Песни о Паскале

Здесь объявлен указатель на целое число по имени York. При выполнении процедуры New(York) из кучи выделяется 2 байта (для целого числа), и адрес этого кусочка попадает в указатель York. Чтобы воспользоваться выделенным участком как обычной переменной, указатель разыменовывают.

Спрашивается: откуда операционная система узнает объём запрашиваемой памяти (в данном случае 2 байта)? Об этом ей тихонько сообщит компилятор, которому известны размеры всех типов данных.

Освобождение памяти

Поработав с выделенным участком памяти, со временем вы можете отказаться от него – за ненадобностью. Тогда следует освободить его и вернуть в кучу, – как ни велика память, она не беспредельна, а брать взаймы ещё придется.

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 }