Объявление и инициализация указателей

В процессе компиляции исходной программы все имена переменных преобразуются в адреса ячеек памяти, в которых размещаются соответствующие значения данных. В командах машинной программы при этом стоят машинные адреса размещения переменных. Это прямая адресация: вызов значения по адресу в команде. Например, по оператору присваивания k:=j; на машинном уровне происходит копирование значения из области ОП, отведённой переменной j, в область ОП, отведённую переменной k. Таким образом, при выполнении машинной программы реализуются операции над операндами – значениями переменных, расположенными по определенным адресам ОП. Имена переменных на машинном уровне не применяются, а только адреса, сформированные транслятором с использованием имен переменных. Но программист не имеет доступа к этим адресам, не используя указатели.

Определение Указатель (reference, ссылка) – это переменная или константа стандартного типа для хранения адреса оперативной памяти. Адресуемый тип может быть любым стандартным или пользовательским, простым или сложным.

Переменная типа указатель занимает в ОП двойное слово (4 байта). Старшее слово содержит адрес размещения сегмента, а младшее - адрес смещения в сегменте. Указатель может быть типовым или бестиповым. Если указатель адресует определённый тип данных, он называется типовым. Бестиповой указатель может адресовать различные типы данных.

Форма объявления типа указатель:

имя_типа_указатель = ^имя_типа;

где имя_типа_указатель - идентификатор;

имя_типа – идентификатор любого типа данных.

Ключевое слово Pointer является именем типа бестипового указателя.

Пример Объявление типа указателя.

Переменные типа указатель можно объявить одним из двух способов:

1. в виде указателя на стандартный или ранее определенный тип данных;

2. с использованием ранее объявленного типа указатель.

Пример Объявление переменных типа указатель.

Замечание Недопустимо при объявлении типа или переменной типа указатель справа от символа ^ использовать что-либо, кроме имени типа.

Недопустимо:

type

p7 = ^string[5];

p8 = ^ array[1..10] of real;

p9 = ^ record x,y: real end;

var

vp10: ^ string[5];

vp11: ^ array[1..10] of real;

Замечание Правила объявления в Паскале требуют, чтобы все используемые в объявлениях константы и идентификаторы были объявлены до их использования. Но при описании указателей допускается ссылка на имя типа записи, определенной после её использования для определения указателя.

Пример

Переменной типа указатель можно присвоить значение:

1. адреса переменной:

с помощью операции PA:=@A; или с помощью функции PA:= Addr(A);

2. другого указателя: PA:=PB;

3. абсолютного адреса или константы:

PA:=nil;

4. с помощью процедур выделения ОП:

{procedure New(var P: Pointer); - заголовок процедуры}

New(PA);

где PA- имя указателя;

{ procedure GetMem(var P: Pointer; Size:Word); - заголовок процедуры}

GetMem(P, m* Sizeof(Real));

где P- имя указателя;

{function Sizeof (x):Word; - возвращает размер аргумента в байтах. x- переменная любого типа или любой тип.}

Обращение к переменной с помощью указателя

Указатель – это переменная или константа, которые хранят значение адреса ОП. Паскаль дает возможность использования адресов с помощью операций @ и ^.

Для объявления указателя и для извлечения значений переменной, которую адресует указатель, используют символ ^ .

Для получения адреса переменной можно использовать операцию @ или функцию Addr.

Операция @ - определение (получение) адреса переменной - возвращает адрес ОП своего операнда. Операндом операции @ должно быть имя переменной того же типа, для которого определен и указатель левой части оператора присваивания, получающий значение этого адреса.

Пример

pi := @ i;

Переменная - указатель pi получает значение адреса переменной I в результате выполнения оператора @. Выполнение этого оператора эквивалентно pi:= Addr( i );

Рассмотрим обращение к значению динамической переменной с помощью указателя. При этом используется косвенная адресация.

Косвенная адресация значения с помощью операции ^ осуществляет доступ к значению по указателю, то есть извлечение значения, расположенного по адресу - содержимому указателя. Операнд операции ^ должен быть типа указатель. Результат операции ^ представляет собой значение, на которое указывает (ссылается, адресует) операнд. Тип результата – это тип, определенный при объявлении указателя.

В общем виде оператор присваивания, использующий имя указателя и ^ - операцию косвенной адресации, можно представить как:

имя_переменной := имя_ указателя^ ;

где имя_ указателя – это переменная или константа, которые содержат адрес размещения значения, требуемого для переменной левой части оператора присваивания.

Пример

j :=pi ^;

Переменная j получает значение, расположенное по адресу, который содержится в указателе pi, с помощью оператора ^.

pi:= @i; j :=pi ^;

Последовательность операций выполняет то же самое, что j :=i ;

Схематично взаимосвязь между указателем и адресуемым значением можно представить в виде цепочки, где

ppi:=@pi - адрес указателя;

pi:=@i- значение указателя, адрес i;

i:=pi^; - значение переменной i.

Имена типов указателей можно использовать в списках формальных параметров.

Имена указателей и элементов массивов указателей с операцией ^ справа от имени переменной-указателя можно использовать:

1. в выражениях везде, где допускается использование значения, которое извлекается с помощью этой операции, например: j:=pi^;

2. в левой части операторов присваивания, например: pi^:=33, при этом переменная, расположенная по адресу pi, получит значение 33;

Над указателями допускаются операции сравнения: = и <>.

Ввод и вывод значений указателей в Паскале недопустимы.