Локальные и глобальные переменные (тема 1 - 5)

Определения
Переменная – это именованная область памяти.
Имя переменной – это ссылка на некоторую область памяти.
Типизированная переменная:
диапазон возможных значений;
способ хранения в памяти;
допустимые операции.

Переменная – именованная область памяти
Идентификатор
Память
Область
действия (ОД)
идентификатора в программе
Какие могут быть проблемы с объявлением имён?

Переменная – именованная область памяти
Идентификатор
Память
Область
действия (ОД)
идентификатора в программе
Область
видимости (ОВ) идентификатора
Блок
В определении функции
В прототипе функции
Глобально
Метки операторов
Повторное определение идентификатора:
OВ≤ОД
локально

Область действия (ОД) идентификатора (имени) - это часть программы, в которой можно обращаться к данному имени (сфера действия
имени в программе):
Глобальная переменная — переменная, определённая вне функций и доступная из разных функций. ОД глобальных переменных - вся программа от точки их определения или от точки их описания
Локальная переменная — переменная, определённая внутри некоторого блока и доступная только из него. ОД от точки определения до конца блока, либо весь блок (не в С++)
Переменные по области действия

Область видимости (ОВ) – это часть программы, в которой обращение к имени переменной
позволяет обратиться к участку памяти, связанному с данной переменной:
Переменная внутри вложенного блока может иметь то же имя, что и переменная внутри внешнего блока. Когда подобное случается, то переменная во вложенном (внутреннем) блоке «скрывает» внешнюю переменную. Это называется сокрытием имен.
OВ≤ОД
Переменные по области видимости

Области действия и
видимости
#include
using namespace std;
int x = -1;//глобальная
void func(int x);// в прототипе
int main()
{
setlocale(LC_ALL, "Russian");
int x = -100;
func(100);
func(200);
cout << "из main: " << x << endl;
cout << "глобально: " << ::x << endl;
return 0;
}
void func(int x)// в определении
{
//int x;//переопределение!!!
cout << "входной параметр из func: " << x << endl;
{
int x;//инициализация
cout << "в фиктивном блоке из func : " << x << endl;
for (int x = 10; x < 13; x++)//в блоке
{
cout << "в блоке оператора " << x << endl;
}
}
}

Переменная – именованная область памяти
Идентификатор
Как работать с памятью?
Есть компьютер и программист
Есть этап создания и этап выполнения
Область
действия (ОД)
идентификатора в программе
Область
видимости (ОВ)
идентификатора
Блок
В определении функции
В прототипе функции
Глобально
Метки операторов
Повторное определение идентификатора:
OВ≤ОД
локально

Переменная – именованная область памяти
Идентификатор
Класс хранения –способ выделения памяти под переменную, также определяет время её жизни
Область
действия (ОД)
идентификатора в программе
Область
видимости (ОВ)
идентификатора
Статическое
Автоматическое
Динамическое
Блок
В определении функции
В прототипе функции
Глобально
Метки операторов
Повторное определение идентификатора:
OВ≤ОД
локально

Память под статические переменные распределяется компилятором и выделяется при запуске программы, а освобождается при завершении программы
Все глобальные переменные — статические
Для определения статической локальной переменной используется ключевое слово static

+ статическая переменная
#include
using namespace std;
int x = -1;//глобальная
void func(int x);// в прототипе
int main()
{
setlocale(LC_ALL, "Russian");
int x = -100;
func(100);
func(200);
cout << "из main: " << x << endl;
cout << "глобально: " << ::x << endl;
return 0;
}
void func(int x)// в определении
{
//int x;
cout << "входной параметр из func: " << x << endl;
{
static int x;//инициализация
cout << "в фиктивном блоке из func и статичная : " << x++ << endl;
for (int x = 10; x < 13; x++)//в блоке
{
cout << "в блоке оператора " << x << endl;
}
}
}

Глобальные переменные
Оператора разрешения области видимости (::)
Если используются одинаковые имена для локальных и глобальных переменных
#include
int value(4); // глобальная переменная
int main()
{
int value = 8; // эта переменная (локальная) скрывает значение глобальной переменной
value++; // увеличивается локальная переменная value (не глобальная)
::value--; // уменьшается глобальная переменная value (не локальная)
std::cout << "Global value: " << ::value << "\n";
std::cout << "Local value: " << value << "\n";
return 0;
}

Глобальные переменные
Если вы хотите сделать глобальную переменную внутренней (которую можно использовать только внутри одного файла) — используйте ключевое слово static:
#include
static int g_x; // g_x - это статическая глобальная переменная,
//которую можно использовать только внутри этого файла
int main()
{
return 0;
}

Глобальные переменные
Если вы хотите сделать глобальную переменную внешней (которую можно использовать в любом файле программы) — используйте ключевое слово extern:
#include
extern double g_y(9.8); // g_y - это внешняя глобальная переменная и её можно использовать и в других файлах программы
int main()
{
return 0;
}

Глобальные переменные
По умолчанию, неконстантные переменные, объявленные вне блока, считаются внешними.
Однако константные переменные, объявленные вне блока, считаются внутренними.

Глобальные переменные
Чтобы использовать внешнюю глобальную переменную, которая была объявлена в другом файле, нужно записать предварительное объявление переменной с использованием ключевого слова extern (без инициализируемого значения)
Если предварительное объявление находится вне блока, то оно применяется ко всему файлу. Если же внутри блока, то оно применяется только к нему.
Если переменная объявлена с помощью ключевого слова static, то получить доступ к ней с помощью предварительного объявления не получится.

Глобальные переменные
// Определяем две глобальные переменные
int g_m; // неконстантные глобальные переменные имеют внешнюю связь //по умолчанию
int g_n(3); // неконстантные глобальные переменные имеют внешнюю связь //по умолчанию
// g_m и g_n можно использовать в любом месте этого файла
#include
extern int g_m; // предварительное объявление g_m. Теперь g_m можно //использовать в любом месте этого файла
int main()
{
extern int g_n; // предварительное объявление g_n. Теперь g_n можно //использовать только внутри main()
g_m = 4;
std::cout << g_n; // должно вывести 3
return 0;
}
global.cpp
main.cpp

Глобальные переменные
Переменные g_m и g_n имеет файловую область видимости внутри global.cpp.
Доступ к этой переменной вне файла global.cpp отсутствует.
Хотя эта переменная и используется в main.cpp, сам main.cpp не видит её, он видит только предварительные объявления).
Компоновщик отвечает за связывание определения g_m и g_n в global.cpp с использованием g_m и g_n в main.cpp.