Лекция "Ссылочные переменные в языке Турбо Паскаль"

Ссылочные переменные в языке Турбо Паскаль Описание ссылочного типа выглядит следующим образом: Type Ptr = ^t, где t – стандартный или заранее описанный тип данных, называемый базовым типом. Сами адреса будут храниться в ссылочных переменных, которые описываются обычным образом, например,   Var   P   :   Ptr.   Такие   переменные   для   хранения   адресов   динамической   памяти называются ссылками или указателями. Пример. Type  Pint = ^Integer; W = array [1..20] of Real; p = ^W; Var N : Pint; U : p; Под переменную N и переменную U будет отведено по 4 байта памяти в сегменте данных. Переменные   будут   содержать   адрес   какой–либо   ячейки   памяти,   расположенной   в динамической   области.   Но   прежде,   чем   переменная   ссылочного   типа   примет   значение, необходимо в  ходе выполнения  программы  выполнить  специальную  процедуру.  Ссылка представляет   собой   адрес   начала,   т.е.   первой   ячейки,   некоторого   места   в   памяти, выделенного   для   объекта   базового   типа.   Переменная   U  будет  содержать   адрес   первой ячейки, выделенной под массив W в динамической области памяти. В объявлениях ссылочных типов после символа “^” может стоять только простое имя типа. В случае сложных имен используется переопределение типов, как в приведенном примере. Указатели,   связанные   с   адресами   значений   конкретных   базовых   типов,   называются типизированными. N и U – типизированные указатели. В Турбо Паскале можно объявлять указатель и не связывать его при этом с каким–либо конкретным типом данных. Такие указатели   называются  нетипизированными.   Описание   нетипизированных   указателей осуществляется с помощью служебного слова Pointer, например, Var P : Pointer.  Адрес хранится как  два слова:  одно из  них  определяет  сегмент, а другое – смещение. Значение указателя не может быть в явном виде выведено на экран или печать. Его надо предварительно расшифровать Так как значение указателя состоит из двух слов (Word), хранящих сегмент и смещение, можно вывести их в отдельности, используя функции Seg и Ofs: Writeln(‘Сегмент ’, Seg(p), ‘ смещение ‘, Ofs(p)); Указатели   могут   обмениваться   значениями   через   оператор   присваивания. Типизированному указателю можно присвоить значение либо указателя того же типа, что и он сам, либо нетипизированного указателя. Если, например,  Var P1, P2 : ^Integer;  P3 : ^Real; PP : Pointer; то присваивание P1 := P2 вполне допустимо, в то время как P1 := P3 запрещено, поскольку P1   и   P3   указывают   на   разные   типы   данных.   Это   ограничение   не   распространяется   на нетипизированные   указатели.   Можно   записать   PP   :=   P3;   P1   :=   PP   и   достичь   нужного результата.   Присутствие   в   программе   таких   переприсвоений   говорит   о   том,   что программист делает это осознано и в программе действительно нужны такие действия. Указателю   можно  присвоить   значение   Nil.  Nil  –   это   предопределенная   константа  типаPointer, соответствующая адресу 0000:0000 (пустая ссылка).  Если  указателю присвоено значение Nil, то этот указатель ни на какие данные не ссылается.  Указатели   могут   сравниваться   с   помощью   операций   отношения   =   или   <>   (не   равно). Сравнение для указателей – ненадежная операция. Если два указателя содержат один и тот же адрес в памяти, но записанный в них разными способами, то они считаются различными. Зато можно проверить, ссылается ли указатель р на что–нибудь или нет путем сравнения p <> Nil. Содержимое   ячейки   доступно   через   имя   указателя.   Чтобы   обратиться   к   данным, находящимся по адресу, содержащемуся в указателе, используется символ “^”, который ставится сразу после имени ссылочной переменной. Эта операция называется  операцией разыменования. Суть ее состоит в переходе от ссылочной переменной к значению, на которое она указывает. Пусть имеется следующее описание: Var a, b: ^Real; тогда   в   программе   с   переменными   а^   и   b^   допустимы   все   действия,   что   и   с   любыми переменными типа Real, например,  a^ := b^; b^ := sin(a^); и т.д.  Память   под   любую   динамически   размещаемую   переменную   выделяется   процедурой New(p). Только после выполнения процедуры New имеет смысл обращаться к ссылочным переменным.   Параметром   обращения   к   этой   процедуре   является   типизированный указатель.   В   результате   обращения   указатель   приобретает   значение,   соответствующее адресу, начиная с которого, можно разместить данные. Это адрес динамической области данных или кучи. Начало кучи хранится в стандартной переменной Heaporg, конец – в переменной   Heapend.   Текущую   границу   незанятой   динамической   памяти   указывает указатель Heapptr. Если Var i^ integer, то после выполнения New(i) указатель i приобретет значение, которое перед этим имел указатель кучи Heapptr, а сам Heapptr увеличит свое значение на 2, так как длина внутреннего представления типа Integer, с которым связан указатель i, составляет 2 байта.