alocarea dinamica de memorie

7/26/2019 Alocarea Dinamica de Memorie

1/40

Program

area

1V.1.

Notiunile

de

obiect

qi

metodi

Ideea

de obiect arelabazd o noliune mai simpl6, deja cunoscutd,

gi

aceea de inregistrare

(record).

Aga cum

gtim,

o

inregistrare

este o

coleclie &

de

tipuri

diverse,

pe

care

programatorul

le

reunegte sub un singur

nume

unor anumite scopuri.

Spre

deosebire

de inregistriri,

obiectele

pot

contine,

pel

date, funcfii

gi proceduri.

Una dintre cele mai simple definilii

de

obiect este

urmitoarea:

tl4)e complex=object

re,

im:real;

funct,ion

nodul:rea1i

end;

function complex.modul

:

real

;

begin

modul:

=Eqrt

(egr

(re)

+eqr

(in)

)

;

end;

Pe mdsurd ce vom explica noliunile, definilia de mai sus va c6pdta

Deocamdati,

precizim

cd urmlrim sI introducem un

tip de date care

sI

numerelor complexe.

Cea

mai

simpld cale

de

definire

a

numerelor complexe

ar

pulEf

porneasci

de

la

tipul

de date

record.

Astfel,

putem

si

gdndim

un numdr

ca

fiind

bine

determinat

de

doui

numere reale:

partea

real6

gi

partea

imagi

inregistrare de acest tip

va avea

definilia:

t)T)e

complex=record

re, im:

real;

end;

Am definit aqadar

un

tip

nou

de

inregistrare, numitd complex, asdel

o variabil[ de tip

complex va ft caracterizatd, de dou6 variabile de

tip

Evident,

declararea

unei astfel

de

variabile se

face

obignuit:

var

z:

corrplex;

Vom

avea acces la componenta re

a

lui z in forma. z . re iar la

in forma

z. in.

Definilie

Nofiunea de

obiect

reprezinti un concept

superior

celd

inregistrare

prin

faptul cI

poate

confine

rtit date

(variabile)

cAt

9i

170

T

a

,

u

{

{

L


2/40

'{

att

obiectului

gi

care sunt

concepute

de

programator

reprezinte

cAt

mai bine

o anumiti no{iune.

Metodele au acces la membrii obiectului in mod implicit.

Parametrii formali ai

metod:lor

_nu

_p9t_

coincide

cu

variabilele

cuprinieTiTdflnifia-

o-biecTulu

i:

*--

='

Metodele sunt func{ii sau

proceduri

care

fac

ruteanzk

c,rV/VPq4'

/

u

t-/4.t*2t

"--e

drrrr-r'*

)

cAfi

a-

(1b4 .A/

{

Sd

revenim

la

nofiunea

de

numdr complex

gi

sd

ne g6ndim cd,

de

fapt,

a$a

cum

gtim,

numerele

complexe au

gi

alte

rndrimi

caracteristice. Una

dintre

ele

modulul.

Va

fi

de

dorit

sd completdm

definilia

cu o metodi care

sd

reprezinte

lul

modulului numdrului

complex.

Asta vom

face,

specificAnd

faptul

c5,

prin

dou[

numere

reale,

degi

corectd,

este insuficientd.

De ce ?

pentru

ic,definiliaunui.glj

yffi

Obiectul nostru

va avea definilia:

tfrlre comlrlex

=

object

fer irn

: real;

function

modul:rea1;

endi

qcluhtk

/)"4r*

bAa?

al^-

f7

:-7oA'

Fare

nu

are

nici

un

argument

gi

care

intoarce o

valoare

reald.

Sd

descriem

cornplet

te:

eal

i

+sqr(im)

);

td de funclie

cu difcrenfa_cd

numele

ruiaii

aparJine.

Nirnic

surprinzdtor, in

e membre

prin

intcrmediul numelui

prelucreazl

datele

comporrente ale lui z,

lui

complex z.

