Valeria Vittorini » 3.Classi di Memorizzazione

Classi di memorizzazione

In questa lezione vengone descritte le possibili classi di memorizzazione di una variabile in C/C++.

L’appartenenza ad una classe di memorizzazione determina il ciclo di vita di una variabile ed in particolare, quindi, l’intervallo di tempo in cui è definita e può essere utilizzata. La classe di memorizzazione di una variabile, come vedremo, è determinata dal programmatore a seconda del punto del programma in cui viene definita. Prima di introdurre le classi di memorizzazione vengono proposti alcuni richiami legati ai concetti di visibilità e validità di una variabile.

Tempo di legame

Early binding è generalmente riferito al tempo di compilazione.

Late binding è generalmente riferito al tempo di esecuzione, o in generale ad un momento “successivo”: ad esempio array allocati dinamicamente, legame ritardato del tipo dei parametri effettivi.

Il legame variabile-tipo avviene in genere a tempo di compilazione affinchè sia possibile la generazione delle istruzioni in linguaggio macchina.

Variabili globali e locali

Variabile con validità “locale”: la sua validità è circoscritta all’ambiente in cui è definita.

Variabile con validità “globale”: è comune a più ambienti.

Ciclo di vita delle variabili

Regola l’intervallo di tempo nel corso del quale essa risulta allocata ed è pertanto valida la corrispondenza:

nome-locazione di memoria-valore.

Classi di memorizzazione delle variabili in C/C++

Per le variabili in C/C++, la definizione specifica la classe di memorizzazione, cioè:

• la visibilità spaziale,
• la durata temporale (ciclo di vita), e
• l’allocazione in memoria durante l’esecuzione.

Classi di memorizzazione del C/C++ (storage classes):

• variabili automatiche,
• variabili esterne,
• variabili automatiche statiche,
• variabili esterne statiche,
• variabili register,
• variabili dinamiche.

Esempio 1

Le variabili utilizzate in questo esempio sono tutte variabili automatiche.

Esempio 2

Esempio 3

Variabili esterne statiche

Sono variabili esterne prefissate con la parola chiave static.

La visibilità lessicale è locale al file in cui sono definite.

La loro estensione temporale si estende a tutto il programma (sono allocate all’inizio del programma per essere poi deallocate alla fine dello stesso).

In memoria vengono allocate nell’area dati globale.

Esempio  4

Variabili register

Sono variabili automatiche prefissate con la parola chiave register.

La visibilità lessicale è locale al blocco in cui sono definite.

Sono allocate e deallocate con il blocco di istruzioni in cui sono contenute.

Se possibile vengono allocate in un registro del processore, altrimenti nell’area stack.

Può convenire dichiarare register una variabile automatica usata di frequente, in modo che l’allocazione in un registro di macchina ne aumenti la velocità di accesso.

Variabili dinamiche

Sono definite durante l’esecuzione del programma e sono accessibili mediante puntatori.

L’allocazione e la deallocazione sono controllate dal programmatore.

In memoria vengono allocate nell’area heap.

Esempio 5

Nell’esempio una variabile intera è allocata dinamicamente mediante l’operatore new. L’istruzione:

a= new int;

alloca spazio per un intero attraverso la chiamata all’operatore new il quale restituisce l’indirizzo dell’area di memoria allocata. Tale indirizzo può essere quindi assegnato al puntatore “a” che è un puntatore a tipo intero. In seguito nell’esempio l’area di memoria allocata viene inizializzata attraverso il puntatore. L’operatore di de-referenziazione è utilizzato a tale scopo. Il dato ora contenuto nell’area di memoria allocata viene quindi passato alla funzione “accumula” già introdotta nell’esempio 1.

Quadro riepilogativo