Технология программирования (pascal)

Тема:

V. Структуры и организация данных

2. Динамические структуры данных

2.2. Указатели и их использование для работы с динамическими переменными.

Фрагментация памяти

Чередование обращений к процедурам выделения и освобождения динамической памяти в программе обычно приводит к фрагментации памяти, поэтому все операции с кучей выполняются под управлением специальной подпрограммы, называемой администратором кучи, которая автоматически пристыковывается к программе компоновщиком PASCAL и ведет учет всех свободных фрагментов в куче. Если при очередном обращении к процедуре выделения памяти эта подпрограмма находит наименьший свободный фрагмент, в котором может разместиться требуемая переменная, то адрес начала найденного фрагмента возвращается в указатель, а сам фрагмент или его часть необходимой длины помечается как занятая часть кучи. Если для требуемой переменной необходимо больше места, чем имеющиеся в свободных фрагментах, то она размещается обычным образом, начиная с адреса, находящегося в указателе HeapPtr, и, соответственно, значение HeapPtr изменяется на количество байтов, необходимое для размещения требуемой переменной.

Освобождение фрагментов динамической памяти

Для освобождения целого фрагмента динамической памяти (занятого несколькими данными) перед началом выделения памяти, т. е. до применения процедур New или GetMem, в указателе запоминается текущее значение HeapPtr с помощью процедуры

Mark(<идентификатор_указателя>);

Для освобождения фрагмента кучи, начиная с адреса, который запомнила процедура Mark, и до конца динамической памяти, определена процедура

Release(<идентификатор_указателя>);

Var

P: Pointer;

P1, P2: ^integer;

begin

Mark(P);

GetMem(P1,2);

New(P2);

…

Release(P);

end.

Под действием процедуры Release переменной HeapPtr присваивается значение указателя P, а участок динамической памяти от значения указателя P до предшествующего значения переменной HeapPtr возвращается в неиспользованную динамическую память; все указатели, связанные с освобождаемым участком динамической памяти, теряют свои значения.

Вызов Release уничтожает список свободных фрагментов в куче, которые могли быть созданы до этого процедурами Dispose или FreeMem, поэтому не следует использовать одновременно механизм освобождения памяти с помощью процедур FreeMem или Dispose и Release.

Отслеживание за использованием динамической памяти, для чего определены следующие функции:

1. функция MaxAvail, тип результата которой – LongInt; она возвращает размер в байтах самого большого свободного участка динамической памяти, который находится как максимальное значение из размера неиспользованной части кучи и размеров участков, освобождённых к данному моменту.

K:=MaxAvail;

2. функция MemAvail, тип результата которой – LongInt; она возвращает суммарный размер в байтах всех свободных участков динамической памяти – и освобождённых, и ещё не использованных.

K:=MemAvail;

Предотвращение ошибочных ситуаций при распределении динамической памяти