Лабораторная работа: Модульное программирование
}
Объявление переменной со спецификатором extern информирует компилятор о том, что память для переменной выделять не требуется, так как это выполнено где-то в другом месте программы.
При объявлении переменных на глобальном уровне может быть использован спецификатор класса памяти static или extern, а так же можно объявлять переменные без указания класса памяти. Классы памяти auto и register для глобального объявления недопустимы.
Объявление переменных на глобальном уровне - это или определение переменных, или ссылки на определения, сделанные в другом месте программы. Объявление глобальной переменной, которое инициализирует эту переменную (явно или неявно), является определением переменной. Определение на глобальном уровне может задаваться в следующих формах:
1. Переменная объявлена с классом памяти static. Такая переменная может быть инициализирована явно константным выражением, или по умолчанию нулевым значением. То есть обьявления static int i=0 и static int i эквивалентны, и в обоих случаях переменной i будет присвоено значение 0.
2. Переменная объявлена без указания класса памяти, но с явной инициализацией. Такой переменной по умолчанию присваивается класс памяти static. То есть объявления int i=1 и static int i=1 будут эквивалентны.
Переменная объявленная глобально видима в пределах остатка исходного файла, в котором она определена. Выше своего описания и в других исходных файлах эта переменная невидима (если только она не объявлена с классом extern).
Глобальная переменная может быть определена только один раз в пределах своей области видимости. В другом исходном файле может быть объявлена другая глобальная переменная с таким же именем и с классом памяти static, конфликта при этом не возникает, так как каждая из этих переменных будет видимой только в своем исходном файле.
Спецификатор класса памяти extern для глобальных переменных используется, как и для локального объявления, в качестве ссылки на переменную, объявленную в другом месте программы, т.е. для расширения области видимости переменной. При таком объявлении область видимости переменной расширяется до конца исходного файла, в котором сделано объявление.
В объявлениях с классом памяти extern не допускается инициализация, так как эти объявления ссылаются на уже существующие и определенные ранее переменные.
Переменная, на которую делается ссылка с помощью спецификатора extern, может быть определена только один раз в одном из исходных файлов программы.
1.1 Область действия
Область действия переменной - это часть программы или исходного модуля, в которой определен объект соответствующий этой переменной. Перечислим виды областей действия.
Блок. Эта область действия начинается в точке определения переменной и заканчивается в конце блока, содержащего это определение. Такой блок называется окружающим. Тело функции рассматривается как блок.
Функция. Фактически совпадает с телом функции. Такой областью действия обладают формальные аргументы, перечисленные в заголовке функции, а также метки, используемые операторами goto.
Файл. Распространятся от точки определения переменной до конца файла. Переменные с такой областью действия называются глобальными и должны определяться вне всякой функции. Если глобальная переменная определена в конце файла, то ее область действия фактически пустая и вверх на весь файл не распространяется. Прототип. Такой областью действия обладают переменные из списка формальных параметров прототипа функции.
1.2 Область видимости
Видимость переменных и функций в программе определяется следующими правилами.
1. Переменная, объявленная или определенная глобально, видима от точки объявления или определения до конца исходного файла. Можно сделать переменную видимой и в других исходных файлах, для чего в этих файлах следует ее объявить с классом памяти extern.
2. Переменная, объявленная или определенная локально, видима от точки объявления или определения до конца текущего блока. Такая переменная называется локальной.
3. Переменные из объемлющих блоков, включая переменные объявленные на глобальном уровне, видимы во внутренних блоках. Эту видимость называют вложенной. Если переменная, объявленная внутри блока, имеет то же имя, что и переменная, объявленная в объемлющем блоке, то это разные переменные, и переменная из объемлющего блока во внутреннем блоке будет невидимой.
4. Функции с классом памяти static видимы только в исходном файле, в котором они определены.
Метки в функциях видимы на протяжении всей функции.
Имена формальных параметров, объявленные в списке параметров прототипа функции, видимы только от точки объявления параметра до конца объявления функции.
1.3 Продолжительность жизни
Время жизни переменной (глобальной или локальной) определяется по следующим правилам.
1. Переменная, объявленная глобально (т.е. вне всех блоков), существует на протяжении всего времени выполнения программы.
2. Локальные переменные (т.е. объявленные внутри блока) с классом памяти register или auto, имеют время жизни только на период выполнения того блока, в котором они объявлены. Если локальная переменная объявлена с классом памяти static или extern, то она имеет время жизни на период выполнения всей программы.
2. Модели памяти ОЗУ
Память микропроцессора Intel 80x86 имеет сегментированную архитектуру. Непосредственно можно адресоваться к 64К памяти сегменту. Процессор 80x86 отслеживает 4 различных сегмента: сегмент кода, сегмент данных, сегмент стека и дополнительный сегмент. Кодовый сегмент содержит машинные команды программы; в сегменте данных хранится информация; сегмент стека имеет организацию и назначение стека; вспомогательный сегмент используется для хранения некоторых вспомогательных данных. Процессор 80x86 имеет четыре 16-разрядных сегментных регистра (по одному на сегмент) - CS, DS, SS и ES, которые указывают на сегмент кода, данных, стека и дополнительный сегмент соответственно. Сегмент может находиться в любом месте памяти, но начинаться должен по адресу, кратному 10. Сегменты могут перекрываться. Например, все четыре сегмента могут начинаться с одного адреса.
Полный адрес в 8086 состоит из двух 16-битовых значений: адреса сегмента и смещения. Предположим, что адрес сегмента данных - т.е. значение в регистре DS - равен 2F84 (шестнадцатеричное) и вы желаете вычислить фактический адрес некоторого элемента данных, который имеет значение 0532 (основание 16) от начала сегмента данных; как это сделать?
Вычисление адреса будет выполнено следующим образом: нужно сдвинуть влево значение сегментного регистра на 4 бита (это эквивалентно одной шестнадцатеричной цифре), а затем сложить с величиной смещения.
Полученное 20-битовое значение и есть фактический адрес данных, как показано ниже: