- •Содержание
- •Лекция 1. Общее знакомство
- •Происхождение языка Си
- •Достоинства языка Си
- •Будущее языка Си
- •Использование языка Си
- •Использование текстового редактора для подготовки программ
- •Исходные и выполняемые файлы
- •Пример простой программы на языке Си
- •Пояснения к программе
- •Первый просмотр
- •Второй просмотр
- •Структура простой программы
- •Дополнительный пример
- •Лекция 2. Данные, символьные строки, директива #define
- •Основные типы данных
- •Описание различных типов, переменные и константы
- •Символьные строки
- •Препроцессор языка Си
- •Лекция 3. Операции
- •Основные операции
- •Операция вычитания: -
- •Операция изменения знака: -
- •Операция умножения: *
- •Операция деления: /
- •Дополнительные операции
- •Операция деления по модулю: %
- •Операция уменьшения: --
- •Перечень операций языка Си
- •Операции, уровень приоритета которых равен 1
- •Операция уменьшения: --
- •Операция вычитания: -
- •Операции, уровень приоритета которых равен 5
- •Операции, уровень приоритета которых равен 6
- •Операции, уровень приоритета которых равен 7
- •Операция, уровень приоритета которой равен 8
- •Операция, уровень приоритета которой равен 12
- •Операция логическое или: ||
- •Операция, уровень приоритета которой равен 13
- •Операция условный оператор: ?
- •Операция, уровень приоритета которой равен 14
- •Операция присваивания
- •Операция, уровень приоритета которой равен 15
- •Операция запятая: ,
- •Лекция 4. Операторы
- •Выражения
- •Простейшие выражения
- •Операторы
- •Составные операторы
- •Оператор цикла while
- •Изучение и использование функций printf( ) и scanf( )
- •Применение функции scanf( )
- •Лекция 5. Преобразование типов
- •Эквивалентность типов
- •Преобразование типов
- •Разбор программы
- •Операция приведения
- •Неявное преобразование типа
- •Арифметические преобразования
- •Явные преобразования типов
- •Синтаксис типов
- •Лекция 6. Функции и переключение ввода-вывода
- •Ввод и вывод одного символа
- •Чтение одной строки
- •Чтение файла
- •Переключение и работа с файлами
- •Переключение ввода
- •Комбинированное переключение
- •Операционные системы, отличные от oc unix
- •Лекция 7. Выбор вариантов
- •Выбор вариантов
- •Оператор if
- •Расширение оператора if
- •Операции отношения
- •Что такое истина
- •Осложнение с понятием истина
- •Логические операции
- •Операция условия: ?:
- •Множественный выбор
- •Лекция 8. Циклы и другие управляющие средства. Структурное программирование
- •Структурное программирование
- •Цикл с предусловием
- •Цикл со счетчиком
- •Цикл с постусловием
- •Другие управляющие операторы
- •Оператор break
- •Оператор continue
- •Оператор goto
- •Лекция 9. Функции
- •Создание и использование функций
- •Аргументы функции
- •Возвращение значений
- •Локальные переменные
- •Нахождение адресов
- •Указатели, первое знакомство
- •Операция косвенной адресации *
- •Описание указателей
- •Подведем итоги по указателям
- •Функции с переменным количеством аргументов
- •Лекция 10. Классы памяти и разработка программ
- •Классы памяти и область действия
- •Автоматические переменные
- •Внешние переменные
- •Статические переменные
- •Внешние статические переменные
- •Регистровые переменные
- •Лекция 11. Препроцессор языка Си
- •Общие сведения
- •Символические константы: #define
- •Замена идентификаторов
- •Использование аргументов с #define
- •Макроопределение или функция?
