Глава 51 Указатели в море памяти

Глава 51

Указатели в море памяти

Рис. 115 – Распределение оперативной памяти

«Планировка» памяти

Обратимся к правой части рис. 115, где упрощенно показано распределение памяти внутри одной программы. Эта память делится на три части или секции (Section — «отделение»). Одна из них вмещает исполняемый код, то есть

процедуры, функции и главную программу. Другая — секция данных — отведена для глобальных переменных, а третья — так называемый стек — для параметров процедур и локальных переменных. Сейчас надо усвоить лишь две простые вещи, а именно:

∙все секции программы (как и программа в целом) имеют фиксированные, то есть постоянные размеры, определяемые при компиляции программы;

∙все объекты программы – процедуры, функции, переменные – обладают своими «личными» адресами в оперативной памяти; эти адреса определяются при загрузке программы, и потому могут изменяться от одной загрузки к другой.

Рассмотрим пример. Пусть в программе объявлены четыре переменные.

После загрузки программы в оперативную память они «расселятся» в соседних ячейках памяти, начиная с некоторого начального адреса N так, как показано на рис. 116.

398

Глава 51

Указатели в море памяти

Последовательные адреса памяти, начиная с N

B C I S

Рис. 116 – Размещение переменных в оперативной памяти

Первые ячейки этого участка памяти займут однобайтовые переменные булевого и символьного типа. В следующих двух байтах поселится целое число, а далее — в 256 байтах — строковая переменная. Подобная картина наблюдается и при размещении структурных переменных — записей; их поля занимают соседние ячейки. И хотя начальный адрес участка N может изменяться от загрузки к загрузке (его определяет операционная система), относительное размещение переменных в памяти остаётся тем же.

Указатели, первое знакомство

Отныне мы приступаем к освоению средств языка для работы с памятью. Овладев ими, вы откроете себе новые горизонты!

Начнем с нового для нас типа данных — указателя (по-английски — POINTER). Указатели могут хранить адреса переменных, процедур и функций. Нам интересны, прежде всего, указатели на переменные, рассмотрим пример обращения с таким указателем.

В первой строчке объявлен указатель P. Это сделано специальным значком — стрелка вверх «^», — эта стрелка ставится перед именем типа, с которым будет работать указатель. В данном случае указатель P предназначен для хранения адресов переменных типа INTEGER.

Первый из исполняемых операторов

399

Глава 51

Указатели в море памяти

P:= @N

заносит в указатель P адрес переменной N. С этого момента указатель P ссылается на то место в памяти, где «живет» переменная N. Обратите внимание на «почтовую собачку» перед N — это операция взятия адреса. То же самое можно сделать функцией взятия адреса.

P:= Addr(N)

Следующий далее оператор программы

P^:= 125;

присвоит переменной N значение 125. Из чего это следует? Ведь переменной N в этом операторе нет! Всё дело в стрелочке «^», стоящей после указателя P, теперь она играет другую роль. Добавление стрелочки за указателем ведет к тому, что число 125 попадает в область памяти, на которую ссылается указатель P, то есть по месту жительства переменной N.

Таким образом, стрелочка за указателем — это операция разыменования, которая противоположна операции взятия адреса, она превращает указатель в переменную, на которую он ссылается. Поэтому следующие два оператора дают одинаковый результат.

Writeln(100+P^); { 225 }

Writeln(100+N); { 225 }

Введите рассмотренный пример в компьютер и проверьте его в действии.

Объявление указателей

Сколько типов данных способен придумать программист? Не сосчитать! И для каждого из них можно объявить свой тип указателя, например:

Памятуя о нашей договоренности объявлять типы в секции TYPE, сделаем это для упомянутых типов-указателей.

400