Pascal - การจัดการหน่วยความจำ

บทนี้อธิบายการจัดการหน่วยความจำแบบไดนามิกในภาษาปาสคาล ภาษาโปรแกรมปาสคาลมีฟังก์ชันต่างๆสำหรับการจัดสรรและจัดการหน่วยความจำ

การจัดสรรหน่วยความจำแบบไดนามิก

ในขณะที่ทำการเขียนโปรแกรมหากคุณทราบเกี่ยวกับขนาดของอาร์เรย์ก็เป็นเรื่องง่ายและคุณสามารถกำหนดเป็นอาร์เรย์ได้ ตัวอย่างเช่นในการจัดเก็บชื่อของบุคคลใด ๆ มันสามารถยาวได้สูงสุด 100 อักขระดังนั้นคุณสามารถกำหนดบางสิ่งได้ดังนี้ -

var
name: array[1..100] of char;

แต่ตอนนี้ให้เราพิจารณาสถานการณ์ที่คุณไม่รู้เกี่ยวกับความยาวของข้อความที่คุณต้องจัดเก็บตัวอย่างเช่นคุณต้องการจัดเก็บคำอธิบายโดยละเอียดเกี่ยวกับหัวข้อ ที่นี่เราจำเป็นต้องกำหนดตัวชี้ไปที่สตริงโดยไม่กำหนดจำนวนหน่วยความจำที่จำเป็น

Pascal มีขั้นตอน newเพื่อสร้างตัวแปรตัวชี้

program exMemory;
var
name: array[1..100] of char;
description: ^string;

begin
   name:= 'Zara Ali';
   
   new(description);
      if not assigned(description) then
         writeln(' Error - unable to allocate required memory')
      else
         description^ := 'Zara ali a DPS student in class 10th';
   writeln('Name = ', name );
   writeln('Description: ', description^ );
end.

เมื่อโค้ดด้านบนถูกคอมไพล์และเรียกใช้งานจะให้ผลลัพธ์ดังนี้ -

Name = Zara Ali
Description: Zara ali a DPS student in class 10th

ตอนนี้หากคุณต้องการกำหนดตัวชี้ที่มีจำนวนไบต์เฉพาะที่จะอ้างถึงในภายหลังคุณควรใช้ไฟล์ getmem ฟังก์ชันหรือ getmem ขั้นตอนซึ่งมีไวยากรณ์ต่อไปนี้ -

procedure Getmem(
   out p: pointer;
   Size: PtrUInt
);

function GetMem(
   size: PtrUInt
):pointer;

ในตัวอย่างก่อนหน้านี้เราได้ประกาศตัวชี้ไปที่สตริง สตริงมีค่าสูงสุด 255 ไบต์ หากคุณไม่ต้องการพื้นที่มากขนาดนั้นหรือพื้นที่ขนาดใหญ่ในรูปของไบต์โปรแกรมย่อยgetmemอนุญาตให้ระบุสิ่งนั้นได้ ให้เราเขียนตัวอย่างก่อนหน้านี้ใหม่โดยใช้getmem -

program exMemory;
var
name: array[1..100] of char;
description: ^string;

begin
   name:= 'Zara Ali';
   
   description := getmem(200);
      if not assigned(description) then
         writeln(' Error - unable to allocate required memory')
      else
         description^ := 'Zara ali a DPS student in class 10th';
   writeln('Name = ', name );
   writeln('Description: ', description^ );
   
   freemem(description);
end.

เมื่อโค้ดด้านบนถูกคอมไพล์และเรียกใช้งานจะให้ผลลัพธ์ดังนี้ -

Name = Zara Ali
Description: Zara ali a DPS student in class 10th

ดังนั้นคุณจึงสามารถควบคุมได้อย่างสมบูรณ์และคุณสามารถส่งผ่านค่าขนาดใดก็ได้ในขณะที่จัดสรรหน่วยความจำซึ่งแตกต่างจากอาร์เรย์ซึ่งเมื่อคุณกำหนดขนาดแล้วจะไม่สามารถเปลี่ยนแปลงได้

