Форум программистов [Powered by Invision Power Board]

Версия для печати темы
Нажмите сюда для просмотра этой темы в оригинальном формате

Форум программистов > C/C++: Общие вопросы > static & extern & volitale

Автор: slater 16.2.2010, 13:21

помогите разобраться с static & extern & volitale (чистый язык Си)
где и когда используется(все случаи использования) и зачем и почему
привидите пример с хидером и сишным файлом

Автор: 17dufa 16.2.2010, 13:29

вот тут вроде неплохо расписано:
http://www.quizful.net/post/cpp-keywords-usage

Автор: slater 16.2.2010, 13:34

читал, хотелось бы примеров, глубже понять отличие статики(и функций и переменных) от глобальных и пример хидера и сишника

Автор: MAKCim 16.2.2010, 14:24

extern - в прототипах функций в интерфейсных *.h файлах
static - для ограничения области использования границами *.c файла (или функции в рамках *.c файла) или для защиты от double definition при использовании inline (c99)
volatile - для доступа к совместно используемым данным

Автор: slater 16.2.2010, 14:48

MAKCim, smile

не до конца понятно, extern применяется и в прототипах функций в интерфейсных *.h файлах и для переменных?

static в прототипах не используется? только при определении перменных и функций?

что значит совместно совместно используемые данные? между кем используются?

Автор: 17dufa 16.2.2010, 15:16

slater, extern и для переменных
1.cpp:

Код


int i;

1.h:

Код


extern int i;

2.cpp:

Код


#include "1.h"
void f()
{
i++;
}

Автор: slater 16.2.2010, 15:24

да, с extern я разобрался, осталось со статикой и валитейлом

Автор: Alca 16.2.2010, 15:46

http://www.crossplatform.ru/node/183

Автор: MAKCim 16.2.2010, 16:02

Цитата(slater @ 16.2.2010, 14:48

)

что значит совместно совместно используемые данные? между кем используются?

классический пример

Код


static int value;

static void thread1()
{
    for (;;)
    {
        /* периодически как-нибудь изменяем значение value */
    }
}

static void thread2()
{
    int i;
    for (;;)
    {
        for (i = 0; i < value; )
        {
            ...
        }
        ...
    }
}

из-за возможных оптимизаций thread2 на k-ой итерации может не "увидеть" изменений value из thread1

Добавлено через 37 секунд

Цитата(slater @ 16.2.2010, 14:48

)

и для переменных?

да, естественно

Автор: baldina 16.2.2010, 16:09

переменная, объявленная как static вне функции имеет внутреннее связывание. т.е. компилятор не создает для нее внешней ссылки и линкер ничего о ней не знает. таким образом область видимости такой переменной ограничена своей единицей компиляции, т.е. .cpp файлом, в котором она объявлена (от объявления и ниже).
если поместить объявление такой переменной в заголовок, включаемый в несколько файлов (единиц компиляции), то в результате получим несколько разных переменных.
это же касается static функций - они видны только в своей единице компиляции.

переменная, объявленная как static внутри функции имеет, в отличие от прочих локальных переменных, глобальное время жизни (т.е. ее значение сохраняется между вызовами функции. например

Код


void foo ()
{
  static int a = 0;
  printf ("%ld ", a);
  ++a;
}

void bar ()
{
  int a = 0;
  printf ("%ld ", a);
  ++a;
}

int main ()
{
   for (int i=0; i < 10; ++i)
     foo ();
   printf ("\n");
   for (int i=0; i < 10; ++i)
     bar ();
}

выведет

Код


0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

объявляя переменную, как volatile, мы сообщаем компилятору, что её значение может измениться в произвольный момент времени. это значит, что компилятор не будет применять к этой переменной оптимизацию и вообще делать каких-либо выводов о её возможном текущем значении. т.е. компилятор не будет размещать переменную в регистре и т.п., а будет добросовестно читать/писать её значение из/в ячейку памяти при каждом обращении.
обычно используется в многопоточных приложениях, когда два потока работают с одними данными.

Автор: slater 16.2.2010, 16:10

т.е. нада:

static volitale int value; ???????

а кроме области видимости у статики есть еще какой смысл?

Автор: baldina 16.2.2010, 16:23

Цитата(slater @ 16.2.2010, 16:10

)

т.е. нада:

static volitale int value; ???????

ну если нада, то нада smile

только

Код


static volatile int value;

volitale vs volatile

Добавлено через 1 минуту и 35 секунд
volatile - непостоянный, изменчивый; неуловимый, переменный

Добавлено через 5 минут и 42 секунды

Цитата(slater @ 16.2.2010, 16:10

)

а кроме области видимости у статики есть еще какой смысл?

