Функции и структура программ

4.6. Статические переменные

Статические переменные представляют собой третий класс памяти, в дополнении к автоматическим переменным и extern, с которыми мы уже встречались.

Статические переменные могут быть либо внутренними, либо внешними. Внутренние статические переменные точно так же, как и автоматические, являются локальными для некоторой функции, но, в отличие от автоматических, они остаются существовать, а не появляются и исчезают вместе с обращением к этой функции. это означает, что внутренние статические переменные обеспечивают постоянное, недоступное извне хранение внутри функции. Символьные строки, появляющиеся внутри функции, как, например, аргументы printf, являются внутренними статическими.

Внешние статические переменные определены в остальной части того исходного файла, в котором они описаны, но не в каком-либо другом файле. Таким образом, они дают способ скрывать имена, подобные buf и bufp в комбинации getch - ungetch, которые в силу их совместного использования должны быть внешними, но все же не доступными для пользователей getch и ungetch, чтобы исключалась возможность конфликта. Если эти две функции и две переменные объединить в одном файле следующим образом

static char buf[bufsize]; /* buffer for ungetch */
static int bufp=0; /*next free position in buf */

getch()  {...}

ungetch()  {...}

то никакая другая функция не будет в состоянии обратиться к buf и bufp ; фактически, они не будут вступать в конфликт с такими же именами из других файлов той же самой программы.

Статическая память, как внутренняя, так и внешняя, специфицируется словом static, стоящим перед обычным описанием. Переменная является внешней, если она описана вне какой бы то ни было функции, и внутренней, если она описана внутри некоторой функции.

Нормально функции являются внешними объектами; их имена известны глобально. возможно, однако, объявить функцию как static ; тогда ее имя становится неизвестным вне файла, в котором оно описано.

В языке "C" " static " отражает не только постоянство, но и степень того, что можно назвать "приватностью". Внутренние статические объекты определены только внутри одной функции ; внешние статические объекты / переменные или функции / определены только внутри того исходного файла, где они появляются, и их имена не вступают в конфликт с такими же именами переменных и функций из других файлов.

Внешние статические переменные и функции предоставляют способ организовывать данные и работающие с ними внутренние процедуры таким образом, что другие процедуры и данные не могут прийти с ними в конфликт даже по недоразумению. Например, функции getch и ungetch образуют "модуль" для ввода и возвращения символов; buf и bufp должны быть статическими, чтобы они не были доступны извне. Точно так же функции push, pop и clear формируют модуль обработки стека ; var и sp тоже должны быть внешними статическими.

4.7. Регистровые переменные

Четвертый и последний класс памяти называется регистровым. описание register указывает компилятору, что данная переменная будет часто использоваться. Когда это возможно, переменные, описанные как register, располагаются в машинных регистрах, что может привести к меньшим по размеру и более быстрым программам. описание register выглядит как

register int x; 
register char c;

и т.д.; часть int может быть опущена. описание register можно использовать только для автоматических переменных и формальных параметров функций. В этом последнем случае описания выглядят следующим образом:

f(c,n)
 register int c,n;
 {
    register int i;
    ...
 }

На практике возникают некоторые ограничения на регистровые переменные, отражающие реальные возможности имеющихся аппаратных средств. В регистры можно поместить только несколько переменных в каждой функции, причем только определенных типов. В случае превышения возможного числа или использования неразрешенных типов слово register игнорируется. Кроме того невозможно извлечь адрес регистровой переменной (этот вопрос обсуждается в "лекции №5" ). Эти специфические ограничения варьируются от машины к машине. Так, например, на PDP-11 эффективными являются только первые три описания register в функции, а в качестве типов допускаются int, char или указатель.