Dynamic array/ru: what changed
Revision 0 to 1. Removed lines have a minus sign; added lines have a plus sign.
Title: Dynamic array/ru
| Old | New | Line | |
|---|---|---|---|
| 1 | + | Динамический массив - это [[Array/ru|массив]], размеры которого неизвестны во [[Compile time|время компиляции]]. Динамический массив не является единственным типом, предоставляющим массивы переменной длины, но с 2018 года он является единственным, который поддерживает [[FPC/ru|FPC]]. | |
| 2 | + | ||
| 3 | + | ## Использование | |
| 4 | + | ||
| 5 | + | ### Концепция | |
| 6 | + | ||
| 7 | + | Определение динамического массива будет выделять пространство только для [[Pointer/ru|указателя]]. Во [[runtime|время выполнения]] различные подпрограммы будут обеспечивать удобное использование, но что более важно, синтаксис доступа к элементам массива путем помещения индексов в квадратные скобки поддерживается [[Compiler|компилятором]] (реализован как автоматическое разыменование [[Pointer/ru|указателя]]). | |
| 8 | + | ||
| 9 | + | Индексы динамических массивов всегда являются неотрицательными целыми числами, начинающимися с нуля для первого элемента. Невозможно использовать перечислительный тип, любой другой порядковый тип в качестве индекса или изменить первый элемент, заданный индексом `1`. | |
| 10 | + | ||
| 11 | + | ### Определение | |
| 12 | + | ||
| 13 | + | Одномерный динамический массив определяется так: | |
| 14 | + | ||
| 15 | + | ``` pascal | |
| 16 | + | array of char | |
| 17 | + | ``` | |
| 18 | + | ||
| 19 | + | Обратите внимание, что размерность \[массива\] не указан. | |
| 20 | + | ||
| 21 | + | Для определения многомерного массива в качестве базового типа указывается сам массив. | |
| 22 | + | ||
| 23 | + | ``` pascal | |
| 24 | + | array of array of longInt | |
| 25 | + | ``` | |
| 26 | + | ||
| 27 | + | ### Задание размерности | |
| 28 | + | ||
| 29 | + | [[Procedure/ru|Процедура]] компилятора [`setLength`](https://www.freepascal.org/docs-html/rtl/system/setlength.html) изменит длину динамического массива при условии, что памяти достаточно. | |
| 30 | + | ||
| 31 | + | ``` pascal | |
| 32 | + | program setLengthDemo(input, output, stdErr); | |
| 33 | + | var | |
| 34 | + | sieve: array of longWord; | |
| 35 | + | begin | |
| 36 | + | setLength(sieve, 1337); | |
| 37 | + | end. | |
| 38 | + | ``` | |
| 39 | + | ||
| 40 | + | Процедура выделяет память для стольких записей базового типа, сколько указано, плюс некоторые данные для управления. Затем она [*copies*](https://www.freepascal.org/docs-html/rtl/system/copyarray.html) (копирует) все элементы старого массива в новый. Новые поля, которых раньше не было, инициализируются по умолчанию с помощью встроенного механизма. | |
| 41 | + | ||
| 42 | + | Размер многомерных массивов также можно изменить с помощью `setLength`. | |
| 43 | + | ||
| 44 | + | ``` pascal | |
| 45 | + | program multidimensionalSetLengthDemo(input, output, stdErr); | |
| 46 | + | var | |
| 47 | + | samples: array of array of smallInt; | |
| 48 | + | begin | |
| 49 | + | setLength(samples, 12, 64); | |
| 50 | + | end. | |
| 51 | + | ``` | |
| 52 | + | ||
| 53 | + | Допустимые индексы для первого измерения выборки находятся в диапазоне `0..11`, в то время как действительные индексы для его второго измерения находятся в диапазоне `0..63`. | |
| 54 | + | ||
| 55 | + | Один весьма полезный факт заключается в том, что ограничение в неизменности всех размеров \[статического массива\] не распространяется на динамические массивы. | |
| 56 | + | ||
| 57 | + | ``` pascal | |
| 58 | + | program binomialPotence(input, output, stdErr); | |
| 59 | + | var | |
