Указатели

Динамические структуры данных

План заняття

1. Характеристика поняття динамічних змінних та вказівників

2. Поняття динамічної змінної

До этого момента мы работали только с данными, имеющими статическую, неизменяемую во время исполнения программы, структуру. Во время работы программы могли изменяться только значения переменных, в то время как количество переменных всегда оставалось постоянным (отсюда и название — статические структуры). Это не всегда удобно.

Например, в программе, предназначенной для ввода и обработки данных об учениках класса, для хранения данных используются массивы. При определении размера массива программисту приходится ориентироваться на некоторое среднее или предельное количество учеников в классе. При этом, если реально учеников в классе меньше предполагаемого количества, то неэффективно используется память компьютера, а если это число больше, то программу использовать уже нельзя (надо внести изменения в исходный текст и выполнить компиляцию).

Задачи, обрабатывающие данные, которые по своей природе являются динамическими, удобно решать с помощью динамических структур.

Обычно переменная хранит некоторые данные. Однако помимо обычных, существуют переменные, которые ссылаются на другие переменные. Такие переменные называются указателями. Указатель — это переменная, значением которой является адрес другой переменной или структуры данных. Графически указатель может быть изображен так, как на рис. 79.

Рис. 79. Переменная-указатель

Указатель, как и любая другая переменная программы, должен быть объявлен в разделе объявления переменных. В общем виде объявление указателя выглядит следующим образом:

Имя: ^ Тил;

где:

• имя — имя переменной-указателя;
• Тип — тип переменной, на которую указывает переменная-указатель;

значок ^ показывает, что объявляемая переменная является указателем.

Приведем примеры объявления указателей:

p1: ^integer; р2: ^real;

В приведенном примере переменная p1 — это указатель на переменную типа integer, a p2 — указатель на переменную типа real.

Тип переменной, на которую ссылается указатель, называют типом указателя. Например, если в программе объявлен указатель р: ^integer, то говорят: ^р — указатель целого типа" или "р — это указатель на целое".

В начале работы программы переменная-указатель "ни на что не указывает". В этом случае говорят, что значение указателя равно NIL. Зарезервированное слово NIL соответствует значению указателя, который ни на что не указывает.

Идентификатор NIL можно использовать в инструкциях присваивания и в условиях. Например, если переменные pi и р2 объявлены как указатели, то инструкция

p1:= NIL;

устанавливает значение переменной, а инструкция if р2 = NIL then ShowMessage('Указатель р2 не инициализирован!');

проверяет, инициализирован ли указатель р2.

Указателю можно присвоить значение — адрес переменной соответствующего типа (в тексте программы адрес переменной — это имя переменной, перед которым стоит оператор @). Ниже приведена инструкция, после выполнения которой переменная р будет содержать адрес переменной п.

р:= @n;

Помимо адреса переменной, указателю можно присвоить значение другого указателя при условии, что они являются указателями на переменную одного типа. Например, если переменные pi и р2 являются указателями типа integer, то в результате выполнения инструкции

p2:= p1;

переменные pi и р2 указывают на одну и ту же переменную.

Указатель можно использовать для доступа к переменной, адрес которой содержит указатель. Например, если р указывает на переменную 1, то в результате выполнения инструкции

р^: = 5;

значение переменной i будет равно пяти. В приведенном примере значок ^ показывает, что значение пять присваивается переменной, на которую указывает переменная-указатель.

Дата добавления: 2014-12-25