Билет 12

1. Динамические структуры данных – это структуры данных, память под которые выделяется и освобождается по мере необходимости.

Динамические структуры данных в процессе существования в памяти могут изменять не только число составляющих их элементов, но и характер связей между элементами. При этом не учитывается изменение содержимого самих элементов данных. Такая особенность динамических структур, как непостоянство их размера и характера отношений между элементами, приводит к тому, что на этапе создания машинного кода программа-компилятор не может выделить для всей структуры в целом участок памяти фиксированного размера, а также не может сопоставить с отдельными компонентами структуры конкретные адреса. Для решения проблемы адресации динамических структур данных используется метод, называемый динамическим распределением памяти, то есть память под отдельные элементы выделяется в момент, когда они "начинают существовать" в процессе выполнения программы, а не во время компиляции. Компилятор в этом случае выделяет фиксированный объем памяти для хранения адреса динамически размещаемого элемента, а не самого элемента.

Динамическая структура данных характеризуется тем что:

• она не имеет имени;

• ей выделяется память в процессе выполнения программы;

• количество элементов структуры может не фиксироваться;

• размерность структуры может меняться в процессе выполнения программы;

• в процессе выполнения программы может меняться характер взаимосвязи между элементами структуры.

Каждой динамической структуре данных сопоставляется статическая переменная типа указатель (ее значение – адрес этого объекта), посредством которой осуществляется доступ к динамической структуре.

Сами динамические величины не требуют описания в программе, поскольку во время компиляции память под них не выделяется. Во время компиляции память выделяется только под статические величины. Указатели – это статические величины, поэтому они требуют описания.

Необходимость в динамических структурах данных обычно возникает в следующих случаях.

2. Не типизированные файлы - это файлы, поддержка которых осуществляется с максимально возможной скоростью. Введение таких файлов в систему Турбо Паскаль было вызвано стремлением повысить эффективность программ, участвующих в интенсивном обмене с внешними наборами данных.

Эти файлы не имеют строго определенного типа.

Не типизированный файл рассматривается в Паскале как совокупность символов или байтов. Представление char или byte не играет никакой роли, важен лишь объем занимаемых данных.

Такое представление стирает различия между файлами независимо от типа их объявления. На практике это приводит к тому, что любой файл, подготовленный как текстовый или типизированный, можно открыть и начать работу с ним, как с не типизированным набором данных.

Для определения в программе не типизированного файла служит зарезервированное слово file:

Var

MyFile : file;

Внутренняя поддержка таких файлов выглядит наиболее близкой к аппаратной поддержке работы с внешними носителями. За счет этого достигается максимально возможная скорость доступа к наборам данных. Для не типизированных файлов не нужно терять время на преобразование типов и поиск управляющих последовательностей, достаточно считать содержимое файла в определенную область памяти.

Не типизированный файл является файлом прямого доступа, что говорит о возможности одновременного использования операций чтения и записи.

Для таких файлов самым важным параметром является длина записи в байтах. Открытие не типизированного файла с длиной записи в 1 байт можно выполнить следующим образом:

rewrite(MyFile, 1) или reset(MyFile, 1)

Второй параметр, предназначенный только для использования с не типизированными файлами, задает длину записи файла на сеанс работы.

Особенность аппаратной поддержки заключается в том, что при обращении к внешнему устройству минимально возможным объемом для считывания являются 128 байт. В стремлении добиться наибольшей эффективности файловых операций в Турбо Паскале принято соглашение, по которому длина записи не типизированного файла по умолчанию составляет 128 байт. Поэтому после открытия файла с помощью вызовов:

rewrite(MyFile) или reset(MyFile)

все процедуры и функции, обслуживающие файлы прямого доступа, работают с записями длиной 128 байт. Каждый пользователь для своих программ может выбрать наиболее подходящий размер записи.

Турбо Паскаль не накладывает каких-либо ограничений на длину записи не типизированного файла, за исключением требования положительности и ограничения максимальной длины 65535 байтами (емкость целого типа word). При этом следует учитывать два обстоятельства.

Во-первых, для обеспечения максимальной скорости обмена данными следует задавать длину, которая была бы кратна длине физического сектора дискового носителя информации (512 байт).

С другой стороны, нужно помнить, что общий размер файла может не быть кратен выбранному размеру записи (последняя запись может быть неполной). Для того, чтобы гарантированно обеспечить полное чтение всего файла, рекомендуется установить размер записи равным 1.

Более того, фактически пространство на диске выделяется любому файлу порциями - кластерами, которые в зависимости от типа диска могут занимать 2 и более смежных секторов. Как правило, кластер может быть прочитан или записан за один оборот диска, поэтому наивысшую скорость обмена данными можно получить, если указать длину записи, равную длине кластера.

При работе с не типизированными файлами могут применяться все процедуры и функции, доступные типизированным файлам