Размещение динамических переменных

Статические и динамические переменные

Во всех примерах, которые рассматривались выше, использовались статические переменные. Они размещаются в локальной памяти программы, которая называется стеком.

Новый термин: Локальные переменные размещаются в блоке памяти, который называется стеком программы. Локальные переменные называют статическими.

В любой момент когда программе требуется разместить переменную в памяти, используется стек. Как только необходимость в переменной отпадает, память освобождается. Обычно так происходит при входе в подпрограмму или в любой другой локальный блок кода. При выходе из подпрограммы память освобождается. Все это делается автоматически.

Размещение статических переменных в стеке имеет как преимущества, так и недостатки. С одной стороны, выделение памяти происходит максимально быстро. С другой стороны, стек имеет фиксированный размер; изменить его объем во время выполнения программы нельзя. Если в какой–то момент программа исчерпает резервы стека, ее поведение станет непредсказуемым. Она может зависнуть или закончиться аварийно. На 32-битных компьютерах такие ситуации возникают реже чем на 16-битных, но все же проблеме переполнения стека следует уделить внимание.

Если в программе используются переменные предопределенных типов или небольшие массивы, то можно обойтись статическими переменными. Но если необходима обработка записей большого размера, то лучше воспользоваться динамическими переменными. Динамические переменные размещаются в области памяти, которая называется кучей. Объем кучи определяется свободным объемом оперативной памяти и объемом свободного места на жестком диске. Стандартная настройка Windows поддерживает размер кучи 100MB. Таким образом, программе может быть доступен практически неограниченный объем памяти. (Сведение различных уровней памяти – оперативной (RAM) и дисковой к одному уровню называется виртуальной памятью). Однако, при этом имеет место незначительная потеря производительности, поскольку реализация виртуальной памяти предусматривает обмен данными с диском. Кроме того, работа с динамическими переменными требует большего внимания со стороны программиста.

Новый термин: Динамической называется переменная или объект, которая размещается в куче.

Новый термин: Куча прикладной программы Windows есть вся виртуальная память компьютера.

Выделение динамической памяти в программе на Object Pascal осуществляется с помощью специальных подпрограмм. К ним относятся функции AllocMem, GetMem и New. Функция AllocMem реализует наилучший метод динамического размещения с очисткой выделенной памяти. Обратимся к примеру с записью типа TMailingListRecord. В том примере переменная MLRecord является статической и, следовательно, размещается в стеке:

var

MLRecord: TMailingListRecord;

begin

{ Заполнить MLRecord данными. }

MLRecord.FirstName:= 'Per';

MLRecord.LastName:= 'Larsen';

{ и т.д. }

end;

Теперь воспользуемся динамической переменной:

var

APtr: PMailingListRecord;

begin

APtr:= AllocMem(SizeOf(TMailingListRecord));

APtr.FirstName:= 'Per';

APtr.LastName:= 'Larsen';

{........... }

FreeMem(APtr);

end;

Здесь мы объявили переменную APtr типа PMailingListRecord, которая является типизированным указателем на запись типа TMailingListRecord. Таким образом, в стеке программы появится переменная APtr, значением которой будет адрес участка динамической памяти, выделяемой в результате обращения к функции AllocMem. Параметром в обращении к этой функции является количество байт, определяющее размер участка динамической памяти. Здесь размер памяти вычисляется с помощью функции SizeOf. В результате обращения к AllocMem в куче создается экземпляр динамической переменной типа TMailingListRecord. Далее мы можем обращаться к полям записи как обычно.

После того как необходимость использования динамической переменной отпадает, связанную с ней память необходимо «вернуть в кучу» (освободить). Для этого используется процедура FreeMem.

Итак, мы рассмотрели правила, связанные с понятием «динамическая переменная». Использовать в программах такие динамические переменные или нет – решает программист. Однако, что касается объектов – представителей классов объектно–ориентированного программирования, то они могут быть только динамическими.

ПРИМЕЧАНИЕ: Пустое значение указателя обозначается ключевым словом nil. Например, проверить связан ли указатель с динамической памятью или нет можно так:

if SomePointer = nil then SomePointer:= AllocMem(Size);

Дата добавления: 2015-04-29