Локальные и глобальные переменные

Напомним, что каждый модуль (процедура, функция, программа) состоит из заголовка (procedure…, function…, program…) и блока.

Если блок какой-либо процедуры p1содержит внутри процедуру p2, то говорят, чтоp2 вложена в p1.

Пример.

procedure p1(x: real; var y: real);
var c: integer;
procedure p2(var z: real);
…………………….
end;
begin
…………………….
end;

Любые идентификаторы, введенные внутри какого-либо блока (процедуры, функции) для описания переменных, констант, типов, процедур, называются локальными для данного блока. Такой блок вместе с вложенными в него модулями называют областью действия этих локальных переменных, констант, типов и процедур.

Пример.

procedure t1;
var y1, y2: real;
procedure sq1;
var a, b, c, d: real;
begin
{ Переменные a, b, c, d являются локальными для sq1,
область их действия – процедура sq1 }
……………………………………
end;
begin
{ Переменные y1, y2 - нелокальные для sq1,
область их действия – t1 и sq1 }
end;

Константы, переменные, типы, описанные в блоке program, называютсяглобальными. Казалось бы, проще иметь дело вообще только с глобальными переменными, описав их все в program. Но использование локальных переменных позволяет системе лучше оптимизировать программы, делать их более наглядными и уменьшает вероятность появления ошибок.

При написании программ, имеющих вложенные модули, необходимо придерживаться следующих правил:

1. Описывать идентификаторы в том блоке, где они используются, если это возможно.

2. Если один и тот же объект (переменная, тип, константа) используются в двух и более блоках, то описать этот объект надо в самом внешнем из них, содержащем все остальные блоки, использующие данный объект.

3. Если переменная, используемая в процедуре, должна сохранить свое значение до следующего вызова этой процедуры, то такую переменную надо описать во внешнем блоке, содержащем данную процедуру.

Локализация переменных дает программисту большую свободу в выборе идентификаторов. Так, если две процедуры a и b полностью отделены друг от друга (т.е. не вложены одна в другую), то идентификаторы в них могут быть выбраны совершенно произвольно, в частности, могут повторяться. В этом случае совпадающим идентификаторам соответствуют разные области памяти, совершенно друг с другом не связанные.

Пример.

var k: integer;
procedure a;
var x, z: real;
begin
{ через x, z обозначены две величины –
локальные переменные для a;
k – глобальная переменная для a }
…………………………………
end;
procedure b;
var x, y: integer;
begin
{ через x, y обозначены две другие величины –
локальные переменные для b;
k – глобальная переменная для b }
…………………………………
end;
begin
{ k – единственная переменная, которую
можно использовать в основной ветке программы }
…………………………………
end.

Если один и тот же идентификатор описан в блоке b и второй раз описан во вложенном в b блоке c, то надо помнить, что эти два одинаковых идентификатора соответствуют разным ячейкам памяти.

var
i: integer;
a: real;
procedure p(var d: real);
var i: integer;
begin
i :=3;
d :=i + 10 * d;
end;
begin
a :=2.0;
i :=15;
p(a);
writeln(' i=', i, ' a=', a);
readln
end.

Глобальным переменным i и a отводятся две ячейки памяти. Первыми выполняются операторы a :=2.0 и i :=15. Затем вызывается процедура p(a). В процессе работы p отводится ячейка для локальной переменной i и туда засылается число 3. После окончания работы процедуры p эта ячейка i программой «забывается». После возврата на оператор writeln программа знает только одну ячейку i – глобальную, т.е. ту, которая содержит число 15. Поэтому программа выдаст на печать i=15, a=23.0, т.к. a=3 + 10 * 2.

Если локальная и глобальная переменная принадлежат к одному и тому же сложному типу, то этот тип надо описать в разделе type, а сами переменные описывать через этот общий тип.

Пример.

type ab=array[1..3] of real;
var a: ab;
procedure q;
var b: ab;
…………………………..
end;

В этом примере переменные a и b описаны через общий тип ab. Если же локальная и глобальная переменные описаны одинаково, но не через общий тип, то программа может «не понять», что эти переменные принадлежат одному типу.

Пример.

var a: array[1..3] of real;
procedure q;
var b: array[1..3] of real;
……………………….
end;

В этом примере переменные a и b – одинаковые массивы, т.е. типы этих переменных одинаковы, но программа, тем не менее, «не считает», что a и b принадлежат одному типу. Это происходит из-за того, что описание массивов дано в разных блоках.