การปรับขนาดและการปล่อยหน่วยความจำ

เมื่อโปรแกรมของคุณออกมาระบบปฏิบัติการจะปล่อยหน่วยความจำทั้งหมดที่โปรแกรมของคุณจัดสรรโดยอัตโนมัติ แต่เพื่อเป็นการปฏิบัติที่ดีเมื่อคุณไม่ต้องการหน่วยความจำอีกต่อไปคุณควรปล่อยหน่วยความจำนั้น

Pascal จัดเตรียมขั้นตอน dispose เพื่อปลดปล่อยตัวแปรที่สร้างขึ้นแบบไดนามิกโดยใช้โพรซีเดอร์ new. หากคุณได้จัดสรรหน่วยความจำโดยใช้ไฟล์ getmem โปรแกรมย่อยคุณต้องใช้โปรแกรมย่อย freememเพื่อเพิ่มหน่วยความจำนี้ FreeMemโปรแกรมย่อยมีไวยากรณ์ต่อไปนี้ -

procedure Freemem(
   p: pointer;
  Size: PtrUInt
);

function Freemem(
   p: pointer
):PtrUInt;

หรือคุณสามารถเพิ่มหรือลดขนาดของบล็อกจัดสรรหน่วยความจำโดยการเรียกฟังก์ชั่นReAllocMem ขอให้เราตรวจสอบโปรแกรมดังกล่าวข้างต้นอีกครั้งและทำให้การใช้ReAllocMemและFreeMemโปรแกรมย่อย ต่อไปนี้เป็นไวยากรณ์สำหรับReAllocMem -

function ReAllocMem(
   var p: pointer;
   Size: PtrUInt
):pointer;

ต่อไปนี้เป็นตัวอย่างซึ่งจะทำให้การใช้ReAllocMemและFreeMemโปรแกรมย่อย -

program exMemory;
var
name: array[1..100] of char;
description: ^string;
desp: string;

begin
   name:= 'Zara Ali';
   desp := 'Zara ali a DPS student.';
   
   description := getmem(30);
      if not assigned(description) then
         writeln('Error - unable to allocate required memory')
      else
         description^ := desp;

   (* Suppose you want to store bigger description *)
   description := reallocmem(description, 100);
   desp := desp + ' She is in class 10th.';
   description^:= desp; 
   
   writeln('Name = ', name );
   writeln('Description: ', description^ );
   
   freemem(description);
end.

เมื่อโค้ดด้านบนถูกคอมไพล์และเรียกใช้งานจะให้ผลลัพธ์ดังนี้ -

Name = Zara Ali
Description: Zara ali a DPS student. She is in class 10th

ฟังก์ชั่นการจัดการหน่วยความจำ

Pascal จัดเตรียมฟังก์ชันการจัดการหน่วยความจำที่ใช้ในการนำโครงสร้างข้อมูลต่างๆไปใช้และการเขียนโปรแกรมระดับต่ำในภาษาปาสคาล หลายฟังก์ชันเหล่านี้ขึ้นอยู่กับการใช้งาน Free Pascal มีฟังก์ชันและขั้นตอนการจัดการหน่วยความจำดังต่อไปนี้ -

