лекции (2008) (by Kravets) (укороченное) (1160827), страница 8
Текст из файла (страница 8)
enumcolorred,green,blue; èìåíà êîíñòàíò òàê æå ëîêàëèçîâàíû âíóòðè èìåíè ïåðå÷èñëåíèÿ. java.lang ïàêåò javaêîòîðûé îïèñûâàåò ñïåöèôè÷åñêèå êëàññû java. Íàïðèìåð â java.lang ñîäåðæèòñÿ êëàññ Enum êîòîðûé ÿâëÿåòñÿ áàçîâûì äëÿ âñåõ ïåðå÷èñëèìûõ òèïîâ.enum RGBColorpublic RGBColor(byte r,byte g,byte b);private int color();Red(255,0,0),Green(0,255,0),Blue(0,0,255);Ïóíêò 6 ññûëêè è óêàçàòåëè.Óêàçàòåëü àáñòðàêöèÿ ìàøèííîãî àäðåñà. Âîïðîñ íàäåæíîñòü óêàçàòåëåé. ßÏ äåëÿòñÿ íà 2 áîëüøèõêëàññà ñòðîãèå ñ òî÷êè çðåíèÿ óêàçàòåëåé è íåñòðîãèå.  Ñòàíäàðòíîì ïàñêàëå óêàçàòåëè ïîÿâèëèñü òîëüêîäëÿ ìàíèïóëÿöèè ñ îáúåêòàìè â äèíàìè÷åñêîé ïàìÿòè.
Òî åñòü â ñòàíäàðòå ïàñêàëü íåëüÿç îïèñàòü óêàçàòåëüíà integer. Òî åñòü òîëüêî ññûëêè íà îáúåêòû ñòðóêòóð.Èòàê ñòðîãèå ÿçûêè Ïàñêàëü, Àäà 83, Ìîäóëà-2, Îáåðí. Óêàçàòåëè òîëüêî äëÿ ññûëîê íà îáúåêòû âäèíàìè÷åñêîé ïàìÿòè.type PT is access T;TYPE PT = pointer to T;Ïðè ýòîì T íå îáÿçàí áûòü îïðåäåëåí ÄÎ îïðåäåëåíèÿ óêàçàòåëÿ.  ÿçûêå àäà âñå íåñêîëüêî ñëîæíåå.20Type PT is access;type T is word;type PT is access T;Òî åñòü â òàêèõ ÿçûêàõ âñå î÷åíü ïîõîæåå.  ÿçûêå àäà ðàáîòà ñ óêàçàòåëåì.X:PT;X := new T;//ñåìàíòèêà àíàëîãè÷íà new (x) â ïàñêàëå.Íåò íèêàêîãî èíîãî ñïîñîáà çàâåñòè äèíàìè÷åñêèé îáúåêò. Îïåðàöèè íàä óêàçàòåëÿìè ïðèñâàèâàíèå èðàçûìåíîâàíèå. Äàëåå â ÿçûêå ÎáåðîíX:PT;X.next // Ìîäóëà-2X.next //ÎáåðîíÒî åñòü â Îáåðîíå èñ÷åçàåò ðàçíèöà ìåæäó óêàçàòåëåì íà îáúåêò è ñàìèì îáúåêòîì. ÿçûêå Àäà îïåðàöèÿòî÷êà òàê æå ïðèìåíèìà ê óêàçàòåëþ íà îáúåêò.
Äëÿ äîñòóïà êî âñåìó îáúåêòó X.all.21Ëåêöèÿ 10.Óêàçàòåëè è ññûëêè. Ýòî ðàçíûå òèïû äàííûõ íî ïðè ýòîì îáà ÿâëÿþòñÿ àáñòðàêöèåé àäðåñà â ïàìÿòè.Êàê óæå áûëî ñêàçàíî ÿçûêè äåëÿòñÿ íà 2 êàòåãîðèè ñòðîãèå è íå ñòðîãèå. Ñòðîãèå ññûëêè òîëüêî íàîáúåêòû â äèíàìè÷åñêîé ïàìÿòè. Ïðèìåðû òàêèõ ÿçûêîâ Îáåðîí, Ìîäóëà-2, ñòàíäàðò Ïàñêàëü, Àäà 83.Íåñòðîãèå ÿçûêè óêàçàòåëè ðàáîòàþò êàê è â ñòðîãèõ, ïëþñ ìîæíî ïîëó÷èòü àäðåñ ëþáîãî îáúåêòà.Ýòî & â Ñ++, @ â Delphi.
