В.Г. Абрамов, Н.П. Трифонов, Г.Н. Трифонова - Введение в язык Паскаль (1107618), страница 57
Текст из файла (страница 57)
Можно, например, для представления значений Резслово и Текслововвести в употребление статические переменныеРезслово, Текслово: array С1.. 1003 o-f charНо в этом случае выполнение оператора присваиванияРезслово:=Тексловосводится к пересылке всех компонент одного массива на место компонентдругого, что будет занимать много времени. Поэтому программа будетвесьма неэффективна с точки зрения ее быстродействия, причем время еевыполнения будет существенно зависеть от конкретного обрабатываемоготекста (в худшем случае, когда длины последовательных слов текста монотонно возрастают, придется осуществлять пересылку всех без исключения слов).Чтобы повысить быстродействие программы и сделать это быстродействие практически не зависящим от задаваемого текста, в данном случае какраз и могут весьма эффективно использоваться динамические объекты.Для этого введем в употребление два следующих описания типаtypeМассив=аггау С1..1003 of char;Ссылка=+Массиви две ссылочные переменныеvarРезслово,Текслово:Ссылкакоторые являются указателями на динамические переменные типа Массив.Перед тем, как эти динамические переменные будут использоваться, ихнеобходимо породить с помощью процедуры new, в результате чего будутопределены и значения указателей Резслово и Текслово.
Техника работыс значениями динамических объектов нам уже знакома, а сейчас важно за244метить, что теперь выполнение оператора присваиванияРезслово:=Тексловоне требует пересылки компонент массива, а означает лишь присваиваниессылочной переменной Резслово нового (простого!) значения — ссылки натот массив, в котором хранится текущее слово. Так что меняя значениеуказателя, мы как бы "перебрасываем" его на другой массив.Чтобы не потерять в дальнейшем полученный частичный ответ, очередноевводимое из текста слово будем размещать в том массиве, в котором хранился предыдущий частичный ответ. Для достижения этих двух целейдостаточно поменять местами значения указателей Резслово и Текслово.В приводимой ниже паскаль-программе предполагается, что в стандартном файле ввода input сначала находится заданный текст, а затем (послеточки, являющейся признаком конца текста) находится заданная буква;вспомогательная переменная г необходима для того, чтобы поменятьместами значения указателей.{Пример 13.1.
Семенов М.Ю.ф-т ВМиК МГУ 30.2.87г.Подсчет числа вхождении заданной буквы в первое попорядку слово максимальной длины заданного текста}{использование динамических объектовдля повышения быстродействия программы}program числовхожд < i nput,output):typeМассив=аггау CI.. 1003 o-f char;Ссылка= tMacccuB svarr,Резслово,Текслово:max,i»k:Ссылка;integer;буква: char;begin{подготовка к циклу}max:=-l;i:=0;{порождение динамических массивов}new(Текслово);new(Резслово);{цикл чтения и обработки слов текста}repeatread(буква) ;if(буква*',')and(буква*'.') thenbegin is=i+l;Текслово+Сi3:=буква endel se{чтение текущего слова окончено, его учет}{сравнение длин слов}if i >max then245begin{принять текущее слово а качестве слова-результата}max:=i;г:=Резслово; Резслово:=Текслово;Текслово:=г;{подготовка к вводу очередного слова}i: =0;enduntil б у к в а = ' .
{ с л о в о максимальной длины вмассиве с указателем Резслово}{чтение заданной буквы}read(буква);{подсчет числа к вхождений заданной буквыв найденное слово}к: =0;•for i: = l to max doif буква=Резслово+СiD then k:=k+l;{печатьрезультата}writeln( 'В первое по порядку слово максимальнойдлины:_'>;for i:=lto max do write(РезсловоФСi3);wr i teln;writeln('_буква_',буква, '_входит_',k,'_раз_ ')end.Как видно из программы, мы даже не знаем, в каком из массивов на самом деле будет размещаться текущее слово и слово-резульгат.Однако нам достаточно знать, что значением каждого из указателейТекслово и Резслово является ссылка на интересующие нас слова, ипоэтому все действия над этими словами можно описать с использованиемпеременных с указателем Резслово t и Текслово1\ Другие примеры использования динамических объектов будут приведены ниже.Сравнение ссылок.
Над значениями ссылочного типа в паскале определены две операции отношения (сравнения): = (равно) и Ф (не равно).Почему только две? Вспомним, что в машинной программе значения этоготипа представляются адресами соответствующих объектов. Поскольку машинные адреса по сути дела являются целыми числами, то над ссылкамив принципе можно было бы определить и остальные операции сравнения( < , < , > , > ) .
Однако неясно, каким образом при формулировании алгоритма можно разумно использовать то, какой из двух программных объектов расположен ближе к началу (концу) памяти, а какой дальше.А кроме того, язык не содержит каких-либо правил о размещении объектов в памяти машины — этот вопрос решается самим транслятором.По этим причинам в паскале и определены только две упомянутые вышеоперации отношения над ссылками.246Два значения ссылочного типа равны, если они оба есть nil либо указывают на один и тот же динамический объект — во всех остальных случаяхимеет место неравенство.Пусть, например, имеется описание переменныхp,q:tcharТогда после выполнения операторов присваивания р : = nil; q : = nil; отношение р = q истинно, а р Ф q ложно.Уничтожение динамических объектов.
