Внешние и статические объекты

Переменные, используемые в программе, могут быть не только глобальными, локальными или статическими, но также могут представлять внешние объекты. Такие объекты определены в каком-то внешнем файле. Кроме того, функции также могут внешними по отношению к другим функциям, то есть также могут быть определены в других файлах. И в этом случае встает вопрос организации взаимодействия между ними. Рассмотрим пример такого взаимодействия.

Пусть у нас в программе будет два файла: главный файл app.c и вспомогательный файл main.c.

Пусть файл main.c будет содержать следующий код:

#include <stdio.h>

char message[] = "Hello METANIT.COM";

void print()
{
    printf("Hello from extern function\n");
}
int sum(int x, int y)
{
    return x + y;
}

Здесь определена одна переменная - message и дву функции - print() и sum().

используем этот функционал в файле app.c, который будет представлять главный файл программы:

#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;
}

Если переменная определена во внешнем файле, то перед ее использованием должно идти ее описание с ключевым словом extern. В частности, в файле main.c определена переменная message. Чтобы к ней обращаться, в файл app.c надо поместить ее описание с ключевым словом extern:

extern char message[];

Описание переменной в принципе совпадает с ее определением, только при описании ей нельзя присваивать какое-либо значение.

Если мы хотим использовать внешние функции, то перед их использованием надо определить их прототип. Так, в файле main.c определены функции print() и sum(), поэтому в файле app.c перед вызовом этих функции помещается их прототип:

void print(void);			// функция print из main.c
int sum(int, int);			// функция sum из main.c

То же самое касается использования любых других переменных и функций, которые определены во внешних файлах.

При компиляции через GCC компилятору надо последовательно через пробел передать имена файлов:

gcc app.c main.c -o app.exe

Здесь файлы app.c и main.c будут компилироваться в один файл app.exe.

В некоторых средах разработки (например, в Visual Studio) среда разработки автоматически скомпилирует оба файла в одну программу.

Статические объекты

По умолчанию любая глобальная переменная или константа или функция из одного файла доступна в другом файла при совместной компиляции, как в примере выше. Однако иногда возникает необходимость, наоборот, скрыть переменную или функцию, чтобы внешние файлы не могли их использовать. В этом случае к подобным переменным и функциям можно применить оператор static, сделав их статическими. Например, определим следующий файл main.c:

#include <stdio.h>

static char message[] = "Hello METANIT.COM";

static void print()
{
    printf("%s\n", message);
}
void hello()
{
    print();
}

Теперь ни переменная message, ни функция print() не доступны из внешних файлов, потому что они определены как статические. А вот функция hello() доступна и только ее мы можем использовать в других файлах, например, в файле app.c:

#include <stdio.h>

//extern char message[];	-  переменная message из файла main.c недоступна
// void print(void);		- функция print из main.c недоступна
void hello(void);			// функция hello из main.c доступна

int main(void)
{
    // вызываем другую внешнюю функцию - hello
    hello();
    return 0;
}