Òàêîé ïîäõîä ÷ðåâàò íåêîòîðûìè ïðîáëåìàìè. Íàïðèìåðchar * f(){char bu[1024];return bu;}char * p = f();*p = 0;Òàêèå îøèáêè êîìïèëÿòîð íå îòëàâëèâàåò.Àíàëîãè÷íî.static int i;int *p;p=&i;free (p);Äëÿ èçáåæàíèå ïîäîáíûõ îøèáîê ñóùåñòâóþò ñïåöèàëüíûå ïðîãðàììû âåðèôèêàòîðû, íî äàæå îíè íåâñåãäà ìîãóò íàéòè òàêèå îøèáêè. Íåêîòîðûå èíòåãðèðîâàííûå ñðåäû ïîääåðæèâàþò 2 ðåæèìà êîìïèëÿöèè îòëàäî÷íûé è ðåëèçîâûé.
Îòëàäî÷íûé ðàáîòàåò ìåäëåííåå çà ñ÷åò èñïîëüçîâàíèå îòëàäî÷íûõ áèáëèîòåêðàáîòû ñ ïàìÿòüþ. Òàê æå ïðîáëåìà íåêîíòðîëèðóåìîãî ïðåîáðàçîâàíèÿ. Òî åñòü ëþáîé àäðåñ ìîæíî ïðåîáðàçîâàòü â àäðåñ void* è åãî â ñâîþ î÷åðåäü ìîæíî ÿâíî ïðåîáðàçîâàòü â ëþáîé äðóãîé òèï. void* - ýòîíåêîòîðûé àáñòðàêòíûé àäðåñ.
 òàêèõ ßÏ íåëüçÿ îáîéòèñü áåç òàêîãî àáñòðàêòíîãî òèïà óêàçàòåëÿ.Îäíî èç ðåøåíèå ïðîáëåìû ñîçäàíèå ñòðîãèõ ÿçûêîâ, íî äàæå ñòðîãîñòüþ ÿçûêà íå ðåøàþòñÿ âñå ïðîáëåìû. Íàïðèìåð åñëè ñóùåñòâóåò îïåðàöèÿ ÿâíîãî îñâîáîæäåíèÿ ïàìÿòè, òî âîçíèêàåò ïðîáëåìà îáðàùåíèÿê íåñóùåñòâóþùåìó îáúåêòó. Òàêàÿ îïåðàöèÿ ïðèñóòñòâóåò â Ïàñêàëå, Àäà 83, Ìîäóëà -2.
ßâíîå îñâîáîæäåíèå ïðèâîäèò ê äâóì ïðîáëåìàì.1- ìóñîð â ïàìÿòè.T * x = new T();t * x1 = new T();x=x1; //òåïåðü ïåðâûé îáúåêò ÿâëÿåòñÿ ìóñîðîì.Îøèáêà â ïðîãðàììå òðóäíî äàòü åé òî÷íîå îïðåäåëåíèå. Íè îäíà èç ïðîãðàìì íå ñîîòâåòñòâóåò ñâîåéñïåöèôèêàöèè (ñïåöèôèêàöèè óñòàðåâàþò). Ñ ïðîôåññèîíàëüíîé òî÷êè çðåíèÿ, ìóñîð â ïàìÿòè îãðîìíàÿïðîáëåìà, òàê êàê îíà ïðîÿâëÿåòñÿ ñèëüíåå âñåãî â ðåàëüíûõ óñëîâèÿõ.