| 60 | + | pascalsTriangle: array of array of longWord; | |
| 61 | + | exponent: longInt; | |
| 62 | + | factor: longInt; | |
| 63 | + | begin | |
| 64 | + | setLength(pascalsTriangle, 20); | |
| 65 | + | ||
| 66 | + | setLength(pascalsTriangle[0], 1); | |
| 67 | + | pascalsTriangle[0][0] := 1; | |
| 68 | + | ||
| 69 | + | setLength(pascalsTriangle[1], 2); | |
| 70 | + | pascalsTriangle[1][0] := 1; | |
| 71 | + | pascalsTriangle[1][1] := 1; | |
| 72 | + | ||
| 73 | + | // строим значения простым сложением | |
| 74 | + | for exponent := 2 to high(pascalsTriangle) do | |
| 75 | + | begin | |
| 76 | + | setLength(pascalsTriangle[exponent], exponent + 1); | |
| 77 | + | pascalsTriangle[exponent][0] := 1; | |
| 78 | + | pascalsTriangle[exponent][exponent] := 1; | |
| 79 | + | for factor := 1 to exponent - 1 do | |
| 80 | + | begin | |
| 81 | + | pascalsTriangle[exponent][factor] := | |
| 82 | + | pascalsTriangle[exponent - 1][factor - 1] + | |
| 83 | + | pascalsTriangle[exponent - 1][factor]; | |
| 84 | + | end; | |
| 85 | + | end; | |
| 86 | + | ||
| 87 | + | // ... | |
| 88 | + | ``` | |
| 89 | + | ||
| 90 | + | ### Инициализация | |
| 91 | + | ||
| 92 | + | Начиная с FPC 3.0.0 типы динамических массивов, которые не являются анонимными, автоматически снабжаются «конструктором», как это возможно уже знакомо по объектно-ориентированному программированию. Это позволяет объединить вызовы `setLength` и серию присвоения значений в одном операторе: | |
| 93 | + | ||
| 94 | + | ``` pascal | |
| 95 | + | program dynamicArrayCreateDemo(input, output, stdErr); | |
| 96 | + | type | |
| 97 | + | truths = array of boolean; | |
| 98 | + | var | |
| 99 | + | l: truths; | |
| 100 | + | begin | |
| 101 | + | l := truths.create(false, true, true, false, true, false, false); | |
| 102 | + | end. | |
| 103 | + | ``` | |
| 104 | + | ||
| 105 | + | Конечно, вы также можете вкладывать массивы: | |
| 106 | + | ||
| 107 | + | ``` pascal | |
| 108 | + | program nestedDynamicArrayCreateDemo(input, output, stdErr); | |
| 109 | + | type | |
| 110 | + | truths = array of boolean; | |
| 111 | + | pattern = array of truths; | |
| 112 | + | var | |
| 113 | + | p: pattern; | |
| 114 | + | begin | |
| 115 | + | p := pattern.create( | |
| 116 | + | truths.create(false, false), | |
| 117 | + | truths.create(true, false), | |
| 118 | + | truths.create(true, false, false), | |
| 119 | + | truths.create(true, true, false) | |
| 120 | + | ); | |
| 121 | + | end. | |
| 122 | + | ``` | |
| 123 | + | ||
| 124 | + | ### Обращение | |
| 125 | + | ||
| 126 | + | Имейте в виду, что динамические массивы являются указателями. Присвоение переменных динамического массива друг другу копирует не какую-либо полезную нагрузку, а только адрес. Это отличается от поведения статических массивов. | |
| 127 | + | ||
| 128 | + | Если вы хотите дублировать данные, вы должны использовать [`system.copy`](https://www.freepascal.org/docs-html/rtl/system/copy.html). | |
| 129 | + | ||
| 130 | + | ``` pascal | |
| 131 | + | program dynamicArrayCopyDemo(input, output, stdErr); | |
| 132 | + | ||
| 133 | + | var | |
| 134 | + | foo, bar: array of char; | |
| 135 | + | ||
| 136 | + | procedure printArrays; | |
| 137 | + | begin | |
| 138 | + | writeLn('foo[0] = ', foo[0], '; bar[0] = ', bar[0]); | |
| 139 | + | end; | |
| 140 | + | ||
| 141 | + | begin | |
| 142 | + | setLength(foo, 1); | |
| 143 | + | foo[0] := 'X'; | |
| 144 | + | // копируем _адрес_ | |
| 145 | + | bar := foo; | |
| 146 | + | write(' начальное значение: '); | |
| 147 | + | printArrays; | |
| 148 | + | ||
| 149 | + | // изменяем содержимое _посредством_ _второго_ адреса | |
