Pascal - 記憶體管理

本章解釋了 Pascal 中的動態記憶體管理。Pascal 程式語言提供了多個用於記憶體分配和管理的函式。

動態分配記憶體

在程式設計過程中，如果您知道陣列的大小，那麼定義陣列就很容易了。例如，要儲存任何人的姓名，最多可以有 100 個字元，因此您可以定義如下內容：

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

但是現在，讓我們考慮一種情況，您不知道需要儲存的文字長度，例如，您想儲存關於某個主題的詳細描述。在這裡，我們需要定義一個指向字串的指標，而無需定義需要多少記憶體。

Pascal 提供了一個過程 `new` 來建立指標變數。

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.

編譯並執行上述程式碼後，將產生以下結果：

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

現在，如果您需要定義一個指標，並讓它稍後引用特定數量的位元組，則應使用 `getmem` 函式或 `getmem` 過程，其語法如下：

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

function GetMem(
   size: PtrUInt
):pointer;

在前面的示例中，我們聲明瞭一個指向字串的指標。字串的最大值為 255 個位元組。如果您真的不需要那麼多空間，或者需要更大的空間（以位元組為單位），`getmem` 子程式允許指定該空間。讓我們使用 `getmem` 重寫前面的示例：

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.

編譯並執行上述程式碼後，將產生以下結果：

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

因此，您可以完全控制，並且可以在分配記憶體時傳遞任何大小的值，這與陣列不同，陣列一旦定義了大小就無法更改。

調整和釋放記憶體

程式退出時，作業系統會自動釋放程式分配的所有記憶體，但是，作為一個良好的實踐，如果您不再需要記憶體，則應該釋放該記憶體。

Pascal 提供了 `dispose` 過程來使用 `new` 過程釋放動態建立的變數。如果您使用 `getmem` 子程式分配了記憶體，則需要使用 `freemem` 子程式來釋放此記憶體。`freemem` 子程式的語法如下：

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

function Freemem(
   p: pointer
):PtrUInt;

或者，您可以透過呼叫 `ReAllocMem` 函式來增加或減少已分配記憶體塊的大小。讓我們再次檢查上面的程式，並使用 `ReAllocMem` 和 `freemem` 子程式。以下是 `ReAllocMem` 的語法：

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

以下是一個使用 `ReAllocMem` 和 `freemem` 子程式的示例：

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.

編譯並執行上述程式碼後，將產生以下結果：

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

記憶體管理函式

Pascal 提供了許多記憶體管理函式，這些函式用於實現各種資料結構並在 Pascal 中實現低階程式設計。許多這些函式是實現相關的。Free Pascal 提供了以下用於記憶體管理的函式和過程：