Ссылочные типы в турбо паскале.
До сих пор нами рассматривались статистические переменные. Такие переменные автоматически порождаются при входе в тот блок, в котором они описываются, существуют на притяжении всего блока и уничтожаются при выходе из блока. Обращение к статическим переменным производится по их именам, а тип определяется их описанием. Вся работа по размещению статических объектов в памяти машины выполняется на этапе трансляции. Однако, во многих случаях заранее не известен размер того или иного программного объекта, или он может изменятся в процессе выполнения программы.
В Паскале предусмотрена возможность использования динамических объектов. Для них выделение и очистка памяти происходит не на этапе трансляции, а в ходе выполнения программы. Для работы с динамическими объектами в Паскале предусмотрен специальный тип значений – ссылочный тип ( не относится ни к простым, ни к составным типам). Переменные ссылочного типа являются статическими переменными. Значением переменной ссылочного типа является адрес ячейки памяти соответствующего динамического объекта. Свое значение ссылочная переменная получает в процессе выполнения программы, в момент появления соответствующего динамического объекта.
Указатели и динамические переменные.
Переменные ссылочного типа (или указатели) вводятся в употребление с помощью их описания в разделе описания переменных, а их тип, указывающий на тип создаваемых в программе, соответствующих динамических объектов определяется либо путем задания типа в описании переменных, либо путем указания имени ранее описанного типа.
Значением указателя является адрес ячейки памяти, начиная с которой будет размещен в памяти соответствующий динамический объект.
Задание ссылочного типа выполняется по схеме:
Type имя ссылочного типа=^ имя типа динамического объекта;
Например: Type mas=array[1..1000] of real;
Var p,q:^integer; c:^char; a: ^mas;
Эти описания означают, что значениями указателей p и q являются адреса ячеек, где будут размещены динамические переменные целого типа, указатель с – ссылка на динамическую переменную символьного типа, указатель а – ссылка на динамический массив из 1000 вещественных чисел.
Связь указателя с динамическим объектом можно изобразить следующим образом:
Р – имя указателя, звездочкой изображено
значение указателя, а стрелка отражает
тот факт, что значение указателя является
адрес объекта (ссылка на объект),
посредством которой объект и доступен
в программе
К
роме
того, объектом указателя Р является и
специальная ссылка nil (ничего), так
называемая пустая ссылка, т.е. ссылка,
не указывающая ни на какое место в
памяти. Результаты выполнения оператора
р:=nil можно изобразить следующим образом:
Описание указателя еще не резервирует память для значения соответствующего динамического объекта. Так, описание из предыдущего примера: Var a: ^mas; выделяет в памяти два байта для записи адреса * - значения указателя а, но никакого массива типа mas в памяти не образуется и доже адреса * еще нет.
Для порождения динамического объекта, на который указывает ссылочная переменная р, служит стандартная процедура new(p), new – «новый» – имя процедуры, р – имя указателя.
Процедура new(p) выполняет две функции:
Резервируется место в памяти для размещения динамического объекта соответствующего типа с именем p^.
Указателю р присваивается адрес динамического объекта p^.
Однако узнать адрес динамической переменной с помощью процедуры writeln(p) нельзя. Динамические объекты размещаются в специальной области памяти, свободной от программ и статических переменных – heap – области (куче).
Пример 1.
var p:^integer; q:integer;
Begin new(p); {порождается динамическая переменная целого типа}
P^:=50; {динамической переменной присвоено значение 50}
Q:=p^+2; p^:=p^ div 3; p^:=q; {допустимые операторы}
P:=q; q:=p+2;p:=p^+3; {недопустимые операторы}
End.
Если в процессе выполнения программы некоторый динамический объект p^, созданный в результате выполнения оператора new(p) , становится ненужным, то его можно уничтожить (очистить выделенное ему место в памяти) с помощью стандартной процедуры dispose(p). В результате выполнения этой процедуры значение указателя р становится неопределенным, но не равным nil.