Если обратить внимание нарис. 13.1, то станет понятной ситуация, когда от созданных динамическихобъектов хотелось бы избавиться. Действительно, на этом рисунке изображена ситуация, когда в результате выполнения операторов присваиванияна динамический объект типа integer с значением 3 не указывает ни однассылочная переменная. А это означает, что этот объект (и его значение) сталнедоступен программе, хотя он и продолжает занимать отведенное для негоместо в памяти. Если в процессе выполнения программы некоторый динамический объект, созданный в результате выполнения оператора процедуры new, становится ненужным, то его можно уничтожить (отказаться отвыделенного для него места в памяти) с помощью стандартной процедурыс именем dispose. В результате выполнения оператора процедуры вида dispose(p) динамический объект, на который указывает ссылочная переменная р, прекращает свое существование, занимаемое им место в памятисчитается свободным, а значение переменной р становится неопределенным.Следует подчеркнуть, что по процедуре dispose уничтожается только самдинамический объект, но не указатель на него.Если вспомнить ситуацию, изображенную на рис.
13.1, то соответствующую ей последовательность операторов следовало бы модифицировать следующим образом (учитывая и процедуру new — создания динамическихобъектов) :varp,d:tinteger;new<p);new(d);pt:=3; d + :=58s{в результате последующего выполнения оператора ps=dдинамический объект, на который ранее ссылалась переменнаяр, станет недоступным для использования в программе,поэтому этот объект можно предварительно уничтожить спомощью стандартной процедуры dispose и освободитьзанимаемое им место в памяти}di spose(р) ;р: =d;d:=ni1;Результаты выполнения отдельных этапов этого фрагмента изображенына рис. 13.2.358d*-Ш(pf: = 3 ; d t : = 5 8 ; )X}( d i s p o s e ( p ) ; p: = d ; )58X(d: = n i l ; )58Рис. 13.2.
Использование процедуры disposeВ отличие от рис. 13.1, на рис. 13.2 динамический объект с значением 3исчез, т.е. занимаемая им память присоединилась к свободной части памяти ЭВМ.Стандартные процедуры new и dispose позволяют динамически порождать программные объекты и уничтожать их, что даег возможность использовать память машины более эффективно. Однако следует предупредитьчитателя и об опасности использования процедуры dispose. Эту опасностьлегче всего пояснить на примере приведенного ниже фрагмента программы.В этом фрагменте создается динамический объект типа integer, на которыйссылается указатель р.
Этому объекту присваивается значение 3, а затемуказателю d присваивается значение указателя р. Пусть после этогов программе значение переменной р больше не используется и потому возникает желание отказаться от объекта, на который ссылается указатель р.Это и демонстрирует приводимый ниже фрагмент:p,d:tinteger;new <р); р t:=3;d:=p;dispose(p)iНа самом деле здесь допущена ошибка, суть которой наглядно изображена на рис. 13.3.Действительно, после выполнения оператора'присваивания d : = p обессылочные неременные указывают на один и тот же динамический объектс значением 3.
В результате выполнения оператора dispose(p) динамическийобъект, на который указывает переменная р, будет уничтожен. Но к этомувремени и указатель d ссылается на этот же динамический объект, гак чтополучается конфликтная ситуация: после выполнения dispose(p) пользоваться значением динамического объекта, на который указывает переменная d, нельзя, поскольку этого объекта уже нет.
Это простейший случай,но в процессе выполнения программы могут возникать очень сложныепереплетения ссылок и потому необходимо очень осторожно подходить248к использованию оператора dispose —• особенно в тех случаях, когдана один и тот же динамический объект ссылается несколько указателей.Этот раздел мы закончим примером использования динамическихобъектов с целью экономного расходования памяти ЭВМ, что достигаетсяиспользованием процедуры dispose.П р и м е р 13.2.
Даны два внешних файла с именами Целфайл и Вешфайл, причем первый состоит из нечетного числа элементов ограниченного(d:=p):рГЧ JHQJ(dispose (p)):Р| IРис. 13.3. Ошибочное использование процедуры disposeцелого типа 1 . . . 100, а второй содержит не менее 100 элементов вещественного типа, перенумерованных с единицы. Требуется напечатать элементы второго файла, начиная с последнего и кончая элементом с порядковым номером, равным значению серединного элемента первого файла.Количество элементов в файлах не превышает 10000.Для разработки алгоритма решения этой задачи используем метод пошаговой детализации.
Решение исходной задачи можно свести к последовательному решению следующих двух подзадач:1) определение серединного элемента первого файла целых чисел;2) печать элементов второго файла, начиная с последнего и кончая элементом, номер которого совпадает с значением найденного на предыдущемэтапе серединного элемента.Сразу можно заметить, что характер каждой из этих двух подзадач таков, что работать с исходными данными, заданными в виде файлов, неудобно. Более подходящим типом значений для требуемой обработкиданных был бы регулярный тип.
Действительно, ведь каждый элементмассива может быть найден по его индексу. Более того, для нахождениясерединного элемента достаточно вычислить его индекс в массиве. Поэтому и в первой, и во второй подзадачах введем в употребление промежуточные рабочие массивы, компонентам которых в качестве значений присвоим последовательные элементы исходных файлов. Одновременно будемподсчитывать и число этих элементов. С учетом этих замечаний приведемболее детальную схему алгоритма,1.1. Присвоить компонентам массива типа integer в качестве значенийпоследовательные элементы исходного файла с именем Целфайл.1.2. Вычислить индекс серединного элемента массива.1.3.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