SN	ชื่อฟังก์ชันและคำอธิบาย
1	function Addr(X: TAnytype):Pointer; ส่งกลับที่อยู่ของตัวแปร
2	function Assigned(P: Pointer):Boolean; ตรวจสอบว่าตัวชี้ถูกต้องหรือไม่
3	function CompareByte(const buf1; const buf2; len: SizeInt):SizeInt; เปรียบเทียบหน่วยความจำบัฟเฟอร์ 2 ไบต์ต่อไบต์
4	function CompareChar(const buf1; const buf2; len: SizeInt):SizeInt; เปรียบเทียบหน่วยความจำบัฟเฟอร์ 2 ไบต์ต่อไบต์
5	function CompareDWord(const buf1; const buf2; len: SizeInt):SizeInt; เปรียบเทียบหน่วยความจำบัฟเฟอร์ 2 ไบต์ต่อไบต์
6	function CompareWord(const buf1; const buf2; len: SizeInt):SizeInt; เปรียบเทียบหน่วยความจำบัฟเฟอร์ 2 ไบต์ต่อไบต์
7	function Cseg: Word; ส่งคืนส่วนรหัส
8	procedure Dispose(P: Pointer); ปลดปล่อยหน่วยความจำที่จัดสรรแบบไดนามิก
9	procedure Dispose(P: TypedPointer; Des: TProcedure); ปลดปล่อยหน่วยความจำที่จัดสรรแบบไดนามิก
10	function Dseg: Word; ส่งคืนส่วนข้อมูล
11	procedure FillByte(var x; count: SizeInt; value: Byte); เติมพื้นที่หน่วยความจำด้วยรูปแบบ 8 บิต
12	procedure FillChar( var x; count: SizeInt; Value: Byte|Boolean|Char); เติมพื้นที่หน่วยความจำด้วยอักขระบางตัว
13	procedure FillDWord( var x; count: SizeInt; value: DWord); เติมพื้นที่หน่วยความจำด้วยรูปแบบ 32 บิต
14	procedure FillQWord( var x; count: SizeInt; value: QWord); เติมพื้นที่หน่วยความจำด้วยรูปแบบ 64 บิต
15	procedure FillWord( var x; count: SizeInt; Value: Word); เติมพื้นที่หน่วยความจำด้วยรูปแบบ 16 บิต
16	procedure Freemem( p: pointer; Size: PtrUInt); เผยแพร่หน่วยความจำที่จัดสรร
17	procedure Freemem( p: pointer ); เผยแพร่หน่วยความจำที่จัดสรร
18	procedure Getmem( out p: pointer; Size: PtrUInt); จัดสรรหน่วยความจำใหม่
19	procedure Getmem( out p: pointer); จัดสรรหน่วยความจำใหม่
20	procedure GetMemoryManager( var MemMgr: TMemoryManager); ส่งกลับตัวจัดการหน่วยความจำปัจจุบัน
21	function High( Arg: TypeOrVariable):TOrdinal; ส่งกลับดัชนีสูงสุดของอาร์เรย์เปิดหรือระบุ
22	function IndexByte( const buf; len: SizeInt; b: Byte):SizeInt; ค้นหาค่าขนาดไบต์ในช่วงหน่วยความจำ
23	function IndexChar( const buf; len: SizeInt; b: Char):SizeInt; ค้นหาค่าขนาดถ่านในช่วงหน่วยความจำ
24	function IndexDWord( const buf; len: SizeInt; b: DWord):SizeInt; ค้นหาค่า DWord-ขนาด (32 บิต) ในช่วงหน่วยความจำ
25	function IndexQWord( const buf; len: SizeInt; b: QWord):SizeInt; ค้นหาค่าขนาด QWord ในช่วงหน่วยความจำ
26	function Indexword( const buf; len: SizeInt; b: Word):SizeInt; ค้นหาค่าขนาดคำในช่วงหน่วยความจำ
27	function IsMemoryManagerSet: Boolean; เป็นชุดตัวจัดการหน่วยความจำ
28	function Low( Arg: TypeOrVariable ):TOrdinal; ส่งกลับดัชนีต่ำสุดของอาร์เรย์เปิดหรือระบุ
29	procedure Move( const source; var dest; count: SizeInt ); ย้ายข้อมูลจากตำแหน่งหนึ่งในหน่วยความจำไปยังอีกที่หนึ่ง
30	procedure MoveChar0( const buf1; var buf2; len: SizeInt); ย้ายข้อมูลไปจนถึงอักขระศูนย์ตัวแรก
31	procedure New( var P: Pointer); จัดสรรหน่วยความจำแบบไดนามิกสำหรับตัวแปร
32	procedure New( var P: Pointer; Cons: TProcedure); จัดสรรหน่วยความจำแบบไดนามิกสำหรับตัวแปร
33	function Ofs( var X ):LongInt; ส่งคืนค่าชดเชยของตัวแปร
34	function ptr( sel: LongInt; off: LongInt):farpointer; รวมส่วนและชดเชยกับตัวชี้
35	function ReAllocMem( var p: pointer; Size: PtrUInt):pointer; ปรับขนาดบล็อกหน่วยความจำบนฮีป
36	function Seg( var X):LongInt; ส่งคืนส่วน
37	procedure SetMemoryManager( const MemMgr: TMemoryManager ); ตั้งค่าตัวจัดการหน่วยความจำ
38	function Sptr: Pointer; ส่งกลับตัวชี้สแต็กปัจจุบัน
39	function Sseg: Word; ส่งคืนค่าทะเบียนเซ็กเมนต์สแต็ก