2014-02-09
546
Переменные типа Pointer
Указатели
Операционная система MS - DOS все адресуемое пространство делит на сегменты. Сегмент - это участок памяти размером 64 К байт. Для задания адреса необходимо определить адрес начала сегмента и смещение относительно начала сегмента.
В TURBO PASCAL определен адресный тип Pointer – указатель.
var p: Pointer;
содержат адрес какого - либо элемента программы
и для MS-DOS занимают 4 байта, при этом адрес хранится как два слова, одно из них определяет сегмент, второе - смещение.
Переменную типа указатель можно описать другим способом.
type NameType= ^T;
var p: NameType;
Здесь p – переменная типа указатель, связанная с типом Т с помощью имени типа NameType. Описать переменную типа указатель можно непосредственно в разделе описания переменных:
var p: ^T;
Необходимо различать переменную типа указатель и переменную, на которую этот указатель ссылается.
Например если p – ссылка на переменную типа Т, то p^ – обозначение этой самой переменной.
Для переменных типа указатель введено стандартное значение NIL, которое означает, что указатель не ссылается ни к какому объекту.
Константа NIL используется для любых указателей.
Над указателями не определено никаких операций, кроме проверки на равенство и неравенство.
Переменные типа указатель могут быть записаны в левой части оператора присваивания, при этом в правой части может находиться либо функция определения адреса Addr(X), либо выражение @X, где @ – унарная операция взятия адреса, X – имя переменной любого типа, в том числе процедурного.
Переменные типа указатель не могут быть элементами списка ввода-вывода.
Статической переменной (статически размещенной) называется описанная явным образом в программе переменная, обращение к ней осуществляется по имени. Место в памяти для размещения статических переменных определяется при компиляции программы.
В отличие от таких статических переменных в программах, написанных на языке ПАСКАЛЬ, могут быть созданы динамические переменные. Основное свойство динамических переменных заключается в том, что они создаются и память для них выделяется во время выполнения программы.
Размещаются динамические переменные в динамической области памяти или куче (heap - области).
Динамическая переменная не указывается явно в описаниях переменных и к ней нельзя обратиться по имени. Доступ к таким переменным осуществляется с помощью указателей и ссылок.
Работа с динамической областью памяти в Borland Pascal реализуется с помощью процедур и функций New, Dispose, GetMem, FreeMem, Mark, Release, MaxAvail, MemAvail, SizeOf.
Процедура new(var p: Pointer) выделяет место в динамической области памяти для размещения динамической переменной p^ и ее адрес присваивает указателю p.
Процедура dispose(var p: Pointer) освобождает участок памяти, выделенный для размещения динамической переменной процедурой New, и значение указателя p становится неопределенным.
Процедура GetMem(var p: Pointer; size: Word) выделяет участок памяти в heap - области, присваивает адрес его начала указателю p, размер участка в байтах задается параметром size.
Процедура FreeMem(var p: Pointer; size: Word) освобождает участок памяти, адрес начала которого определен указателем p, а размер - параметром size. Значение указателя p становится неопределенным.
Процедура Mark(var p: Pointer) записывает в указатель p адрес начала участка свободной динамической памяти на момент ее вызова.
Процедура Release(var p: Pointer) освобождает участок динамической памяти, начиная с адреса, записанного в указатель p процедурой Mark, то-есть, очищает ту динамическую память, которая была занята после вызова процедуры Mark.
Функция MaxAvail: Longint возвращает длину в байтах самого длинного свободного участка динамической памяти.
Функция MemAvail: Longint полный объем свободной динамической памяти в байтах.
Вспомогательная функция SizeOf(X): Word возвращает объем в байтах, занимаемый X, причем X может быть либо именем переменной любого типа, либо именем типа.
Рассмотрим некоторые примеры работы с указателями.
var
p1, p2: ^integer;
Здесь p1 и p2 - указатели или переменные ссылочного типа.
p1:=nil; p2:=nil;
После выполнения этих операторов присваивания указатели p1 и p2 не
будут ссылаться ни на какой конкретный объект.
new(p1); new(p2);
Процедура new(p1) выполняет следующие действия:
· в памяти ЭВМ выделяется участок для размещения величины целого типа;
· адрес этого участка присваивается переменной p1:
Аналогично, процедура new(p2) обеспечит выделение участка памяти, адрес которого будет записан в p2:
После выполнения операторов присваивания
p1^:=2; p2^:=4;
в выделенные участки памяти будут записаны значения 2 и 4 соответственно:
В результате выполнения оператора присваивания
p1^:=p2^;
в участок памяти, на который ссылается указатель p1, будет записано значение 4:
После выполнения оператора присваивания
p2:=p1;
оба указателя будут содержать адрес первого участка памяти:
Переменные p1^, p2^ являются динамическими, так как память для них выделяется в процессе выполнения программы с помощью процедуры new.
Динамические переменные могут входить в состав выражений, например:
p1^:=p1^+8; write('p1^=',p1^:3);
Пример. В результате выполнения программы:
program DemoPointer;
var p1,p2,p3:^integer;
begin
p1:=NIL; p2:=NIL; p3:=NIL;
new(p1); new(p2); new(p3);
p1^:=2; p2^:=4;
p3^:=p1^+sqr(p2^);
writeln('p1^=',p1^:3,' p2^=',p2^:3,' p3^=',p3^:3);
p1:=p2;
writeln('p1^=',p1^:3,' p2^=',p2^:3)
end.
на экран дисплея будут выведены результаты:
p1^= 2 p2^= 4 p3^= 18
p1^= 4 p2^= 4
