Презентация на тему Динамические переменные

изменяется в процессе выполнения программы или он потенциально бесконечен.
Классификация

структур данных
Используемые в программировании данные можно разделить на две большие группы:

взаимосвязи элементов которых всегда остаются постоянными.
Данные динамической структуры –

это данные, внутреннее строение которых формируется по какому-либо закону, но количество элементов, их взаиморасположение и взаимосвязи могут динамически изменяться во время выполнения программы, согласно закону формирования.

из задач описания типов является то, чтобы зафиксировать на

время выполнения программы размер значений, а, следовательно, и размер выделяемой области памяти для них. Описанные таким образом переменные называются статическими.
Все переменные, объявленные в программе, размещаются в одной непрерывной области оперативной памяти – сегмент данных. Длина сегмента данных определяется архитектурой микропроцессора и составляет обычно 65536 байт.

предоставляемая программе при ее работе, за вычетом сегмента данных

(64 Кб), стека (16 Кб) и собственно тела программы. Размер динамической памяти можно варьировать.



По умолчанию ДП – вся доступная память ПК.

данных большой размерности. Многие практические задачи трудно или невозможно

решить без использования ДП.

И статические и динамические переменные вызываются по их адресам. Без адреса не получить доступа к нужной ячейке памяти, но при использовании статических переменных, адрес непосредственно не указывается. Обращение осуществляется по имени. Компилятор размещает переменные в памяти и подставляет нужные адреса в коды команд.
Адресация динамических переменных осуществляется через указатели. Их значения определяют адрес объекта.

быть выполнены следующие действия:
• Выделение памяти под динамическую переменную;

• Инициализация указателя;

• Освобождение

памяти после использования динамической переменной.

Программист должен сам резервировать место, определять значение указателей, освобождать ДП.
Вместо любой статической переменной можно использовать динамическую, но без реальной необходимости этого делать не стоит.

предусмотрен ссылочный тип или тип указателей. В переменной ссылочного

типа хранится ссылка на программный объект (адрес объекта).
Указатель – это переменная, которая в качестве своего значения содержит адрес байта памяти.

называют типизированным указателем. Его описание имеет вид:

Имя_переменной: ^ базовый-тип;
Например:

Пример фрагмента программы объявления указателя:
Type A= array [1..100] of integer;
TA= ^ A ; {тип указатель на массив}
Var
P1: ^ integer; {переменная типа указатель на
целое число}
P2: ^ real; {переменная типа указатель на
вещественное число}

называется нетипизированным указателем.
Для описания нетипизированного указателя в Паскале

существует стандартный тип pointer. Описание такого указателя имеет вид:
Имя-переменной: pointer;
С помощью нетипизированных указателей удобно динамически размещать данные, структура и тип которых меняются в ходе выполнения программы.
Значения указателей – это адреса переменных в памяти. Адрес занимает четыре байта и хранится в виде двух слов, одно из которых определяет сегмент, второе – смещение.

New (переменная_типа_указатель)
В результате обращения к этой процедуре указатель получает значение, соответствующее адресу в динамической памяти, начиная с которого можно разместить данные.
Пример фрагмента программы объявления указателя различных типов:
Var i, j: ^integer;
r: ^real;
begin
new( i);
……………
new( r) ;
Графически действие процедуры new можно изобразить так:

Dispose (переменная_типа_указатель);
Пример фрагмента программы

процедуры Dispose:
Dispose (i);
Dispose (r);
Следует помнить, что повторное применение процедуры dispose к свободному указателю может привести к ошибке.
Процедура dispose освобождает память, занятую динамической переменной. При этом значение указателя становится неопределенным.

и проверки на равенство и неравенство. В Паскале запрещаются

любые арифметические операции с указателями, их ввод-вывод и сравнение на больше-меньше.
Правила присваивания указателей:
• любому указателю можно присвоить стандартную константу nil, которая означает, что указатель не ссылается на какую-либо конкретную ячейку памяти;
• указатели стандартного типа pointer совместимы с указателями любого типа;
• указателю на конкретный тип данных можно присвоить только значение указателя того же или стандартного типа данных.
Указатели можно сравнивать на равенство и неравенство, например:
If p1=p2 then …..
If p1<>p2 then …..

указателями:
• addr( x) – тип результата pointer, возвращает адрес x

(аналогично операции @), где x – имя переменной или подпрограммы;
• seg( x) – тип результата word, возвращает адрес сегмента для x;
• ofs( x) – тип результата word, возвращает смещение для x;
• ptr( seg, ofs) – тип результата pointer, по заданному сегменту и смещению формирует адрес типа pointer.

посредством указателя связывается со следующим элементом.
Каждый элемент связанного списка,

во-первых, хранит какую-либо информацию, во-вторых, указывает на следующий за ним элемент. Так как элемент списка хранит разнотипные части (хранимая информация и указатель), то его естественно представить записью, в которой в одном поле располагается объект, а в другом – указатель на следующую запись такого же типа. Такая запись называется звеном, а структура из таких записей называется списком или цепочкой.
Лишь на самый первый элемент списка (голову) имеется отдельный указатель. Последний элемент списка никуда не указывает.

Inf: integer;
Next: ukazat;

End;
В Паскале существует основное правило: перед использованием какого-либо объекта он должен быть описан. Исключение сделано лишь для указателей, которые могут ссылаться на еще не объявленный тип.

его начало.
Type ukazat= ^S;
S= record

Inf: integer;
Next: ukazat;
End;
Создадим первый элемент списка:
New (u); {выделяем место в памяти}
u^. Next:= nil; {указатель пуст}
u^. Inf:=3;

либо в конец списка, либо в голову.
А) Добавим элемент

в голову списка. Для этого необходимо выполнить последовательность действий:
• получить память для нового элемента;
• поместить туда информацию;
• присоединить элемент к голове списка.
New(x);
Readln(x^.Inf);
x^. Next:= u;
u:= x;
Б)Добавление элемента в конец списка. Для этого введем вспомогательную переменную, которая будет хранить адрес последнего элемента. Пусть это будет указатель с именем hv (хвост).
x:= hv;

x^.next;
x^.next:= nil;
x^. inf:= 5;
hv:=x;

во вспомогательном указателе запомним первый элемент, указатель на голову

списка переключим на следующий элемент списка и освободим область динамической памяти, на которую указывает вспомогательный указатель.
x:= u;
u:= u^.next;
dispose(x);

нужно знать адреса удаляемого элемента и элемента, стоящего перед

ним. Допустим, что digit – это значение удаляемого элемента.
x:= u;
while ( x<> nil) and ( x^. inf<> digit) do
begin
dx:= x;
x:= x^.next;
end;
dx:= x^.next:
dispose(x);
В)Удаление из конца списка. Для этого нужно найти предпоследний элемент.
x:= u; dx:= u;
while x^.next<> nil do
begin
dx:= x; x:= x^.next;
end;
dx^.next:= nil;
dispose(x);

над ними какую-либо операцию. Пусть необходимо найти сумму элементов

списка.
summa:= 0;
x:= u;
while x<> nil do
begin
summa:= summa+ x^.inf;
x:= x^.next;
end;