Sd

observdm ca funclia are acces la

variabilele re

gi

im in mod implicit

({ErI

o

calificare

suplimentari). Apelul

funcliei modul

in

forma

z.modul face

ca variabilele

re

gi

l.n

sa fie exact datele membre

ale

lui

z.

parte

din definifia

in aqa

fel incAt

si

Ce

fel

de func1ie este

modul

? Evident,

dupi

cum se vede,

este

o

funcfie

obiectului care apeleazi

metoda.

Funcfiile

membre ale

unui

obiect

prelucreazl

datele membre

ale

Definilie


3/40

in

continuare

vom

prezenta

modul

in

care

se

face

inilializarea

membre ale obibctelor,

numite

gi

membrii

de tip

date

ai obiectului.

Li

Pascal

pune la

dispozilie o metodd

special[

gi

anume metoda constructor.

1V.2.

Metoda

constructor

Aceasta este o metodd in sens obignuit,

care

poate

fi inclusl in

shiechrlui.

Lafel

ca

qi

alte metode,

ea

poate

avea sau nu

parametri.

In

cazul

in

dorim sd

aibi

parametri

acegtia trebuie

sd

difere

de

datele

componente'

obiectului

pentru

a

se

elimina

pericolul

de

3mbiguitate

(deoarece

metodelc

oricum acc-es

la

datele membre

ile obiectuluilMmf&finirii unui

este aceeagi

cu

a

unei

funcfli

sau

proceduri,

cu

deosebirea

cI

antetul

este

de cuvAntul const,ructor

(cuvAnt

rezervat

4limbajului)t

-r,

Exemolu

-2F*.-^^-.)-E-.:L:^-t.:-- -t-.:---J.^t^..-,

t\

Putem

introduce

in

definifia obiectului complex, urmltoarea

declara[ie

a

constructor:

consEructor

Lnlt

(a,b:real)

;

in

exteriorul dehni{iei obiectului

complex

urmeazl

sI descriem

modul

de

constructorului.

conatructor complex.

init

(a,b

: real)

;

begln

re:

=ai

Lm:

=bi

I

end;

"

r.r1"

Apelul

constructorului se

iace prin

calificarea obignuitd. Astfel, daci z este

obiect

de

tip courplex,

atunci

instrucfiunea:

z.cggpl6x(10,12);

va

avea

drept efect inilializarea datelor

componente

ale

lui

z

astfel

incdt

z.

re

va

valoarea 10 iar z. Lm va

avea

valoarea 12.

Initia-lizar0)

and

(y>0)

then

cadran:=1i

lf

(x0) then

cadran:=2i

tf

(x


27/40

S[ remarcim faptul ci

pe

l6ngd defuri{iile cerute

a aplmt

un

element nou

gi

variabila

pt.

Aceasta a

fost

declaratd ca

variabild

globabld

la inceput,

9i,

pentru prima

observIm

rolul sec{iunii begJ.n end

a

unit-ului, in care am dat efectiv o

valoare variabilei

fi ..,

prinintermediulfuncfeirigonomericearcEan.Deoarece

arctan(1)

=;

obfinempi=lc

'Este

simplu de vlzut cI

un

program

care:utilizeazd

func{iile cadran

gi

a

pentru

o

variabild

de tip conprex,

poate

arita astfel:

progrrrn

tEt,

ugeB

P_ci

vai

z:complex;

begin

z.Lnlt(2,-41i z.afiai

wrLteln

(z.

cadran)

;

wrlteln

(z.

argu.rrent)

;

end.

Construi(i

prin

mo$tenire

gi

polimorfism

un

punct

in spafiu care si redefineasci funclia

"distan{6"

de la

punct

la

originea sistemului

de

coordonate.