Òàê æå òàêèå îøèáêè êðàéíå òÿæåëîîòëîâèòü íà ýòàïå òåñòèðîâàíèÿ ïðîãðàììû.Âòîðàÿ ïðîáëåìà âèñÿ÷èå ññûëêè. Èñïîëüçîâàíèå àäðåñà íåñóùåñòâóþùåãî îáúåêòà.T * x = new T();T * x1 = x;delete x;Òåïåðü x è x1 ññûëàþòñÿ íà îäèí è òîò æå îáúåêò, ïðè÷åì åãî óæå íå ñóùåñòâóåò. Òî åñòü delete x1; ïðèâîäèòòåïåðü ê îøèáêå. Îäíàêî ìíîãèå ìåíåäæåðû ïàìÿòè ñïîêîéíî îòðàáàòûâàþò íà òàêèõ îøèáêàõ.  ñëó÷àåìíîãî - ïîòî÷íîñòè æå âñå åùå ñëîæíåå òàê êàê, íàïðèìåð, îäèí ïîòîê ìîæåò îñâîáîäèòü ïàìÿòü, êîòîðóþèñïîëüçóåò äðóãîé ïîòîê.Ñèñòåìû ñ àâòîìàòè÷åñêîé ñáîðêîé ìóñîðà.
Ñîçäàòåëè ÿçûêà ïîíèìàëè ÷òî íàëè÷èå äèíàìè÷åñêîé ïàìÿòèìîæåò ïðèâåñòè ê ìíîæåñòâó ïðîáëåì, ïðè ýòîì îíè íå ìîãëè ââåñòè â ñâîé ÿçûê àâòîìàòè÷åñêóþ ñáîðêóìóñîðà. Ñàìûé ïðîñòîé è ýôôåêòèâíûé àëãîðèòì àâòîìàòè÷åñêîé ñáîðêè ìóñîðà ïîäñ÷åò êîëè÷åñòâàññûëîê íà äàííóþ îáëàñòü ïàìÿòè. Íî òàêîé àëãîðèòì ìîæíî èñïîëüçîâàòü òîëüêî äëÿ äîñòàòî÷íî âûñîêîóðîâíåâûõ ßÏ, òàê æå ïðîáëåìà êîëüöåâûõ ññûëîê.Âòîðîé ñïîñîá îñíîâàí íà ðåãóëÿðíîì ïðîñìîòðå âñåé ïàìÿòè, íà êîòîðóþ óêàçûâàþò âñå óêàçàòåëè,âèäèìûå â äàííûé ìîìåíò.
Òî åñòü âî âðåìÿ ñáîðêè ìóñîðà ñèñòåìà çàíèìàåòñÿ òîëüêî ñáîðêîé ìóñîðà.Åñëè ïàìÿòè õâàòàåò, òî ñáîðêà ìîæåò è íå ïîòðåáîâàòüñÿ, íî â ñëó÷àå åñëè ïàìÿòè ìàëî, òî ìû íå ìîæåìãàðàíòèðîâàòü ñêîðîñòü îòêëèêà ñèñòåìû íà ëþáîå äåéñòâèå, òàê êàê â ëþáîé ñàìûé âàæíûé ìîìåíò ìîæåòâêëþ÷èòüñÿ ñáîðêà.Ñîçäàòåëè ÿçûêà Àäà íå âêëþ÷èëè â ñòàíäàðò ßÏ ñòàíäàðòíûõ ñðåäñòâ îñâîáîæäåíèÿ ïàìÿòè.
Òî åñòüïðèñóòñòâîâàëî êëþ÷åâîå ñëîâî new äëÿ âûäåëåíèÿ ïàìÿòè. Íî ïðè ýòîì âñå îñâîáîæäåíèå â ñòàíäàðòå íåîãîâàðèâàåòñÿ., òî åñòü äîïóñòèìû ðåàëèçàöèè ñî ñáîðêîé ìóñîðà.22Áîëåå òîãî, äëÿ áîëüøåé ïåðåíîñèìîñòè ñóùåñòâóåò ñòàíäàðòíûé ïàêåò UNCHECKED_DEALLOCATIONè ñîîòâåòñòâóþùàÿ ôóíêöèÿDEALLOCATE ïðèìåíèìàÿ ê ëþáîìó òèïó óêàçàòåëÿ. Åñëè êîìïèëÿòîð íå ïîääåðæèâàåò àâòîìàòè÷åñêóþñáîðêó ìóñîðà òðåáîâàëîñü èñïîëüçîâàòü ýòó ôóíêöèþ. ÿçûêå ìîäóëà-2 èìååòñÿ 2 ïðîöåäóðû ALLOCATE è DEALLOCATE. Äëÿ ðåàëèçàöèè ýòèõ ôóíêöèéáûë ââåäåí îñîáûé òèï äàííûõ ADDRESS (àíàëîã void*).
