4. Специфікатори глобальних змінних

В оголошеннях глобальних змінних можна використовувати тільки специфікатори static i extern. Ці специфікатори найчастіше застосовують при створенні багато файлових програм.

Кожна глобальна змінна має бути визначена (тобто описана) тільки один раз, в разі багато файлових програм – в одному з файлів. Опис змінної пов’язаний з виділенням для неї оперативної пам'яті, обсяг якої визначається типом цієї змінної. Для глобальної змінної пам’ять виділяється в сегменті даних програми і заповнюється нулями, якщо в описі змінну не ініціалізують іншим значенням.

В описах змінних зовнішнього рівня або взагалі не використовують специфікаторів, або вказують специфікатор static – в цьому випадку це означає, що областю дії даної змінної буде частина програми від опису змінної до кінця файлу. В інших файлах програми ця змінна недоступна, тому усувається загроза випадкової зміни її значення. Крім того, в інших файлах можна використовувати свої глобальні змінні з тим самим іменем, оскільки всі однойменні змінні з специфікатором static незалежні.

Кожен програмний файл багато файлової програми може компілюватись автономно. Тому, щоб забезпечити можливість звертання до глобальних змінних, описаних в інших файлах, треба в даному файлі оголосити потрібні глобальні змінні ще раз з використанням специфікатора extern. Таке оголошення не пов’язане з виділенням пам'яті для змінних, отже змінні з специфікатором extern не можна ініціалізувати – вони є посиланнями на відповідні зовнішні змінні та роблять ці змінні видимими (оголошеними) в межах поточного файлу.

Таким чином, кожен об’єкт програми повинен бути описаний тільки один раз, але може бути оголошений багаторазово. Найчастіше це стосується прототипів функцій і змінних з специфікатором extern. Для більшості змінних програми описи та оголошення збігаються.

5. Багатофайлові програми

В невеликих за розміром програмах функцію main і всі інші функції доцільно записувати в одному текстовому файлі. Якщо програма велика і складна, то доцільно поділити її на декілька програмних файлів, код кожного з яких можна створювати і компілювати автономно.

У багато файлових програмах питання видимості постають у межах одного файлу та на меж файловому рівні. Встановлено такі правила:

1. об’єкти, оголошені на зовнішньому рівні (тобто між функціями), є частково глобальними, область їх дії – від точки оголошення до кінця програмного файлу;

2. щоб звернутись до глобальної змінної, описаної в іншому файлі, необхідно в поточному файлі оголосити цю змінну з специфікатором extern;

3. функції є глобальними об’єктами, тобто вони описуються тільки один раз, областю їх дії є вся програма;

4. прототипи функцій є частково видимими, вони діють в межах одного програмного файлу.

Згідно з третім правилом кожна функція повинна бути описана тільки один раз в програмі у якомусь з файлів. Для звертання до функції з інших файлів або перед її описом у тому ж файлі треба попередньо вказати прототип функції. Областю дії прототипу функції є один програмний файл, тому в кожному файлі програми треба окремо оголошувати прототипи всіх необхідних функцій.

Зазвичай створюють заголовний файл, в якому записують декларації шаблонів структурних типів і прототипи функцій і файл з розширенням срр, в якому функції описані повністю. Наприклад:

#include <iostream>

#include "fibonachi.h"

using namespace std;

int main( ) {

cout << fib( 46 );

}

// fibonachi.h

#ifndef FIBONACHI

#define FIBONACHI

long fib( long n );

#endif

// fibonachi.cpp

#include "fibonachi.h"

static long knownf[ 47 ];

void init_fibo( void ) {

knownf[ 0 ]=0;

knownf[ 1 ]=1;

for( int i = 2; i < 47; i++ )

knownf[ i ] = -1;

}

long fib( long n ) {

static int num;

if ( ++num == 1 ) init_fibo( );

if ( knownf[ n ] != -1 )

return knownf[ n ];

else {

knownf[ n ] = fib( n - 1 ) + fib( n - 2 );

return knownf[ n ];

}

}