Pomim

de

la definilia obiectului

punct

de

la

prima problemi:

tlT)e

puncts e

obJect

:


28/40

un element

nou

$i

anurc

inceput,

gi,

pentru

prima

efectiv o valoare

variabilei

pr.

=

I

obfinempi=rc

4

cadran

gi

arguneat'

Realizafi proceduri

care se

efectueze

complex

folosind

unit-ul imaginar.

tpu.

R.4.

Sumd

Ei

produs

Pornim

de

la definiliile cunoscute

ale

sumei

gi

produsului:

(a

+

ib)

+

(u +

iv) -

a

+ u +

i(b

+

v)

(a

+

ib)

(u

+ iv)

=

au

-

bv

i

i(av

* bu)

Cel mai simplu

este

se

folosim

chiar

constructorul

din definifia

tipului complex

pentru

a

ini{ializa partea

reald

gi

partea

imaginari a

sumei, respectiv

produsului

a

doud

obiecte

de

tip complex.

uees imaginar;

procedure

euma(x,y:complex;

var z:complex)

;

begin z.Lnit(x.re+y.re,x.im+y.irn)

;

end;

procedure

produe(x,y:complexi

var

z:complex)

;

begin

z

.

init

(x.

re*y. re-x.

iur*y. Lur, x.

re*y.

im+x. im*y.

re)

;

endi

var

*,Y,

z: complex;

begin

x.lnit

(2,9)

i

y.

init

(4,11

t

Euna(x,y, z)

i

z.af igare;

produs

(x,y,zl

i

z.af isarei

end.

celor

trei

coordonate-

inilializdm

gi

coordonata

nfl

reprezentAnd

diagonab

de coordonate

gi

vdrful

suma

$i

produsul

obiectelor

de tip

1) Modificali

prin

mogtenire

$i

polimorfism

constructorul din definilia tipului

urmetor astfel incdt

variabila

x sd fie inilializata cu

valoarea

2.

tlpe te8t

=

object

:c :

real

i

conetructor

init;

end;

conEEructor tseEE.

init;

begln x:=31

end;

2l Modificali

prin

mogtenire

gi

polimorfism procedura

de

afigare

a

obiectului

definit in

continuare astfel incdt

datele

sI fie

afigate

in

ordine

inversd

tlpe afle

=

obJect

x,y

:

real;

conatrucEor

init;

procedure

t,ipar;

end;

conatrucEor afLe.

lnlt;

begln

x:=

0i

y:=0,

end;

proeedure

afls.tlpar;

begin

writeln

(

rx= I

,x,

'

y='

,y) ;

end;

3)

Modificali

prin

mogtenire

gi

polimorfism

funcfia de incrementare din definilia

obiectului

urmdtor astfel

incit

si.realizeze

decrementarea

valorii membrului

de tip

datd.

197


29/40

tl4)e

nu.n

.

object

n : Lnteger;

conaErucEor Lnl,t

(a:

.ntcgcr)

;

fuacELon func:

J,nt,eger;

,

eDdi

coaEtrucEor nun.lnit(a:lnteger)

i

'

begln n -ai end,

functLon

nusr. func: Lnt,egr,

begln func:=n+1i

endi

4) Modificafi

prin

mo$tenire

gi

polimorfism

funcfia

membru

a

obiectului

urmitor

astfel

incdt

valoarea

intoarsi

sd

fie

de

tip real

t1rye Latreg

r

obJect

n :

J.ntegcr;

conetructor

LnLt

(a

: J.nteger)

;

functloa

va1

:

J.ateger;

endt

coaat,ructor

lntreg.inLt(a:lnteger)

i

,

begln

n:-a,

endi

func t,Lon

J,ntreg

.

val : lnt,eger

;

begln

val:-ni end;

1V.5.2.

Concepte rafinate:

inherited,

virtual

si

self

Atributul lnherited

Polimorfismul

prezentat

in secfiunea

anterioar[

are

in limbajul Pascal

doui

t

gr

cea

Sd

dim un

exemplu

credem,

foarte

sugestiv.

