Стивен Прата - Язык программирования C. Лекции и упражнения (6-е изд.) 2015

Связывание

Давайте поговорим о связывании. Переменная в С имеет одно из следующих связываний: внешнее связывание, внутреннее связывание или отсутствие связывания. Переменные с областью видимости в пределах блока, функции или прототипа функции не имеют связывания. Это означает, что они являются закрытыми для блока, функции или прототипа, в котором определены. Переменная с областью видимости в пределах файла может иметь либо внутреннее, либо внешнее связывание. Переменная

484 глава 12 с внешним связыванием может применяться в любом месте многофайловой программы, а переменная с внутренним связыванием — где угодно в единице трансляции.

НА ЗАМЕТКУ! Формальные и неформальные термины

В стандарте С для описания области видимости, ограниченной одной единицей трансляции (файл исходного кода плюс его включаемые заголовочные файлы), используется формулировка “область видимости в пределах файла с внутренним связыванием", а для описания области видимости, которая (во всяком случае, потенциально) распространяется на другие единицы трансляции — формулировка “область видимости в пределах файла с внешним связыванием". Но у программистов не всегда есть время и терпение применять такие тер. мины. Распространение получили сокращения “область видимости в пределах файла” для “области видимости в пределах файла с внутренним связыванием" и “глобальная область видимости" или “область видимости в пределах программы” для “области видимости в пределах файла с внешним связыванием".

Как же тогда выяснить, внутреннее или внешнее связывание имеет переменная с областью видимости в пределах файла? Вы должны посмотреть, используется ли во внешнем определении спецификатор класса хранения static:

int giants = 5; // область видимости в пределах файла,

// внешнее связывание

static int dodgers =3; // область видимости в пределах файла,

// внутреннее связывание

int main()

{

}

Переменная giants может применяться в других файлах, которые представляют собой составные части той же самой программы. Переменная dodgers является закрытой для данного конкретного файла, но может использоваться любой функцией в этом файле.

продолжительность хранения

Область видимости и связывание описывают видимость идентификаторов. Продолжительность хранения характеризует постоянство объектов, доступных через эти идентификаторы. Объект в С имеет одну из следующих четырех продолжительностей хранения: статическую, потоковую, автоматическую или выделенную.

Если объект имеет статическую продолжительность хранения, он существует на протяжении времени выполнения программы. Переменные с областью видимости в пределах файла имеют статическую продолжительность хранения. Обратите внимание, что для переменных с областью видимости в пределах файла ключевое слово static указывает тип связывания, а не продолжительность хранения. Переменная с областью видимости в пределах файла, объявленная с применением static, имеет внутреннее связывание, но все переменные с областью видимости в пределах файла, имеющие внугреннее или внешнее связывание, обладают статической продолжительностью хранения.

Потоковая продолжительность хранения вступает в игру при параллельном программировании, когда выполнение программы может быть разделено на несколько потоков. Объект с потоковой продолжительностью хранения существует с момента его объявления и до завершения потока. Такой объект создается, когда объявление, которое иначе привело бы к созданию объекта с областью видимости в пределах файла,

Классы хранения, связывание и управление памятью 485

модифицировано с помощью ключевого слова _Thread_local. Когда переменная объявлена с таким спецификатором, каждый поток получает собственную закрытую копию этой переменной.

Переменные с областью видимости в пределах блока обычно имеют автоматическую продолжительность хранения. Память для этих переменных выделяется, когда поток управления входит в блок, где они определены, и освобождается, когда поток управления покидает этот блок. Идея заключается в том, что память, используемая для автоматических переменных, является рабочим пространством или временной памятью, которая может применяться многократно. Например, после завершения вызова функции память, которую функция использовала для своих переменных, может быть задействована при вызове следующей функции.

Массивы переменной длины демонстрируют небольшое исключение в том, что они существуют от места своего объявления и до конца блока, а не от начала блока и до его конца.