| 150 | + | bar[0] := 'O'; | |
| 151 | + | write('изменено посредством 2-го адр: '); | |
| 152 | + | printArrays; | |
| 153 | + | ||
| 154 | + | // копируем содержимое | |
| 155 | + | bar := copy(foo, 0, length(foo)); | |
| 156 | + | bar[0] := 'X'; | |
| 157 | + | write(' скопировано и изменено: '); | |
| 158 | + | printArrays; | |
| 159 | + | end. | |
| 160 | + | ``` | |
| 161 | + | ||
| 162 | + | Только с помощью `copy` оба массива могут быть изменены независимо. | |
| 163 | + | ||
| 164 | + | Как указано выше, `setLength` копирует данные. Выделенная строка в примере выше (семантически) эквивалентна `setLength(bar, length(bar))`. | |
| 165 | + | ||
| 166 | + | Динамические массивы считаются ссылками. Вызов `setLength(myDynamicArrayVariable, 0)` фактически делает `myDynamicArrayVariable:=` [[Nil|nil]] и уменьшает количество ссылок. Только когда счетчик ссылок достигает нуля, блок памяти освобождается. | |
| 167 | + | ||
| 168 | + | ``` pascal | |
| 169 | + | program dynamicArrayNilDemo(input, output, stdErr); | |
| 170 | + | var | |
| 171 | + | foo, bar: array of char; | |
| 172 | + | begin | |
| 173 | + | setLength(foo, 1); | |
| 174 | + | foo[0] := 'X'; | |
| 175 | + | // копируем ссылку, увеличиваем счетчик ссылок | |
| 176 | + | bar := foo; | |
| 177 | + | // foo становится nil, счетчик ссылок уменьшается | |
| 178 | + | setLength(foo, 0); | |
| 179 | + | writeLn('length(foo) = ', length(foo), | |
| 180 | + | '; length(bar) = ', length(bar)); | |
| 181 | + | ||
| 182 | + | // уменьшаем количество ссылок в очередной раз | |
| 183 | + | bar := nil; | |
| 184 | + | writeLn('length(foo) = ', length(foo), | |
| 185 | + | '; length(bar) = ', length(bar)); | |
| 186 | + | end. | |
| 187 | + | ``` | |
| 188 | + | ||
| 189 | + | Тем не менее, динамические массивы финализируются автоматически. Нет необходимости вручную устанавливать `setLength(…, 0)` для всех ваших ссылок, когда программа заканчивается или когда выходит из области видимости в целом. | |
| 190 | + | ||
| 191 | + | Без `{$rangeChecks on}` возможен выход за пределы массива. Это означает, что при итерации по динамическим массивам невозможно работать без [`low`](https://www.freepascal.org/docs-html/rtl/system/low.html) и [`high`](https://www.freepascal.org/docs-html/rtl/system/high.html) значений, чтобы определить допустимые индексы (первый является необязательным, поскольку динамические массивы всегда начинаются с нуля). В качестве альтернативы можно использовать [[for-in loop/ru|циклы]] `for… in`, если индекс не требуется. | |
| 192 | + | ||
| 193 | + | Помните, что [[SizeOf/ru|sizeOf]] динамического массива соответствует размеру указателя. | |
| 194 | + | ||
| 195 | + | ## Приложение | |
| 196 | + | ||
| 197 | + | - есть [`system.tBoundArray`](https://www.freepascal.org/docs-html/rtl/system/tboundarray.html) и [`objPas.tBoundArray`](https://www.freepascal.org/docs-html/rtl/objpas/tboundarray.html) | |
| 198 | + | ||
| 199 | + | ## См. также | |
| 200 | + | ||
| 201 | + | - [[String/ru|string]] | |
| 202 | + | - пример: [[Example: Multidimensional dynamic array|multidimensional dynamic array]] | |
| 203 | + | - [Free Pascal Reference guide: “Dynamic arrays”](https://www.freepascal.org/docs-html/ref/refsu14.html#x38-510003.3.1) | |
| 204 | + | ||
| 205 | + | --- | |
| 206 | + | *From the Free Pascal wiki, page "Dynamic array/ru", as it stood on 2022-08-06 after a change by Kai Burghardt, out of the wiki's dump of 2024-05-26. Copyright stays with the author who wrote it, according to the old wiki's [[Licensing]] page. If you have concerns about this material, [message the admin](/wiki-contact).* |
