Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
delphi / песни о паскале.pdf
Скачиваний:
41
Добавлен:
26.03.2016
Размер:
5.16 Mб
Скачать

Глава 53 Массив указателей

Мы научились создавать переменные по мере надобности — динамически. Эти переменные поселяются в куче, но доступны через указатели, что расположены в секции данных или в стеке — статической памяти программы. Взглянете на рис. 118, где каждая клеточка соответствует байту.

Статические

^Char

^LongInt

^String

указатели

 

 

 

Память

программы

Куча

Char

Longint

String

Рис. 118 – Указатели на динамические переменные

Очевидно, что размещая в куче мелкие переменные, никакой экономии статической памяти не получишь. Но чем крупнее переменная, тем выгоднее выселять её в кучу. Эта идея лежит в основе следующей переделки полицейской базы данных.

Базу данных – в кучу

Последние улучшения полицейской базы данных связаны с её сортировкой и быстрым двоичным поиском. Вдобавок мы выяснили, что номер автомобиля — не единственное, что нужно полицейским. Хорошо бы держать в базе данных фамилию владельца, его адрес, телефон и прочее. Всё это можно связать с номером автомобиля в структурном типе данных — записи.

413

Глава 53

Массив указателей

type TRec = record

{ структура записи о владельце автомобиля }

mNum : integer;

{ номер авто – 2 байта }

 

mFam : string[31];

{ фамилия владельца – 32

байта }

mAddr: string[63];

{ адрес – 64

байта }

 

mTel : integer;

{ телефон – 2

байта }

 

end;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Для экономии памяти отведем под фамилию и адрес укороченные строки: 31 байт — для фамилии и 63 — для адреса. Легко посчитать, что для размещения такой записи потребуется: 2+32+64+2 = 100 байтов (размер строки на единицу больше объявленной длины, вы помните об этом?).

Объявим массив из тысячи таких записей (на первое время хватит).

type TBase = array [1..1000] of TRec;

И посчитаем размер массива, он составит 100 x 1000 = 100000 байтов. Ого! Сто тысяч — это больше, чем могут позволить вам иные компиляторы (Borland Pascal, например). Но если такой массив и поместится в памяти, немалая его часть по понятным причинам будет пустовать.

А если разместить эти увесистые записи в куче? Тогда в статической памяти останется лишь массив указателей на эти переменные, который займет в памяти 4 x 1000 = 4000 байтов, что вполне приемлемо. А куча? Её вместимость сопоставима с объемом памяти компьютера и исчисляется мегабайтами. Так мы убьем двух зайцев: сэкономим статическую память программы и выйдем за ограничения, налагаемые компилятором. Рис. 119 поясняет нашу задумку.

PRec

Массив указателей PRec

Память

программы

Куча

TRec

TRec

TRec

Динамические

переменные

Рис. 119 – Массив указателей на переменные в куче

414

Глава 53

Массив указателей

Кстати, вы заметили какой-либо порядок записей в куче? Переменные разбросаны там и сям без всякой системы. Кучей, как вы помните, заведует операционная система, и требовать какого-то порядка от неё неуместно.

Итак, исполняя задуманное, учредим ещё один тип данных — указатель на запись.

type PRec = ^TRec;

Тогда база данных в статической памяти представится массивом.

type TBase = array [1..1000] of PRec;

Уловив идею будущей программы, приступим к деталям. План дальнейших действий таков. Сначала создадим вспомогательную программу с двумя процедурами: одна из них — для ввода базы данных из текста в кучу, а другая — для распечатки этой базы. Эта программа будет фундаментом для следующей, где добавим процедуру сортировки записей.

Как обычно, данные будем вводить из текстового файла. Каждая его строка содержит номер автомобиля и фамилию владельца (прочие данные вы добавите позднее). Вот пример входного файла, где номер автомобиля и фамилия разделяются несколькими пробелами.

6723 Иванов

2199 Петров

Первый вариант программы P_53_1 перед вами, рассмотрим его.

