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Quando se escrevem programas de grande dimensão, estes devem ser divididos em
módulos. Estes módulos, em C, são simplesmente ficheiros contendo colecções de
funções, de algum modo relacionadas. Um dos módulos, e somente um, deverá conter a
função main().
Podemos criar as nossas próprias bibliotecas de funções, escrevendo conjuntos destas, relacionadas entre si, e colocadas nos seus próprios módulos (ficheiros fonte). Estes módulos poderão depois ser partilhados por vários programas, incluindo-os simplesmente na compilação, ou se estiverem previamente compilados, incluindo-os apenas na fase de ligação.
Assim, estes módulos irão naturalmente dividir-se em grupos comuns de funções, podendo ser compilados previamente, e o seu código objecto agrupado numa biblioteca (library - ficheiros com a extensão .lib). Esta biblioteca poderá depois ser simplesmente ligada a programas que utilizem alguma ou algumas das suas funções.
Quando se adopta a filosofia de programação modular, naturalmente cada módulo terá o seu conjunto de constantes, tipos, variáveis, e funções, etc. de uma forma o mais autocontida possível. No entanto, quando outro módulo utiliza alguma das suas funções, irá necessitar das declarações das entidades que usar. Assim, as declarações referentes a todas as entidades "exportadas" por um módulo deverão ser colocadas num ficheiro separado - o ficheiro de inclusão (usualmente com extensão .h) - que possa ser incluído e partilhado por todos os outros módulos que utilizem essas entidades.
Estes ficheiros são em tudo semelhantes aos ficheiros de inclusão que contêm as declarações das entidades definidas na biblioteca standard do C. Incluem-se nos ficheiros que deles necessitam usando o mesmo comando do pré-processador:
#include "my_header.h"
Nota importante: Usualmente estes ficheiros de inclusão apenas contêm declarações de tipos, variáveis globais, protótipos de funções e comandos do pré-processador.
Considere-se o seguinte exemplo muito simples de um programa com vários módulos:
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Cada um dos dois módulos, main.c e mystring.c, deve ser compilado separadamente,
incluindo-se em main.c as declarações
referentes a mystring.c que estão no ficheiro
de inclusão header.h.
O problema das variáveis partilhadas por vários módulos (ou seja, definidas e inicializadas num módulo e acedidas noutro) irá ser tratado na secção seguinte.
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Quando num módulo se pretende aceder a variáveis definidas noutro, estas deverão ser
declaradas neste precedidas da palavra-chave extern.
Esta palavra-chave indica que a respectiva variável está definida externamente a todas
as funções (i.e. é global) e cuja definição se encontra noutro local. A declaração
com extern não cria espaço de memória para
armazenar a variável, apenas indica que a variável já existe e é do tipo indicado na
declaração. Só a definição (tipo e nome da variável) cria o espaço de
memória necessário para o armazenamento de valores na variável.
No exemplo da secção anterior viu-se a utilização de uma variável nestas condições.
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As variáveis globais não são visíveis em todo o ficheiro onde são definidas ou declaradas. A regra que a linguagem C segue é a seguinte:
"O alcance (scope) de uma variável global ou função começa no ponto da sua definição ou declaração e dura até ao final do ficheiro (módulo)."
Considere-se o seguinte troço de programa:
void main(void)
{ ... }
int what_scope;
float end_of_scope[10];
void what_global(void)
{ ... }
char alone;
float fn(void)
{ ... }
A função main() não pode utilizar as
variáveis what_scope e end_of_scope,
mas as funções what_global() e fn() já podem. Apenas a função fn() pode utilizar a variável alone.
Para que todas as funções possam usar todas as variáveis globais estas deverão ser
definidas no início do ficheiro fonte. É também por essa razão que os protótipos de
todas as funções devem aparecer também no início do ficheiro. No exemplo anterior a
função main() não pode chamar as funções what_global() e fn().
O tamanho dos arrays deverá sempre aparecer na definição dos mesmos. No
entanto, numa declaração com extern, não é
necessário indicar o tamanho dos arrays.
Exemplo:
main.c: int array[100];
file.c: extern int array[];
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2006
Antônio Paulo Neto