Scope begrebet hjælper os til at forstå, hvor et bestemt navn i program er gyldigt og brugbart. Storage classes er en sondring i C, som bruges til at skelne mellem forskellig lagringer og forskellige synligheder af variable, funktioner, mv.

20.1 Scope 20.4 Storage class extern 20.2 Storage class auto 20.5 Storage class static af eksterne variable 20.3 Storage class static af lokale variable

 

20.1.  Scope
Indhold   Op Forrige Næste   Slide Aggregerede slides    Stikord Programindeks Opgaveindeks 

Følgende beskriver den vigtigste af alle scoperegler af alle i C.

De mest basale scoperegler i C Scopet af et navn er den blok hvori den er erklæret Navne i en blok skygger for tilsvarende navne i omkringliggende blokke Introducerer huller i scope

Den bedste måde at forstå reglerne, som blev omtalt herover, er at bringe dem i spil på et godt eksempel. Et sådant er vist i program 20.1. Nogle vil nok genkende dette eksempel fra afsnit 7.1 (program 7.1) hvor vi diskuterede sammensatte kommandoer.

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26

#include <stdio.h>

int main(void) {  

  int a = 5, b = 7, c;

  c = a + b;

  { 
    int b = 10, c;

    {
      int a = 3, c;
      c = a + b;  
      printf("Inner:  a + b = %d + %d = %d\n", a, b, c);
    }

    c = a + b;  
    printf("Middle: a + b = %d + %d = %d\n", a, b, c);
  }   

  c = a + b;  
  printf("Outer:  a + b = %d + %d = %d\n", a, b, c);
  
  return 0;
}

Der vises tre blokke i main, som indlejres i hinanden. I den yderste blok har vi variablene a, b og c. I den mellemste blok har vi b og c, som skygger for b og c fra den yderste blok. I den inderste blok har vi a og c, som igen skygger for hhv. a (fra yderste blok) og c (fra den mellemste blok). Skygningen medfører det vi kalder et "hul i scopet".

Bemærk at vi kan se fra indre blokke ud i ydre blokke, men aldrig omvendt.

Du skal kunne forklare det output, som kommer fra program 20.1. Hvis du kan, har du givetvis styr på blokke og storage class auto. Vi har mere at sige om sidstnævnte - automatiske variable i C - i næste afsnit.

1
2
3

Inner:  a + b = 3 + 10 = 13
Middle: a + b = 5 + 10 = 15
Outer:  a + b = 5 + 7 = 12

20.2.  Storage class auto
Indhold   Op Forrige Næste   Slide Aggregerede slides    Stikord Programindeks Opgaveindeks 

Der findes et lille antal forskellige former for såkaldte storage classes i C, som er vigtige for fastlægelsen af scope af de forskellige navngivne enheder i programmet.

Storage classes angives som en modifier før selve typenavnet i en erklæring:

storageClass type var1, var2, ..., vari

Essentielt set illustrerede vi allerede storage class auto i program 20.1 i afsnittet ovenfor.

Storage class auto Default storage class i blokke, herunder kroppe af funktioner Hvis man ikke angiver storage class af variable i blokke er den således auto Man kan angive storage class auto eksplicit med brug af nøgleordet auto

Sammenfattende kan vi sige, at storage class auto sammenfatter lokale variable, som oprettes ved indgang i en blok og nedlægges ved udgang af en blok.

20.3.  Storage class static af lokale variable
Indhold   Op Forrige Næste   Slide Aggregerede slides    Stikord Programindeks Opgaveindeks 

En automatisk variabel ophører med at eksistere når den omkringliggende blok ophører med at eksistere. Dette kan f.eks. ske når en funktion returnerer.

Hvis vi ønsker at en lokal variabel overlever blok ophør eller funktionsreturnering kan vi gøre den global (ekstern, se afsnit 20.4). Men vi kan også lave en lokal variabel af storage class static.

Storage class static         - lokale variable i en blok Skal angives med static som storageClass Variabel initialiseringen udføres ved første aktivering

Lad os illustrere statiske lokale variable med følgende eksempel. Vi ser en funktion accumulating_f, som kaldes 10 gange fra main. I alle kald overføres parameteren 3 til accumulating_f.

I funktionen accumulating_f ser vi med rødt den statiske variabel previous_result, hvori vi gemmer den forrige returværdi fra kaldet af accumulating_f. Kun når funktionen kaldes første gang initialiseres previous_result til 1. (Dette er en vigtig detalje i eksemplet). Hvis ikke previous_result er 1 multipliceres previous_result med funktionens input, og denne størrelse returneres.

Output fra funktionen vises i program 20.4. Hvis vi sletter ordet static fra program 20.3 ser vi let, at alle de 10 kald returnerer værdien af input.

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23

#include <stdio.h>

int accumulating_f (int input){
  int result; 
  static int previous_result = 1;

  if (previous_result == 1)
    result = input;
  else
    result = previous_result * input;

  previous_result = result;
  return result;
}

int main(void) {  
  int i;
 
  for (i = 0; i < 10; i++)
    printf("accumulating_f(%d) = %d\n", 3, accumulating_f(3));   
  
  return 0;
}

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

accumulating_f(3) = 3
accumulating_f(3) = 9
accumulating_f(3) = 27
accumulating_f(3) = 81
accumulating_f(3) = 243
accumulating_f(3) = 729
accumulating_f(3) = 2187
accumulating_f(3) = 6561
accumulating_f(3) = 19683
accumulating_f(3) = 59049

Man kunne få den tanke at en variabel som er statisk ikke kan ændres. Dette vil dog være underligt, idet betegnelsen 'variabel' jo næsten inviterer til ændringer. Men 'static' i C har ikke denne konsekvens. Hvis vi i C ønsker at gardere os mod ændringer af en variable skal vi bruge en modifier som hedder const.

20.4.  Storage class extern
Indhold   Op Forrige Næste   Slide Aggregerede slides    Stikord Programindeks Opgaveindeks 

Nogle variable og funktioner ønskes at være tilgængelige i hele programmet. For variable opnås dette ved at placere disse uden for funktionerne, og uden for main. Sådanne variable, og funktioner, siges at have external linkage, og de er tilgængelige i hele programmet.

Dog gælder stadig reglen, at en variabel eller funktion ikke kan bruges før det sted i programmet, hvor den er introduceret og defineret. For funktioner bruger vi ofte de såkaldte prototyper til at annoncere en funktion, som vi endnu ikke har skrevet.

Storage class extern Default storage class af variable som erklæres uden for funktioner Default storage class af alle funktioner er også extern "External linkage"

20.5.  Storage class static af eksterne variable
Indhold   Op Forrige Næste   Slide Aggregerede slides    Stikord Programindeks Opgaveindeks 

Den sidste storage class vi vil introducere hedder også static, men den virker på eksterne variable. Statiske eksterne variable kan kun ses i den kildefil, hvori de er erklæret.

Statiske eksterne variable har ikke noget at gøre med statiske lokale variable ala afsnit 20.3.

Storage class static         - globale variable Skal angives med static som storage class Synlighed i den aktuelle kompileringsenhed - kildefil Kun synlig fra det punkt i filen hvor variablen er erklæret "Internal linkage"