*_Exenplu_

r-

Presupunem

cE

avem

doul definilii

de obiecte:

uau

gi

aoi.

Obiectul de

tip

dol.

ya

fi urmag al lui unu

(sau

unu este stramog al

lui

aor). Fiind o construcJie

foarte simpld nu

vom

declara

un

unLt

separat

ci

vom include

in

acelaqi

text sursi

gi

definitiile

gi

programul

ilustrativ.

incepem

cu obiectul

unu care are definifia

urmetoare:

t*'

:":

i"::l:::

coDatructor

lnit

(a:

Lnteger)

;

functl,on

putere

: integer;

end;

Agadar,

acest

obiect confine o variabil5

de

tip intreg

gi

dou[

metode:

un

coaatructor

gi

o

funcfie numiti

putere.

198

.

Du

parametrulu

puterii

a

dou

De

posibilitatea

Fal

modifica

mo

putere

va

f

Sd

Ca

ea

mo$tenit5

furnizarea

v

furniza

valo

mogtenit[

d

adusi de lim

sintactic,

o a

conduce

la

din obiec

---G*ffi

Vo

conceptulu

Inc

comparafie

Acum

vom

permite

de

M

momentu


30/40

a

obiectului

urmltor

constructor

unu. init

(a:

lnteger)

;

begJ.n

n:

=ai

end;

DupI cum

se

vede,

constructorul

inilializeazd,

pur

gi

simplu

pe

n

cu

valoarea

parametrului

a. Func[ia

putere

prezentatd

mai

jos

nu

face

decdt sd intoarcl

valoarea

puterii

a doua

a lui n.

functLon unu.

put,ere

: lntegep;

begln

putere:=sqr(n)

;

end;

Desigur

cd,

prin

mogtenire,

datele

gi

metodele

se

transmit

urmagilor

avdnd

posibilitatea

de

modificare

a

metodelor.

SE

urmdrim

definilia

de

mai

jos:

tlpe

doJ.

=

obJect(unu)

function

putere

:

integer;

end;

Fa[i

de datele

gi

metodele

mogtenite am

anuntat un singur lucru,

gi

anume

cd vom

modifica modul

de ac{iune

al

funcfiei

putere,

mo$tenite

din unu. Noua defini]ie a

funcfiei

putere

va

fi:

functlon

doi.putere : integer;

begln

putere:-lnherit,ed

putere

+ 1; end;

Sd explicdm modul

de lucru,

foarte

simplu,

care

se

rezume h atribuirea:

puter:=inherLted

putere

+

1;

Califrcativul

lnherited

din

dreapta

va

cere

execufia

funcliei

putere

a$a

cum este

ea

mogtenitd de

la

stramogul

unu.

Agadar,

apelul functiei

putere

din

dreapta

se

va

solda cu

furnizarea valorii

n2 . La

aceasta se

adaugl

r

gi

in final func{ia

puter

a

obiectului

doi va

furniza valoarea

,r2 + f. intr-adevir,

noua

funcfie

putere

are un alt efect

decdt cea

mogteniti

dar toflrgi

o

folosegte

pe

aceasta

Acest rafinament

este

o

contribufie

importantd

adus[

de limbajul

Pascal

conceptului

de

polimorfism.

Facem

observafia cd, degi

corect[

sintactic, o atribuire

de

forma

putsere:=putere

+ 1i

conduce

la

o

eroare

de execute

fiind

in realitate un

apel

recursiv

infinit al

funcfiei

putere

in

limbajul

Pascal

doud

pe

obiecte

in

dar modificati

de cdtre

exemplu

simplu,

dar

obiectul

de

trp aol

va

foarte

simpl5

nu

gi

definifiile

gi

programul

___0

then begln

cLfre(n dtv 10);

wriEe(n

mod

10);

end;

endi

procedure

doi.clfre;

begln Lf

n>0

then

begin

cLfre(n dlv 2);

wrlte(n

rrod

2);

endi

end;

var

A zeceiB:dol;

begin

A.lnlE;