{ P_53_1 – Ввод и вывод полицейской базы данных }

const CSize = 1000;

 

{ Емкость базы данных }

type

TRec = record

 

 

{ Тип записи для базы данных }

 

mNumber : integer;

{ Номер авто }

 

mFam

: string[31];

{ Фамилия владельца }

 

end;

 

 

 

 

PRec = ^TRec;

{ Тип указатель на запись }

 

TBase = array[1..CSize] of PRec; { Тип массив указателей }

var

DataBase : TBase;

{ База данных – это массив указателей }

 

Count: integer;

{ Фактическое количество записей в базе }

415

Глава 53

Массив указателей

{ Чтение данных из текстового файла в базу данных } function ReadData(var F : text): integer;

var

N : integer;

{ номер авто }

 

S : string;

{ фамилия }

 

P : PRec;

{ временный указатель на запись }

 

i : integer;

{ счетчик записей }

begin

 

 

Reset(F);

i:=0;

 

while not Eof(F) and (i<CSize) do begin

 

Inc(i);

{ i+1 }

 

 

{ Читаем строку с номером и фамилией }

 

Read(F, N); Readln(F, S);

 

{ Удаляем пробелы в начале строки с фамилией }

 

while (S[1]=' ') do Delete(S,1,1);

 

New(P);

{ Создаем новую запись в куче }

 

{ Заполняем поля записи }

 

P^.mNumber := N;

P^.mFam := S;

 

{ Указатель на запись помещаем в массив }

 

DataBase[i]:= P;

 

end;

 

 

Close(F);

ReadData:= i;

end;

 

 

 

procedure ExpoDataBase;

{ Распечатка базы данных }

var

i : integer;

 

begin i:=1;

{ Пока индекс в пределах массива и указатель не пуст }

while (i<=CSize) and Assigned(DataBase[i]) do begin

{ Печатаем номер, четыре пробела и фамилию } Writeln(DataBase[i]^.mNumber :6, '':4, DataBase[i]^.mFam);

Inc(i);

 

{ i+1 }

end;

 

 

end;

 

 

var F : text;

i : integer;

begin

{--- Главная программа ---}

for i:= 1 to CSize do DataBase[i]:= nil; Assign(F,'P_50_1.in');

Count:= ReadData(F);

Writeln ('Всего записей: ',Count);

ExpoDataBase; Readln;

end.

416

Глава 53

Массив указателей

Типы данных объявлены так, как уговорено выше. Предельный размер базы данных задан константой CSize=1000.

Функция ReadData читает строки текстового файла и помещает данные в кучу. После ввода номера автомобиля оператором Read(F,N) указатель чтения в файле остановится на первом пробеле за числом. Следующий оператор Readln(F,S) дочитает остаток строки. Так в переменной S окажется фамилия с пробелами в начале строки, — они потом удаляются.

Последующие операторы внутри функции ReadData создают динамическую переменную (запись), адрес которой содержится в указателе P. Затем поля записи заполняем номером автомобиля и фамилией владельца, после чего указатель P копируем в очередной элемент массива указателей. Эти действия можно записать короче — без вспомогательного указателя P, вот так.

New(DataBase[i]); { создаем переменную-запись, указатель в массиве }

DataBase[i]^.mNumber

:= N;

{

копируем номер }

DataBase[i]^.mFam :=

S;

{

и фамилию }

Но при пошаговой отладке удобнее пользоваться промежуточными переменными, что мы и сделали.

Теперь обратимся к процедуре ExpoDataBase — она распечатывает данные, размещенные в куче. Выражение Assigned(DataBase[i]) в условии цикла WHILE равнозначно выражению DataBase[i]<>NIL и проверяет, ссылается ли указатель на динамическую переменную. Такая проверка исключает ошибку обращения через пустой указатель.

В главной программе заслуживает внимание строка, заполняющая пустым значением NIL все указатели массива. Ведь пока динамические переменные не созданы, указатели на них следует «заглушить» константой NIL.

for i:= 1 to CSize do DataBase[i]:= nil;

То же самое делается проще и быстрее процедурой FillChar.

FillChar(DataBase, SizeOf(DataBase), 0);

Но указатели — не обычные числа, возможно ли заполнять их нулями? Здесь проявляется универсальность процедуры FillChar, которая способна работать с данными любого типа. А ноль как раз и соответствует внутреннему представлению константы NIL.

Прежде, чем двинуться дальше, подготовьте файл с исходными данными и хорошенько проверьте работу программы P_53_1.

417

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Оставленные комментарии видны всем.

Соседние файлы в папке delphi