время жизни глобальное. статические переменные размещаются в сегменте данных. если статическая переменная объявлена внутри функции, гарантируется, что она будет проинициализирована начальным значением до первого использования.

Автор: MAKCim 16.2.2010, 17:17

Цитата(slater @ 16.2.2010, 16:10

)

а кроме области видимости у статики есть еще какой смысл?

предотвращает double definition inline функций, определенных в *.h файлах

Автор: Леопольд 16.2.2010, 17:42

Alca, очень полезная статья, спасибо за ссылку!

Автор: slater 16.2.2010, 18:02

MAKCim,baldina,Alca,17dufa , спасибо вам, ребята
тему пока не помечаю как закрытую

Автор: slater 16.2.2010, 21:01

ребята, с одной стороны, в сишном файле если определим функцию и глобальную переменную(область видимости - это сишный файл) с ключевым словом static, т.е. по сути, они будут только доступны в этом сишном файле.
вот, вопрос в том, могу ли я использовать это статические элементы в других сишных файлах

например, в вики http://en.wikipedia.org/wiki/Static_variable#Static_Variables_as_Class_Variables написано

In the C programming language and its descendants, the term static variable has at least three separate meanings, each related to the semantics of C's static keyword:
1)Static global variables are declared as "static" at the top level of a source file. Such variables are not visible outside the source file ("file scope"), unlike variables declared as "extern".

2)Static local variables are declared inside a function, just like automatic local variables. They have the same scope as normal local variables, differing only in "storage duration": whatever values the function puts into static local variables during one call will still be present when the function is called again.

3)C++ has static member variables: in classes, member variables declared as "static" are class variables (as opposed to instance variables).

и в чем будет отличие, например:

file1.c

int a;
static int b;

void foo1() {...}
static void foo2() {...}

file1.h
extern int a;
extern int b;
extern void foo1();
extern void foo290;

в чем будет разница при подключении этого хидера?
пока я понял только то, что под статику будет выделяться места ровно столько, сколько мы подключим этот хидер. а в остальном, глобальная статика и просто глобальные элементы одинаковы. и еще хотел спросить, память будет выделяться при использовании файла 1 без его подключения в другие сишные файлы????

Автор: baldina 16.2.2010, 22:06

slater, зачем читать на на заборах? есть специализированные ресурсы по C/C++
а еще лучше - купи книжку и читай, там все это просто, доступно и с примерами.

Цитата(slater @ 16.2.2010, 21:01

)

нет, не можешь. собственно для того и определяют, чтобы это было нельзя.
есть понятие связывания (linkage) - внешнее (external) и внутреннее (internal). почитай про это.
вообще,

Код


int a;

это одновременно объявление и определение переменной.

Код


extern int a;

это только объявление, что есть где-то такая переменная и мы ее здесь можем использовать. память выделяется только при определении.
глобальные переменные и функции имеют внешнее связывание, к ним можно получить доступ из других единиц компиляции. посредством объявления extern.
глобальные переменные и функции, объявленные с модификатором доступа static имеют внутреннее связывание, к ним нельзя получить доступ из других единиц компиляции, даже посредством объявления extern.

ищи в алфавитном указателе книжки выделенные слова, читай, и будет тебе счастье.

Добавлено через 9 минут и 31 секунду

Цитата(slater @ 16.2.2010, 21:01

)

в чем будет разница при подключении этого хидера?

получим

Код


extern int a; // это объявление переменной. где-то есть int a, теперь она видна в текущем файле
extern int b; // это объявление переменной. где-то есть int b, теперь она видна в текущем файле
extern void foo1(); // это объявление функции. где-то есть void foo1(), теперь она видна в текущем файле
extern void foo2(); // это объявление функции. где-то есть void foo2(), теперь она видна в текущем файле

int a; // это определение переменной. той самой, объявление которой было выше.
static int b; // это определение новой переменной b. теперь переменная, объявленная выше недоступна для использование (перекрытие имен).

void foo1() {...}// это определение функции. той самой, что объявлена выше
static void foo2() {...} // это определение новой функции. та, что объявлена выше, теперь недоступна.

Автор: slater 16.2.2010, 22:33

baldina, спасибо за исчерпывающий ответ

посоветуйте книжечку пожалуйста, где про связывание хорошо расписано

в примере выше, т.е.

