешние переменные распознаются в процессе релактирования связей На практике объявления внешних переменных обычно хранятся в заголовочных фаилах, которые просто включаются в исходный код. Это и легче, и надежнее, чем дублировать все объявления внешних переменных в каждом фаине вручную.
В языке С++ спепификатор евсвсп имеет еше одно применение, которое описано я части и , 'ввфамй)ям)Ц Спецификатор внеякп можно также применять к объявлениям функций, но уиекйккквеп1 ййу~Щ зто излишне. Статические переменные Статические переменные, в отличие от глобальных, неизвестны вне своей функции или файла, и сохраняют свои значения между вызовами, Зто очень полезно при созллнии обобшенных функций и библиотек функций, которые могут использоваться другими программистами. Статические переменные отличаются как от локальных, так и от глобальных переменных.
Локальные статические переменные Если локальная переменная объявлена с помощью спепификатора всас) с, компилятор выделит для нее постоянное место хранения, как и для глобальной переменной. Приныипиальное отличие локальнои сгатическои переменной от глобальной состоит в том, что первая остается доступной лишь внутри своего блока. Проше говоря, локальная статическая переменная — это локальная переменная, сохраняюшая свои взачения между вызовами функпии. )акис переменные очень полезны при создании изолированных функций, поскольку между вызовами их можно использовать в других частях программы.
Если бы статических переменных не было, пришлось бы применять глобальные переменные, порожлая неизбежные побочные эффекты. Примером удачного применения статических переменных является генератор чисел, который порождает новое число, используя предыдушее значение Для хранения этого числа можно было бы использовать ~лобзльную переменную, однако при каждом новом вызове ее пришлось бы объявлять заново, постоянно проверяя, не конфликтует ли она с другими глобальными переменными. Применение статическои переменной легко решает эту проблему. спс аехьеь )ио)М ( всасус зп» вегуеа поп; аекзеа пиза = асс)ов вша+23 гееогп вегуев пит; ) В этом примере переменная аекхев пша продолжает сушествовать между вызовами функпии, а локальная переменная каждый раз создавалась бы при вхоле и уничтожалась при выходе из функпии.
Таким образом, каждый вызов функпии вехиев~) порождает новый элемент' ряда, используя предыдушее значение и не прибегая к глобальной переменной. Глава 2. Выражения Локальную статическую переменную можно инициализировать. Начальное значение присваивается лишь один раз, а не при каждом входе а блок, как это происходит с локальными переменными. Например, а приведенной ниже версии функции вег1ев() переменная вегхев пшп инициализируется числом 100. ьпс вегхев(чоЫ) ( ваагьс 1пс вегуев пшп = 100; вегьев пып = вегьев пшп+23; геспгп вегуев пиа( ) Теперь ряд будет всегда начинаться с числа 123.
Хотя во многих приложениях это вполне приемлелю, обычно генераторы чисел предоставляют пользователю право выбора начального значения. Лля этого можно сделать перел1енную вегяав ппм глобальной. Однако именно для того, чтобы избежать этого, и бьши созданы статические переменные.
Зто приводит ко второму способу. использования статических переменных. Глобальные статические переменные Применение спецификатора всас1о к глобальной переменной заставляет компилятор создать глобальную переменную, видимую только в пределах текушего файла. Несмотря на то что эта переменная остается глобальной, а других файлах она не сушествует. Следовательно, изменить ее значение путем вмешательства извне невозможно.
Это предотврашает побочные эффекты. В некоторых ситуациях, в которых локальные статические переменные оказываются недостаточными, можно создать небольшой файл, содержаший лишь функции, которые используют конкретную глобальную статическую переменную, отдельно скомпилировать его и применять без риска возникновения побочных эффектов. Чтобы проиллюстрировать применение глобальной статической переменнои, перепишем генератор чисел из предыдушего раздела таким образом, чтобы начальное значение задавалось при вызове функции вегзев всагс().
Весь файл, содержаший функции вегзавы, вегзав всагс() и вегзев пмм(), показан ниже, /* Все функции должны находиться в одном и том же файле. */ веап1с ьпп вегьев пипм чоЫ вегфев всагс(1пе веед) 1пе вегзев(чоЫ); хпс вегьев(чоЫ) вегьев оп = вегаев пшп+23; гесигп вегьев пмпп /* Инициализация переменной вегуев пиза "/ чо1с( вегьев авакс(ьпс веес)) вегфев пшп = веес)( Вызов функции вагяев всагс() инициализирует генератор чисел. После этого следуюший элемент ряда порождается новым вызовом функции вегзев () . К сведению: локальные статические переменные видимы лишь в пределах блока, где они объявлены, а глобальные статические переменные — в пределах файла. Если поместить функции вег1евы и вегяев всагс() а библиотеку, то переменная Часть!.
Основы язьжа С++: подмножество С Обычно в регистрах центрального пропессора одновременно могут располагаться, по крайней мере, две переменные типа сззег или впе. Поскольку выбор операпионных систем очень широк, универсальных рекомендапий по использованию регистровых переменных не существует. В кажлом конкретном случае следует обращаться к документапни компилятора.
В языке С адрес регистровой переменной с помощью оператора в вычислить невозможно (причины обсуждаются ниже). Это вполне логично, поскольку регистровые переменные хранятся, как правило, в пропессоре, а его память не алресуется. Однако на язык С++ это ограничение не распространяется, хотя в этом случае вычисление адреса регистровой переменной может помешать оптимизапии пргяраммьь Несмотря на то что в настоящее время смысл спепификатора гея1веег существенно расширен по сравнению с тралипионным, на практике он по-прежнему применяется в основном к пелочисленным и символьным переменным. Таким образом, не следует ожидать от спепификатора гея1веег существенного ускорения работы программы, если он применяется к переменным других типов. чч~-": Инициализация переменных При обьявлении переменной ей можно присвоить начальное значение.
Общий внд инипиализапии выглядит следующим образом. глин имл ивременнои = значение; Рассмотрим несколько примеров. | сдох сп = 'а'; 1пх 11хас = О; 11оае Ьа1апсе = 123.23; Глобальные и локальные статические переменные инипиализируются только при запуске программы. Локальные переменные (за исключением статических) инипиализируются каждый раз при входе в блок, где они описаны. Неинициализированные локальные переменные имеют неопределенное значение, пока к ним не будет применен оператор присваивания. Неинипиализированные глобальные переменные и локальные статические переменные автоматически устанавливаются равными нулю.
Й КОнстанты Коиспгаитими (сова!альт) называются фиксированные значения, которые программа не может изменить. Способ представления константы зависит от ее типа Иногда константы также называют литералами (1пега!). Символьные константы заключаются в одинарные кавычки. Например, символы 'а' и "ч' являются константами. В языках С и С++ предусмотрены расширенные символы, которые позволяют использовать другие языки, помимо английского. Их длина равна 16 бит.
Для того чтобы определить расширенную символьную констанзу, перед символом следует поставить букву ь. Рассмотрим пример. менах с нс; нс = ь'А'; Здесь переменной мс присваивается расширенная символьная константа, эквивалентная букве А. Расширенные символы имеют тип маваг е. В языке С этот тип опрелеляется в заголовочном файле и не является встроенным типом, в отличие от языка С++, гле он относится к элементарным типам. Часть 1.