A.cifre(2305)

;

wrlteln;

B.Lnil; B.cifre(2305)

i

radlni

end.

baza

2,

realizdm

imp5(irea

2);

dar

atrage aten(ia

asupra

le

credm

nu

se

referd la

spus,

prin

obiecte modeldm

secliunea de aprofundare

obiecte

a

altor tehnici.

am mai fdcut

Definili un obiect

de tip matrice

gi

realizali

alocarea

dinamici

gi

eliberarea

dinamici

a

memoriei.

Ln baza 2')

;

Cea mai simpld exemplificare

a

cerinfei din

enunt

este

prezentatd

in continuare.

Obiectul de tip

talrou confine drept date

o

matrice

gi

un intreg

care va

reprezenta

dimensiunea

efectivi

a

matricei.

Funcfia dtag calculeazd suma elementelor de

pe

diagonala

principal5

a

matricei. Constructorul

gi

destructorul

afigeazI textele

cores-

punzltoare

acfiunii

efectuate, constructie

respectiv distrugere.

Progran

_natrLce;

tlpe matrico

=

arrayt1..10,1..101

of real;

tlpe

tablou

-

object

m:uatricei

n

:

J,nteger;

conEtructor

gen

(J,

:

Luteger)

;

destructor dLa;

functlon dlag:real;

endi

construcEbr

tsablou.

gen

(

i: l.nteger)

;

var

J:lnEeger;

begJ.n

n:

=1.

i

for

J:-1

Eo n do mlJ,JI:=J;

wrlteln(tan creaE

un oblectt);

endi

deetructor

Eablou.

die;

begln

wrl,teln

(

'am

dLetrue un

obl,ect'

) ;

end;

functLon

t,ablou. dl.ag :

real

;

var

J:Lntgri

e:real

begln

e:-0i

207

in

baza

10')

;


39/40

for

J:-1

to n do s:.E+m[J,Jl,

dJ.ag:

=a;

ndi

var

M:^tabI0u;

begJ.n

new(M,gen(5)

);

wrlEeln

(U^.dlag)

;

readln;

diepoee

(M,

dia)

;

end.

Programul

creazd un obiect alocat

dinamic. Constructorul asigurd

cd

elementele

de

pe

diagonala

principald

au

valori

egale

cu

linia

(coloana).

Urmeazd

afigarea

sumei

elementelor

de

pe

diagonala

principald

gi

distrugerea

obiectului.

1) Asociagi

destructori

care sA afiteze

un

text corespunzltor

actiunii

de

distrugere

$i

tealizati alocdri

9i

eliberlri

dinamice de memorie

pentru

obiecte

de

tip

fractie,

rat, .ona1,

punct

gi

conplex

definite in

acest

capitol.

2)

Precizali

care dintre afirmafiile

urm5toare sunt

adev[rate:

a) Alocarea dinamicl

se

realizeazd

prin

apelul constructorului

obiectului.

b)

Alocarea dinamic6

se

realizeazd,

de cltre

procedura

new

care are drept

parametri

un

pointer

cltre

obiect

gi

constructorul

acestuia.

c)

Diskugerea

este insolitl de

gtergerea

efectivl a

conlinutului

memoriei.

d)

Distrugerea

elibereazi memoria

care

insd igi

va

schimba

con{inutul numai in

urma

'

unei alte alocdri.

3)

Precizali

care

dintre

afirmafiile

urmdtoare sunt

false:

a) Destructorul

obiectului

este

parametru

al

procedurii

dlepoae.

b)

,

Procedura

dlapose are

drept

paramentri

un

pointer

cltre

obiectul care va

fi

distrus

gi

destructorul

clasei.

c)

Distrugerea

efectivd a unui obiect

se

realizeazd

de

destructorul

clasei.

d)

Destructorul permite

descrierea unei

acfiuni

care

insofegte distrugerea.