Код


extern int a; // это объявление переменной. где-то есть int a, теперь она видна в текущем файле
extern int b; // это объявление переменной. где-то есть int b, теперь она видна в текущем файле
extern void foo1(); // это объявление функции. где-то есть void foo1(), теперь она видна в текущем файле
extern void foo2(); // это объявление функции. где-то есть void foo2(), теперь она видна в текущем файле

int a; // это определение переменной. той самой, объявление которой было выше.
static int b; // это определение новой переменной b. теперь переменная, объявленная выше недоступна для использование (перекрытие имен).

void foo1() {...}// это определение функции. той самой, что объявлена выше
static void foo2() {...} // это определение новой функции. та, что объявлена выше, теперь недоступна.

объявления я делал как раз именно к сишному файлу. а перекрытие имен вы наверное подразумевали то, что где то еще доступны функции и переменные с такими же именами.....хотя я указал в хидере, что они находяться в соотв. сишном файле. или там без разницы, т.е. в хидере можно объявлять прототипы и переменные необязательно которые определены в соотв. сишнике?

Автор: baldina 16.2.2010, 22:43

перекрытие в данном случае термин. ели есть несколько идентификаторов с одним именем, в конкретной точке доступен лишь один.

Код


int a=0;

int main ()
{
   int a=1;
   {
      int a=2;
      printf ("%ld\n", a); // печатает 2
   }
}

Автор: slater 16.2.2010, 22:57

baldina, СПАСИБО!!!

Автор: baldina 16.2.2010, 23:08

книг полно, но конкретно не скажу, давно не приобретал. по С++ можно С.Прата почитать.
вообще хороший ресурс http://www.intuit.ru/ тут и лекции, и ссылки на литературу

Автор: slater 18.2.2010, 18:41

Цитата(baldina @ 16.2.2010, 16:09)

ну никак что-то не получается включить статику в другие сишные файлы

Код


static.h

#ifndef __STATIC_H__
#define __STATIC_H__

extern void staticf(char* str);
extern char *string;

#endif

static.c

Код


#include <stdio.h>
#include "static.h"


static void staticf(char* str)
{
        printf("%s\n", str);
}

static char* string="Hello, World!!!";

main.c

Код


#include "static.h"

int main()
{
        staticf(string);
        staticf("OOOO\n");

        return 0;
}

Добавлено через 4 минуты и 17 секунд
извиняюсь, компилируется, только вот не понимаю почему?????? объясните пожалуйста, нигде не могу найти хорошее описание

Автор: baldina 18.2.2010, 23:54

включаемые (.h) файлы включаются буквально. имеем
static.с

Код


#ifndef __STATIC_H__
#define __STATIC_H__
extern void staticf(char* str);
extern char *string;
#endif

static void staticf(char* str)
{
        printf("%s\n", str);
}
static char* string="Hello, World!!!";

здесь объявлены внешние staticf и string, но определены и локальные (статические) staticf и string. которые нигде не используются.
синтаксически все верно. практически - наличие или отсутствие этого файла на программу никак не влияет (умный линкер вообще его в программу не включит, т.к. нет экспортируемых имен)

теперь main.c

Код


#ifndef __STATIC_H__
#define __STATIC_H__
extern void staticf(char* str);
extern char *string;
#endif
int main()
{
        staticf(string);
        staticf("OOOO\n");
        return 0;
}

тут тоже все синтаксически верно - объявлены внешние staticf и string, которые тут и используются. так что должно компилироваться. вот только линковаться не будет, т.к. в проекте нет определения глобальных staticf и string.

Автор: slater 19.2.2010, 08:02

спасибо, но удивительно, программа все равно линкуется и выполняется, можете сами глянуть.

причем в майне string берется как раз из статики(из файла static.c)

Автор: baldina 19.2.2010, 12:08

Цитата

программа все равно линкуется и выполняется, можете сами глянуть

не должна она линковаться. если так - выкиньте свой компилятор и возьмите другой, правильный.

Автор: slater 19.2.2010, 12:32

gnu gcc
выкинуть?!
)))))))))

Автор: baldina 19.2.2010, 13:03

gcc 4.1.2, естественно не линкует.
значит делаешь не то, что говоришь

Добавлено через 2 минуты и 43 секунды

Код


$ cc 1.cpp 2.cpp -o a.out
/tmp/cckNIeug.o: In function `main':
1.cpp:(.text+0x12): undefined reference to `string'
1.cpp:(.text+0x1a): undefined reference to `staticf(char*)'
1.cpp:(.text+0x26): undefined reference to `staticf(char*)'
/tmp/cckNIeug.o:(.eh_frame+0x11): undefined reference to `__gxx_personality_v0'
collect2: выполнение ld завершилось с кодом возврата 1
$ cc -v
gcc версия 4.1.2 20080704 (Red Hat 4.1.2-46)

то же самое при линковке говорят MSVC 7.1 и 9.0