Чтение онлайн

Освобождение кусочка памяти выполняется процедурой Dispose – «освободить». Ей, как и процедуре выделения памяти, нужен лишь один параметр – указатель на ранее выделенный участок памяти. Обратимся снова к примеру.

var ps : ^string; { указатель на строку }

begin

New(ps); { выделено 256 байтов из кучи }

ps^:=’Hello !’;

Writeln(ps^); { Hello ! }

Dispose(ps); { возвращено в кучу 256 байтов }

end.

Здесь мы получили из кучи 256 байтов под строковую переменную, – вполне приличный кусок. А после – за ненадобностью – освободили эту память.

Переменные, порождаемые и исчезающие по мановению волшебника-программиста, называют динамическими. Но исполняет повеления программиста операционная система, – только она вправе хозяйничать в куче. Получив запрос на выделение памяти через процедуру New, система сообщит программе адрес выделенного участка и отметит его у себя как занятый. Теперь никто не посягнет на него, пока программа не освободит участок процедурой Dispose, или не завершится. По завершении программы все занятые ею участки памяти освобождаются системой автоматически.

Доступ к динамическим переменным возможен лишь через указатели, а они размещаются в секции данных или в стеке. Такие переменные (в обычном понимании, то есть с именами) называют статическими, поскольку их положение в памяти не изменяется, то есть, статично. В приведенных выше примерах статические указатели ссылались на динамические переменные.

Предупреждён – значит, вооружен

Работа с динамическими переменными таит ряд тонкостей, к ним надо привыкнуть, впитать в себя. Рассмотрим типичные ошибки.

Не инициализированный указатель

var ps : ^string;

begin

ps^:=’Hello !’; { В указателе мусор – нельзя обращаться через него }

end.

Здесь память для переменной не выделена, и указатель содержит мусор, обращение через такой указатель к несуществующей переменной вызовет крах программы.

Обращение через пустой указатель

var ps : ^string;

begin

ps := nil;

ps^:=’Hello !’; { Указатель пуст – нельзя обращаться через него }

end.

Урок предыдущего примера справедлив и здесь: обращение к памяти через пустой указатель тоже вызовет крах программы.

Обращение к уничтоженной переменной (висячие ссылки)

var ps : ^string;

begin

New(ps); ps^:=’Hello !’; { Это нормально }

Dispose(ps);

ps^:=’Bye !’; { Здесь ошибка, – переменной уже нет! }

end.

После освобождения памяти, занимаемой динамической переменной, обращаться к ней уже нельзя. Вот другой пример такой ошибки:

var p1, p2 : ^string;

begin

New(p1);

p2 := p1; { адрес динамической переменной копируется в другой указатель }

Dispose(p2); { Переменная освобождается через указатель p2 }

p1^:=’Hello !’; { Это ошибка, – переменной уже нет! }

Dispose(p1); { Это тоже ошибка ! }

end.

Здесь все тоньше. Динамическая переменная создана через один указатель, и её адрес скопирован в другой. Теперь можно обращаться к переменной и освобождать её через любой из них. Но после освобождения все ссылки на переменную теряют силу! Обратиться к ней, или повторно освободить уже нельзя!

Утечка памяти

Эта ошибка преследует даже опытных программистов. Её трудно заметить, поскольку расплата наступает после исчерпания всей памяти, а этого можно и не дождаться. В действительности никакой утечки памяти не происходит, правильней назвать это захламлением памяти или потерей ссылки на переменную. Итак, смотрим:

var p1, p2 : ^string;

begin

New(p1); New(p2); { создаем две динамические переменные }

p2 := p1; { адрес первой переменной копируется во второй указатель }

Dispose(p1); { Первую переменную освободить можно… }

Dispose(p2); { … а вторую – уже нельзя! }

end.

Здесь вторая переменная существует и после того, как указатель p2 переключился на первую. Но связь с нею потеряна навсегда, эту переменную нельзя даже освободить! Так объём свободной памяти в куче уменьшается, что и породило выражение «утечка памяти».

К счастью, после завершения программы операционная система сама освободит всю занятую программой память, включая потерянные участки. Не тревожьтесь – память вашего компьютера не пострадает!

В последующих главах мы построим несколько «боевых» программ с применением динамических переменных.

Итоги

• В задачах, где нельзя предсказать объём обрабатываемых данных, используют динамические переменные.

• Память для динамических переменных выделяется из кучи – области свободной памяти, которой «заведует» операционная система.

• У динамических переменных нет имен, поэтому доступ к ним возможен только через указатели.

• Для выделения памяти вызывают процедуру New, она помещает в указатель адрес созданной переменной.

• Когда надобность в динамической переменной отпадает, занятую ею память освобождают процедурой Dispose.

• Обращение с динамическими переменными требует аккуратности; остерегайтесь таких ошибок, как висячие ссылки и утечка памяти.

А слабо?

А) Сравните размеры переменных и указателей на них, воспользуйтесь для этого следующей программкой. Напишите нечто подобное для переменных других типов.

type pb = ^byte; pw = ^word; pe = ^extended;

var b : byte; w : word; e : extended;

begin

Writeln(SizeOf(b):5, SizeOf(pb):5);

Writeln(SizeOf(w):5, SizeOf(pw):5);

Writeln(SizeOf(e):5, SizeOf(pe):5);

Readln;

end.

Б) Найдите ошибки в следующей программе и объясните их.

var p1, p2 : ^integer;

begin

p1 := 10;

p2^:= 20;

New(p1);