1V.7.

Descrierea formali

a obiectelor

Din

tot ceea

ce am spus

despre

obiecte

putem

inlelege c6,

in

definitiv,

notiunea

de

obiect

poate

fi

inleieasi

printr-o

descriere

formail,

dupd

cum

urmeazd:

I

a"t"

obiect r

i

fapt

care

reflecta

ceea

ce .r,

,r[::i"unr-"

c6 un

obiect

se

compune din date

gi

metode;

datele

9i

metodele

pot

se

apar[ explicit

(declarate)

sau

implicit

(rnogtenite).

I

a"t. ale lisDajului

d.ate

-)

]"fte

Eipuri

definite

I

I

date de

tip

obiect

208

Date

standard ale

l

Desc

.

C

i

o

D

i

o

F

AtAt

Meto

virtuale

sunt

in

sf[rgit,

din

.

.

Vom

tehnici de ma

obiect

care s

probleme

rez

damelor, amb

Vom

care va

inilial


40/40

asigurd cd

elementele

de

Urmeazd, afigarea

sumei

acfiunii

de

distrugere

obiecte

de tip fractie,

obiectului.

care are drept

parametri

un

memoriei.

con[inutul numai

in

urma

Datele

(sau

membrii

de

tip

date cum

mai

sunt numili)

pot

fi

atAt tipuri

standard

ale

limbajului,

alte

tipuri

definite

sau

chiar

date de

tip

obiect.

ctsori

tori

ii

uri

Descrierea

formald

reflectd

faptul

cd

prin

metode inlelegem:

o

Constructorii

(cei

care

perrnit inilializarea datelor

gi

stabilirea

legiturii

intre

obiectul declarat

qi

metodele

sale virtuale).

o

Destructorii

(cei

care dau

posibilitatea

de asociere

unei acliuni

care

insolegte

distrugerea).

o

Func(iile

gi

procedurile

incluse

in definilia obiectului.

Atdt

funcliile cdt

gi

procedurile pot

fi statice

sau

virtuale.

i

etaEice

i

virtsuale

eduri

etsatice

eduri

virtsuale

Metodele

statice

sunt alocate obiectelor

inc6

in

faza de compilare,

cele

virtuale sunt apelate la

execufie.

in sflrgit,

din

punctul

de vedere al modului de alocare

obiectele sunt:

o

Statice,

alocate

pe

intreg

parcursul

execufiei

programului

gi

care nu

pot

fi

distruse.

o

Dinamice,

alocate de

procedura

new

in

heap

gi

distruse cu

procedura

dispose.

Obiectele

dinamice

sunt accesate

prin pointeri.

false:

obiectul care va

fi

distrus

gi

clasei.

distrugerea.

inlelege

cd, in

definitiv,

dupd

cum

urmeaz6:

se

compune

din

date

gi

sau

implicit

(rnogtenite).

Vom

constata

ci

programarea

pe

obiecte

permite

chiar modelarea

unor

tehnici

de mare corrplexitate

gi

vom exemplifica

prin

constructia

unei definilii

de

obiect care

sd

reflecte

tehnica

Backtraking.

Obiectele de acest tip

vor fi

chiar

probleme

rezolvate

prin

aceast[ tehnici,

a$a

cum este

problema

permut[rilor

sau

a

damelor,

ambele

studiate

inc[

din

clasa

a X-a.

Vom

porni

de

la

o sistematizare

a

procedurilor,

gi

anume:

procedure

init;

care

va iniltaltza

elementele

specifice ale

unei

probleme

date:

209

Tehnica

Backtracking

gi

urmagi

care

rezolve

problema

permutarilor

gi problema

damelor

1V.8.

Aprofundare:

alocarea dinamica de memorie

Documents