- •Включение файла: #include
- •Условная компиляция
- •Вспомогательные директивы Номер строки и имя файла
- •Реакция на ошибки
- •Пустая директива
- •Встроенные макроимена
- •Лекция 12. Массивы и указатели
- •Указатели и массивы
- •Массивы
- •Указатели
- •Динамические объекты
- •Создание динамических объектов
- •Доступ к динамическим объектам
- •Время жизни динамического объекта
- •Связь между указателями и массивами
- •Строки - дополнительные сведения о тесной связи между указателями и массивами
- •Инициализация массивов и классы памяти
- •Функции, массивы и указатели
- •Операции с указателями
- •Лекция 13. Символьные строки и функции над ними
- •Строковые константы
- •Массивы символьных строк и их инициализация
- •Массив и указатель: различия
- •Указатели и строки
- •Ввод-вывод строк
- •Обработка строк
- •Лекция 14. Структуры
- •Определение структурных переменных
- •Доступ к компонентам структуры
- •Поля битов в структурах
- •Объединения
- •Перечисления
- •Переменные структуры
- •Указатели и структуры
- •Массив структур
- •Переименование типов
- •Лекция 15. Библиотека языка Си и файлы ввода-вывода
- •Стандартные библиотечные функции
- •Доступ в библиотеку языка Си
- •Открытие файла: fopen( )
- •Закрытие файла: fclose( )
- •Текстовые файлы с буферизацией
- •Ввод-вывод текстового файла: getc( ), putc( )
- •Ввод-вывод файла: fprintf( ), fscanf( ), fgets( ), fputs( )
- •Функции fprintf( ) и fscanf( )
- •Функция fgets( )
- •Функция fputs( )
- •Функция fseek( )
- •Распределение памяти Функция malloc( )
- •Функция calloc( )
- •Лекция 16. Функции в примерах
- •Функция получения случайных чисел
- •Поиск узлов из простых чисел
- •Матрица инцидентности
- •Структуры данных
- •Очереди
- •Связанные списки
- •Все операции со стеком
- •Подведем итог
- •Дополнения
- •Литература
Классы памяти и область действия
Классы памяти языка Си дают возможность определить, с какими функциями связаны какие переменные, и как долго переменная сохраняется в программе. Мы уже упоминали, что локальные переменные известны только функциям, содержащим их. В языке Си предполагается также, что о глобальных переменных знают сразу несколько функций:
/* глобальная переменная ext */
int ext; /* внешняя переменная */
main( )
{
extern int ext;
printf("Сколько курсов на сайте intuit.ru?\n");
scanf("%d",&ext);
while(ext != 30)
critic( );
printf("Посмотрите на сайте!\n");
}
critic( )
{
extern int ext;
printf("Ошибка. Попытайтесь снова.\n");
scanf("%d",&ext);
}
Результат:
Сколько курсов на сайте intuit.ru?
20
Ошибка. Попытайтесь снова.
30
Посмотрите на сайте!
Мы сделали переменную ext внешней, описав ее вне любого определения функции. Внутри функции, использующей эту переменную, мы объявляем ее внешней при помощи ключевого слова extern, предшествующего спецификации типа переменной. Компилятор ищет определение этой переменной вне функции. Если бы мы опустили ключевое слово extern в функции critic( ), то компилятор создал бы в функции critic новую переменную и тоже назвал бы ее ext. Тогда другая переменная ext, которая находится в main( ), никогда не получила бы нового значения.
Каждая переменная имеет тип и принадлежит к некоторому классу памяти. Время жизни и область действия идентификатора определяются ассоциированным с ним классом памяти. Существуют четыре разновидности классов памяти:
auto - автоматический - локальные идентификаторы, память для которых выделяется при входе в блок, т.е. составной оператор, и освобождается при выходе из блока. Слово auto является сокращением слова automatic.
static - статический - локальные идентификаторы, существующие в процессе всех выполнений блока. В отличие от идентификаторов типа auto, для идентификаторов типа static память выделяется только один раз - в начале выполнения программы, и они существуют, пока программа выполняется.
extern - внешний - идентификаторы, называемые внешними, external, используются для связи между функциями, в том числе независимо скомпилированными функциями, которые могут находиться в различных файлах. Память, ассоциированная с этими идентификаторами, является постоянной, однако ее содержимое может меняться. Эти идентификаторы описываются вне функции.
register - регистровый - идентификаторы, подобные идентификаторам типа auto. Их значения, если это возможно, должны помещаться в регистрах машины для обеспечения быстрого доступа к данным.
Если класс памяти идентификатора не указан явно, то его класс памяти задается положением его определения в тексте программы. Если идентификатор определяется внутри функции, тогда его класс памяти auto, в остальных случаях идентификатор имеет класс памяти extern.
Предположим, что имеется программа на языке Си, исходный текст которой содержится в нескольких файлах. Для разделения данных (для связи) в функциях в этих файлах используются идентификаторы, определенные как extern. Если функция ссылается на внешний идентификатор, то файл, содержащий его, должен иметь описание или определение этого идентификатора. Явное задание класса памяти extern указывает на то, что этот идентификатор определен в другом файле, и здесь ему память не выделяется, а его описание дано лишь для проверки типа и для генерации кода.
! |
При описании внешних массивов максимальное значение первого индекса массива указывать нет необходимости. Оно будет получено из соответствующего определения, что создает дополнительные удобства для пользователя. |
Для внешнего идентификатора память выделяется только в том случае, если класс памяти не указан явно.
! |
Явное указание памяти extern является отличительным признаком внешнего описания от внешнего определения. |
Хотя описание внешнего идентификатора может встретиться во многих файлах, только один файл должен содержать определение внешнего идентификатора. Область действия внешних идентификаторов не ограничивается файлом, содержащим их определения, а включает также файлы с соответствующими описаниями, с классом памяти extern.
Определение класса памяти переменной зависит от того, где переменная описана и какое ключевое слово, если оно есть, используется.
Класс памяти позволяет установить два факта. Во-первых, определить, какие функции имеют доступ к переменной. Пределы, до которых переменная доступна, характеризуют ее область действия. Во-вторых, определить, как долго переменная находится в памяти. Теперь подробнее рассмотрим свойства каждого типа.