2.11. Динамическая память
2.11.1. Динамические переменные и указатели
Все переменные, описанные в предложении VAR, размещаются в памяти ЭВМ перед выполнением программы и находятся там до окончания работы программы. Эти переменные называют статическими.
Во время выполнения программы можно размещать в памяти новые переменные и освобождать память, когда необходимость в них отпадет. Такие переменные называют динамическими.
Для обращения к динамическим переменным нужно знать указать адрес той области памяти, в которой размещена переменная. Для этого вводятся новые переменные особого типа — указатели.
Указатель - это переменная, значением которой является адрес другой переменной. Различают указатели на целые, вещественные, массивы, записи и вообще — на любой тип данных, который будет базовым типом для указателя.
Для использования указателем нужно ввести новый тип
TYPE
тип_указатель = ^базовый_тип
Обычно (хотя и необязательно) в качестве имени типа указателя используется имя базового типа, к которому в конце добавляется Ptr (от слова Pointer, т.е. указатель)
Например,
TYPE
IntPtr = ^integer; (указатель на целое}
RealPtr = ^real; (указатель на вещественное }
ArrPtr = ^аггау [ 1.. 100] of real; (указатель на массив вещественных }
Далее необходимо определить переменные типа указатель. Обычно в качестве имени переменной типа указателя используют имя той переменной, на которую будет ссылаться указатель, только вначале ставят букву P.
Например.
TYPE
BookPtr = ^Book; (указатель на запись)
Book = record (сама запись}
Title: string [100];
Author: string [40];
Year: integer;
Pnext: BookPtr;
end;
VAR
PFirstBook: BookPtr;
Указатели можно также описывать непосредственно в разделе VAR
VAR
Pint: ^integer;
PReal: ^real;
PArr: ^array[1..100] of real;
Перед использованием динамической переменной необходимо выделить для нее память.
Выделение памяти для динамической переменной выполняется процедурой
NEW (указатель)
Процедура. выделяет в памяти место, достаточное для хранения значений требуемого базового типа, и помещает адрес этого места в указатель.
Процедура
DISPOSE (указатель)
освобождает память, на которую указывает ее параметр.
Теперь эта память может быть распределена повторно.
Для обращения к динамической переменой используют имя указателя, дополненное справа символом ^. Это называется разыменованием указателя.
Например
Pint^= 3;
PReal^= 2e-l;
Parr^[10] = 23.4;
P вначале переменной – надо где-то оговорить
Существует также специальная константа-указатель — nil, которая обозначает «пустой» адрес, другими словами nil - это указатель, который никуда не указывает.
Однотипные указатели можно сравнивать и присваивать. Значений nil можно присвоить любому указателю.
Пример, Работа, с указателями,
var
Р; Q;: ^integer;
begin
new(P);
P^:= 5;
Q:=P;
P:=nil:
Q^:=8;
end,
Работа этой программы иллюстрируется рисунком 2.4.
Имеется возможность работать при помощи указателей не только с динамическими, но и с обычными статическими переменными.
Для этого существует специальная операция получения адреса переменной, обозначаемая значком @.
Рис. 2.4
Для того чтобы получить адрес переменной, нужно написать @имя_переменной, и этот адрес может быть присвоен указателю (с соблюдением типов).
Например:
VAR
I: integer;
Pint: ^integer;
PReal: ^rеа1;
begin
PInt:=@I; (*правильно*)
PReal:=@I; (*неправильно*)
end;
В Турбо-Паскале имеется предопределенный тип POINTER, который представляет собой указатель, способный ссылаться на переменные любого типа.
Переменная типа POINTER называется безтиповым указателем.
Указатель типа POINTER может присваиваться и сравниваться с указателями любого типа.
Следует иметь в виду, что указатель типа POINTER не может быть разименован и, таким образом, его нельзя использовать для доступа к значениям динамических переменных.
Например:
VAR
P:pointer;
PInt: integer;
PReal: ^real;
begin
PInt:=P; (*правильно*)
P:=PReal; (""правильно*)
PInt:=PReal; (*неправильно*)
Pint^:=3; (""правильно*)
Preal^:=3.7; (*правильно*)
P^:=1; (*неправильно*)
end;
Для хранения большего числа строк разместим в статической памяти лишь указатели на них, а сами строки перенесем в динамическую память. Заметим, что размер одного указателя — 4 байта.
Пример.
const
MaxItem = 1000;
type
Pstring = ^String;
TDinMas = array [1..MaxItem] of PString;
var
p: TDinMas;
i: integer;
begin
for i := 1 to Maxltem do new (p[i]);
end.