Ýòîò òèï îáëàäàë íàáîðîì ñâîéñòâ, êàê íàïðèìåðïðèâåäåíèå ê íåìó íåÿâíî ëþáîãî óêàçàòåëÿ. ÿçûêå Ñ ïðèìåðîì èñïîëüçîâàíèå void* - íàïèñàíèå êîíòåéíåðîâ, â êîòîðûõ õðàíÿòñÿ óêàçàòåëè íàíåêîòîðûå îáúåêòû. Åäèíñòâåííûé ßÏ êîòîðûé ñîõðàíèë ÷èñòîòó ñ òî÷êè çðåíèÿ óêàçàòåëåé ÿçûê Îáåðîí. Îí èñïîëüçóåò ïðîñòîé àëãîðèòì ñáîðêó ìóñîðà, ÷òî äåëàåò åãî äîñòàòî÷íî íàäåæíûì ïðè ñîõðàíåíèèíîðìàëüíîé ïðîèçâîäèòåëüíîñòè. java è Ñ# ïîëíîñòüþ îòñóòñòâóåò ïîíÿòèå óêàçàòåëÿ. Åñëè çàïðåòèòü ïðîãðàììèñòó ÿâíî îñâîáîæäàòüïàìÿòü òî ïîíÿòèå óêàçàòåëÿ òðàíñôîðìèðóåòñÿ â ïîíÿòèå ññûëêè. Òî åñòü âñå êëàññû java êðîìå ïðîñòûõêëàññîâ ññûëêè íà ñîîòâåòñòâóþùèå îáúåêòû â äèíàìè÷åñêîé ïàìÿòè. Òî åñòü âñå îáúåêòû ÿâëÿþòñÿàíîíèìíûìè è ðàñïîëàãàþòñÿ â äèíàìè÷åñêîé ïàìÿòè. Ïðè ýòîì äëÿ ðàçìåùåíèÿ îáúåêòîâ èñïîëüçóåòñÿîïåðàòîð new.X a = new X();a = new B();a = b êîïèðîâàíèå ññûëîê.
 java ðåàëèçîâàíà àâòîìàòè÷åñêàÿ ñáîðêà ìóñîðà.ßçûê Àäà-83 ÿâëÿåòñÿ ñòðîãèì ÿçûêîì. Òî åñòü çàêðûòà áîëüøàÿ äûðà â ïîòåíöèàëüíûõ îøèáêàõ âïðîãðàììàõ.  ÿçûêå Àäà 83 íå áûëî íèêàêèõ àäðåñíûõ îïåðàöèé, è ðåàëèçàöèÿ åå ñ àâòîìàòè÷åñêîéñáîðêîé ìóñîðà áûëà íå ìåíåå íàäàæíà ÷åì Îáåðîí.Àäà 95 òàì ïîÿâèëàñü â íåêîòîðîì âèäå àäðåñíàÿ îïåðàöèÿ a'access. Èçìåíåíèÿ áûëè âíåñåíûïî íåñêîëüêèì ïðè÷èíàì â îïðåäåëåíèå ÿçûêà âñå òàêè áûëè äîïóùåíû íåêîòîðûå îøèáêè. Äàëåå â 90-õñòàëî ïîïóëÿðíà êîíöåïöèÿ ÎÎÏ. Äàëåå Àäà ðàíåå íå äîïóñêàë èñïîëüçîâàíèå íà äðóãèõ ßÏ, íî ê 95 ãîäóïðèîðèòåòû èçìåíèëèñü è åãî ñîçäàòåëè óæå íå ìîãëè ðàñ÷èòûâàòü íà ìîíîïîëüíîå èñïîëüçîâàíèå Àäû.Áîëüøèíñòâî ñèñòåìíûõ âûçîâîâ â âñåõ ÎÑ ïðèâÿçàíû ê ÿçûêó Ñ.
