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Laboratorio di Linguaggi

lezione VIII

Marco Tarini

Università dell’Insubria

Facoltà di Scienze Matematiche, Fisiche e Naturali di Varese

Corso di Laurea in Informatica

Anno Accademico 2004/05

M a r c o T a r i n i ‧ L a b o r a t o r i o d i L i n g u a g g i ‧ 2 0 0 4 / 0 5 ‧ U n i v e r s i t à d e l l ’ I n s u b r i a

Variabili locali e variabili globali

int a, b;

int una_func(){ int b,c; ...}

int main(int argc, char* argv[]){ int pippo; ...}

locali

globali



• differenza 1: lo scoping

int a, b;

int una_func(){ int b,c; ...}

int main(int argc, char* argv[]){ int pippo; ...}

locali:visibili solodentro il blocco in cui sonodefinite

globali:visibili ovunquenel codice *

* chiaramente, dal punto in cui sono definite in poi



• differenza 1: lo scoping– Nota: le var locali possono "sovrascrivere"

nellospazio dei nomi altre variabili

int a;

int una_func(){ int a; ...}



• differenza 2: inizializzazione automatica

int g;int una_func(){ int l; printf("%d",l); \* non si sa cosa scrive *\ }int main(){ printf("%d",g); \* scrive 0 *\ }



• differenza 2: inizializzazione automatica– Nota: le var locali possono comunque essere

inizializzate esplicitamente (of course!)

int g;int una_func(){ int l = 0; \* inizializzazione esplicita*\ printf("%d",l); \* scrive 0 *\ }int main(){ printf("%d",g); \* scrive 0 *\ }



• differenza 3: allocazione e deallocazione– var globali:

• allocate (ed inizializzate – in ogni caso) all'inizio del programma

• rimangono allocate per tutta la durata del programma

• inizializzate solo una volta

– var locali: • allocate (ed inizializzate – se richiesto) quando si

entra nel blocco• rimangono allocate solo per la durata della funzione• inizializzate tutte le volte


Variabili globali travestite da locali

• Esempio:

int f(){ int prima_volta = 1; /* vale vero (1) se la funzione f non e' mai stata eseguita prima */

if (prima_volta) { /* inizializzazioni una tamtum */ ... }; ... /* operazioni normali */ prima_volta = 0;}

• ERRORE!• prima_volta viene inizializzato a vero ad ogni esecuzione di f



• Esempio:

int prima_volta = 1; /* vale vero (1) se la funzione f non e' mai stata eseguita prima */

int f(){ if (prima_volta) { /* inizializzazioni una tamtum */ ... }; ... /* operazioni normali */ prima_volta = 0;}

• e' brutto che "prima_volta" sia globale (visibili da tutto il codice)• concettualmente, dovrebbe essere visibile solo dentro f• posso metterlo come locale?



• Soluzione elegante:

int f(){ static int prima_volta = 1; /* vale vero (1) se la funzione f non e' mai stata eseguita prima */

if (prima_volta) { /* inizializzazioni una tamtum */ ... }; ... /* operazioni normali */ prima_volta = 0;}

static



• Le variabili locali dichiarate come static:

– mantengono lo scope delle variabili locali• si evita di "sporcare lo spazio dei nomi"

– a tutti gli altri effetti, sono variabili globali !• inizializzate una volta sola• etc.


Nota sul vocabolario

• " static " è una classe di allocazione(storage class)

• altre classi di allocazione sono:– " auto ": automatic:

In pratica, variabile locale. In disuso. Lasciare sottointeso

– " register ": Una variabile locale ottimizzata. E' un consiglio al compilatore (che può essere ignorato). Ora in disuso. Ci si fida del compilatore.



• differenza 4: dove vengono allocate– partiamo dal perchè:

int fa(){ int a; ... fb(); ...}

int main(){ int m; ... fa(); ...}

int fc(){ int c,d; ...}

int fb(){ int b; ... fc(); ...}



• differenza 4: dove vengono allocate– tipica struttura stack LIFO (come una pila di piatti)

int fa(){ int a; ... fb(); ...}

int main(){ int m; ... fa(); ...}

int fc(){ int c,d; ...}

int fb(){ int b; ... fc(); ...} m

a

b

c d

...



• differenza 4: dove vengono allocate

– le variabili locali vivono in memoriain un apposito spazio detto Stack

– insieme a (le copie de) i parametri


Organizzazione della memoria

• Quattro aree:

heap (free store)

area stack

area codice

area variabiliglobali

M E M

O

R

I A

qui viene tenuto il codice che viene eseguito (linguaggio macchina)

qui vivono le variabili globali

qui vivono le variabili locali

il resto, memoria libera. Riserva da cui si attinge lo spazio per le variabili allocate dinamicamente (con le malloc e calloc)



• Quattro aree:

heap (free store)

area stack

area codice


M E M

O

R

I A • variabili locali• parametri• copia dello stato

• variabili locali• parametri• copia dello stato

...

record di attivazioneper la prima funzionechiamata

record di attivazioneper la funzionechiamata dalla primafunzione



Cosa sa il compilatore (staticamente)

• delle variabili globali: l'indirizzo• delle variabili locali: l'offset

– rispetto al record di attivazione– il vero indirizzo sara':

(posizione dell'attuale record di attivazione) + (offset)

• [reminder] delle costanti: il valore

ide. tipo locazione o

A int 10

valore o offeset

bp

intint

---

---

---

0xA12F345A ---

---

---d int

tabella

dei Sim

boli

del co

mpila

tore ---

---

0x00000020

0x00000030

const int A=10;int b=10;

int f(int p){ int d; ...}


Nota: cambia o no la dimensionedelle aree durante l'esecuzione?

• Quattro aree:

heap (free store)

area stack

area codice


M E M

O

R

I A

dimensione FISSA

dimensione FISSA

dimensione VARIABILEdimensione VARIABILE



• Tipica implementazione:

heap (free store)

area stack

area codice


M E M

O

R

I A



• Tipica implementazione:

heap (free store)

area stack

area codice


M E M

O

R

I A

blocco 6

blocco 4

blocco 5

descri

ttore

dei b

locch

i

blocco 3

blocco 1

blocco 2

libero

occupato


E ora...

tipi ricorsivi


Definizione tipi ricorsivi

• Definire tipi ricorsivi:

typedef struct { char nome[20]; char cognome[20]; int peso; } Persona;Persona padre;

concettualmente sbagliato. ricorsione infinita



• Definire tipi ricorsivi:

typedef struct { char nome[20]; char cognome[20]; int peso; Persona* padre; } Persona;

Concettualmente giusto. (l'ennesimo uso dei puntatori)

Ma non compila perche' al momento della dichiarazione del campo padre il tipo Persona non esiste ancora.



• Definire tipi ricorsivi: modo alternativo

typedef struct P { char nome[20]; char cognome[20]; int peso; struct P *padre; } Persona;

Persona a,b;a.padre = &b;


Persona a,b;a.padre = &b;


• Definire tipi ricorsivi: modo alternativo

typedef struct Persona { char nome[20]; char cognome[20]; int peso; struct Persona *padre; };

struct Persona a,b;a.padre = &b;


Liste

• Esempio: le liste

typedef struct E { int data; struct E *next; } Elemento;

typedef Elemento* pElemento;

1 5 / data next data next


Esempio: la lista di numeri ( 1 , 5 , 2 )

5 2 / data next data next

1 data next

start

typedef struct E { int data; struct E *next; } Elemento;

typedef Elemento* pElemento;

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