【5.高级数据类型】8.动态使用指针变量

当指针变量声明后没有使用@运算符赋值时，此时的指针变量称为动态指针变量，动态指针变量在访问之前必须首先分配内存单元。Object Pascal 提供了标准过程来处理：

New，用来为动态指针变量分配内存单元，并把该单元的地址赋值给指针变量，所分配的单元大小由指针所指向的类型决定。如果应用程序的堆栈已没有足够的空间，则触发EoutOfMemory异常。调用格式：

New(<指针变量名>)

如：

var
    p: ^integer;
begin
    New(p);
end;

此时就可以使用“p^”来访问这个整型的动态指针变量。

当程序不再使用动态指针变量时，可以调用标准过程 Dispose 删除 New 所创建的动态指针变量，并释放所分配的内存单元，调用格式：

Dispose(<指针变量名>)

如：

var
    p: ^integer;
begin
    New(p);
    p^ := 7;
    Dispose(p);
end;

标准过程 GetMem 用于为动态指针变量申请一块指定大小的内存区域，并把该区域的起始地址赋值给指针变量。如果应用程序的堆栈已没有足够的空间，则触发EoutOfMemory异常。调用格式：

GetMem(<指针变量名>, <区域大小>)

当程序不再使用动态指针变量时，可以调用标准过程 FreeMem删除动态指针变量，并释放所分配的内存单元，调用格式：

FreeMem(<指针变量名>)

动态指针类型，常用来描述动态存储结构的实现。如：链表、堆栈、队列等。本节简单介绍链表结构。

链表是一组元素的序列，在这个序列中，每个元素总是与前面的元素相链接，这种链接就可以使用指针来实现。如下图：

链表中的元素称为节点，第一个节点称为表头，最后一个节点称为表尾。

指向表头的指针称为头指针，存放表头的地址。表尾不指向任何节点，其指针的值为Nil。

节点一般使用记录类型来描述，描述节点的记录至少包含两个域：值域，存放数据的域，其类型由存储的数据类型决定；指针域，存放下一个节点的地址。

如：

type
    Node = record
        data: integer;
        next: ^Node;
    end;
var
    head: ^Node;

或者：

type
    link = ^Node;
    Node = record
        data: integer;
        next: ^Node;
    end;
var
    Head: link;

注意：在上面的代码中，link = ^Node; 语句在定义时，Node还没有被定义，在Object Pascal中，这种情况只对指针类型的定义适用，也就是说：指针所指的对象可以被后定义。

示例：用链表实现随机产生10个整数，计算和、平均值、最大值、最小值。界面如下图：

示例代码：

type
  Pointer = ^Node;
  Node = record
    value: Integer;
    next: Pointer;
  end;
​
var
  Head: Pointer;
​
procedure TForm1.FormCreate(Sender: TObject);
var
  p: Pointer;
  i: integer;
begin
  // 窗体创建时对链表进行初始化
  New(Head);
  p := Head;
​
  for i := 1 to 10 do
  begin
    New(p^.next);
    p := p^.next;
  end;
  p^.next := nil;
end;
​
procedure TForm1.FormDestroy(Sender: TObject);
begin
  // 窗体销毁时对链表进行释放
  Dispose(Head);
end;
​
procedure TForm1.Button1Click(Sender: TObject);
var
  p: Pointer;
begin
  // 链表中存放数据
  Memo1.Lines.Clear;
  Edit1.Text := '';
  Edit2.Text := '';
  Edit3.Text := '';
  Edit4.Text := '';
​
  randomize();
  p := Head;
  while p^.next <> nil do
  begin
    p^.value := random(100);
    p := p^.next;
  end;
​
  p := Head;
  while p^.next <> nil do
  begin
    Memo1.Lines.Add(inttostr(p^.value));
    p := p^.next;
  end;
end;
​
procedure TForm1.Button2Click(Sender: TObject);
var
  p: Pointer;
  sum, max, min: Integer;
  mean: Real;
begin
  // 计算
  p := Head;
​
  sum := 0;
  max := p^.value;
  min := p^.value;
​
  while p^.next <> nil do
  begin
    sum := sum + p^.value;
​
    if p^.value > max then max := p^.value;
    if p^.value < min then min := p^.value;
​
    p := p^.next;
  end;
​
  mean := sum / 10;
​
  Edit1.Text := inttostr(sum);
  Edit2.Text := floattostr(mean);
  Edit3.Text := inttostr(max);
  Edit4.Text := inttostr(min);
end;