Òî åñòü òðåáîâàëîñü ïåðåäàâàòü àäðåñàïåðåìåííûõ, ÷åãî íå áûëî ïðè Àäà 83. Ñîçäàòåëè Àäà 9 ñóìåëè ðàñøèðèòü ôóíêöèîíèðîâàíèå Àäà, ïðèýòîì ñîõðàíèâ íàäåæíîñòü ïðîãðàìì íà íåì.Áûëà ðàçðåøåíà îïåðàöèÿ âçÿòèÿ àäðåñà, íî íåëüçÿ áûëà ïðèìåíÿòü ýòó îïåðàöèþ ê ëþáûì ïåðåìåííûì.Åñëè ïåðåìåííàÿ îïèñàíà êàê i: alias integer òî ê íåé ïðèìåíèìà îïåðàöèÿ âçÿòèÿ àäðåñà. Ñ òî÷êè çðåíèÿóêàçàòåëåé TYPE PT is access all integer ìîæåò èñïîëüçîâàòüñÿ òîëüêî äëÿ äîñòóïà êàê ê îáúåêòàì èç äèíàìè÷åñêîé ïàìÿòè, êàê è íà îáúåêòû èç îáû÷íîé. Òî åñòü áûëà ñîõðàíåíà íàäåæíîñòü ïðè ââåäåíèè íîâûõâîçìîæíîñòåé.Âîçâðàùàÿñü ê ïîíÿòèþ ññûëêè, åñëè ÿçûê ÿâëÿåòñÿ ñòðîãèì òî âñå îáúåêòû íàõîäÿòñÿ â äèíàìè÷åñêîéïàìÿòè, à åñëè ñóùåñòâóåò åùå è àâòîìàòè÷åñêàÿ ñáîðêà ìóñîðà, òî ïîíÿòèå óêàçàòåëÿ âîîáùå íå òðåáóåòñÿ. java ïîÿâèëîñü ïîíÿòèå JNI (Java native interface) âîçìîæíîñòü çàïóñêà ðîäíûõ ñèñòåìíûì âûçîâàìäàííîé ñèñòåìû. Ýòî óñêîðÿåò ðàáîòó ïðîãðàììû, íî ïðè ýòìî ïðîòèâîðå÷èò ïðèíöèïó WORA. Ñ# ñïåöèàëüíî îñòàâëåíà ¾äûðêà¿ - ñïåöèôèêàòîð unsafe, êîòîðûé ïîçâîëÿåò çàïóñêàòü êîä íà ëþáîìÿçûêå, òî åñòü ìîæíî èñïîëüçîâàòü ëþáûå âûçîâû ñèñòåìû èëè ñòàíäàðòíîé áèáëèîòåêè (malloc, free).
Äàëååñóùåñòâóåò ñïåöèôèêàòîð xed. Íàïðèìåð åãî ìîæíî èñïîëüçîâàòü äëÿ ïåðåâîäà ìàññèâà áàéòîâ â óêàçàòåëü íà íåãî. Äàííûé êîä åñòåñòâåííî íåíàäåæåí. Ðàññìîòðèì ñáîðêó ìóñîðà ïî àëãîðèòìû Mark and scan.Äàííûé àëãîðèòì ïðè ïðîâåäåíèè ñáîðêè ïðîèçâîäèò ñäâèã îáëàñòè ïàìÿòè, òî åñòü çíà÷åíèå ññûëêè ìîæåòèçìåíèòüñÿ. Êîíñòðóêöèÿ xed ôèêñèðóåò àäðåñ ïàìÿòè è íå ïîçâîëÿåò ìåíÿòü àäðåñ ññûëêè.Âñå îáúåêòû â java,C#,delphi ÿâëÿþòñÿ ññûëêàìè, ïðè ýòîì â java åñòü ñáîðêà ìóñîðà, â delphi íåò. Xa;a = new X(); - åäèíñòâåííûé ñïîñîá ïîðîæäåíèÿ íîâîãî îáúåêòà â java / C# / Delphi. Delphi âñå îáúåêòû íàñëåäóþò êëàññ Tobject ïðè ýòîì ýòîò îáúåêò îáëàäàåò êîíñòðóêòîðîì create();. Òîåñòü äëÿ êàæäîãî îáúåêòà ñóùåñòâóåò ìåòîä create(); Ñ#, java, delphi îãðàíè÷åííûé âàðèàíò óêàçàòåëÿ. Ñ++ ïðè ýòîì ññûëêà ýòî èìåííî èìÿ íåêîåãî îáúåêòà.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
