классы хранения

В Си существует четыре основных класса хранения: auto, extern, static, register.

Класс хранения auto является классом по умолчанию для всех локальных¹⁾ переменных.

• Область видимости: действие переменной ограничена блоком, в котором она объявлена (локальная видимость).
• Жизненный цикл: переменная создается при входе в блок и уничтожается при выходе из него.
• Начальное значение: если переменная не инициализирована явно, то она содержит «мусорное» неопределенное значение.

void myFunction() {
  int a; // То же самое, что и "auto int a;""
  a = 10;
  // a доступна только внутри myFunction
}

Используется для объявления глобальной переменной или функции, которая определена в другом файле.

• Область видимости: глобальная (доступна во всем проекте).
• Жизненный цикл: существует в течение всего времени выполнения программы.
• Начальное значение: определяется в месте ее инициализации. Если глобальная переменная не инициализирована явно, она получает значение 0.

// main.c
#include <stdio.h>
 
char message[] = "Hello";
 
void print() {
  printf("Hello from extern function\n");
}
int sum(int x, int y) {
  return x + y;
}

//app.c
#include <stdio.h>
 
extern char message[]; // переменная message из файла main.c
void print(void); // функция print из main.c
int sum(int, int); // функция sum из main.c
 
int main(void){
  // выводим на консоль внешнюю переменную message
  printf("%s \n", message);
 
  // вызываем внешнюю функцию print
  print();
 
  // вызываем другую внешнюю функцию - sum
  printf("4 + 5 = %d \n", sum(5, 4));
 
  return 0;
}

Ключевое слово static имеет два основных применения в зависимости от контекста: для локальных переменных и для глобальных переменных/функций.

Когда static применяется к локальной переменной, он изменяет ее жизненный цикл, сохраняя ее значение между вызовами функции. Основные характеристики:

• Область видимости: Локальная, как у auto переменных.
• Жизненный цикл: Существует в течение всего времени выполнения программы, а не только внутри функции.
• Начальное значение: Инициализируется только один раз при первом вызове функции. Если не инициализирована явно, получает значение 0.

Когда static применяется к глобальной переменной или функции, он ограничивает их область видимости текущим файлом. Это означает, что к такой переменной или функции нельзя будет обратиться из другого файла с помощью extern. В этом случае действуют следующие характеристики:

• Область видимости: действие переменной/функции ограничено файлом, в котором они объявлены.
• Жизненный цикл: переменная/функция существует в течение всего времени выполнения программы.

Класс хранения register является рекомендацией для компилятора поместить переменную не в оперативную память, а в регистр процессора. Компилятор может проигнорировать это указание, если нет свободных регистров или если тип данных не подходит для хранения в регистре.

• Область видимости: Локальная.
• Жизненный цикл: Локальный.