Войти
В информатика, ссылка - это значение, которое позволяет программе косвенно обращаться к конкретному элементу, например, к значению переменной или запись , в памяти компьютера или в каком-либо другом запоминающем устройстве. Ссылка называется ссылкой на базу данных, а доступ к базе данных называется разыменованием ссылки.
Ссылка отличается от самой базы данных. Обычно для ссылок на данные, хранящиеся в памяти в данной системе, ссылка реализуется как физический адрес, по которому данные хранятся в памяти или на устройстве хранения. По этой причине ссылку часто ошибочно путают с указателем или адресом и говорят, что она «указывает на» данные. Однако ссылка также может быть реализована другими способами, такими как смещение (разница) между адресом данных и некоторым фиксированным «базовым» адресом, как индекс в массиве , или, более абстрактно, как дескриптор . В более широком смысле, в сети ссылками могут быть сетевые адреса, такие как URL-адреса.
. Понятие ссылки не следует путать с другими значениями (ключи или идентификаторы ), которые однозначно идентифицируют элемент данных, но предоставляют доступ к нему только с помощью нетривиальной операции поиска в некоторой структуре данных таблицы.
Ссылки широко используются в программировании, особенно для эффективной передачи больших или изменяемых данных в виде аргументов в процедуры или для обмена такими данными между различными использует. В частности, ссылка может указывать на переменную или запись, содержащую ссылки на другие данные. Эта идея лежит в основе косвенной адресации и многих связанных структур данных, таких как связанных списков. Ссылки могут вызвать значительную сложность в программе, частично из-за возможности висящих и диких ссылок и частично из-за топологии данных со ссылками ориентированный граф, анализ которого может быть довольно сложным.
Ссылки повышают гибкость в том, где можно хранить объекты и как они распределяются и как они передаются между областями кода. Пока можно получить доступ к ссылке на данные, можно получить доступ к данным через нее, и сами данные не нужно перемещать. Они также упрощают обмен данными между различными областями кода; каждый хранит ссылку на него.
Механизм ссылок, если он различается по реализации, является фундаментальной особенностью языка программирования, общей почти для всех современных языков программирования. Даже некоторые языки, которые не поддерживают прямое использование ссылок, имеют внутреннее или неявное использование. Например, соглашение о вызове по ссылке может быть реализовано с явным или неявным использованием ссылок.
Указатели являются наиболее примитивным типом ссылки. Из-за их тесной связи с базовым оборудованием они являются одним из самых мощных и эффективных типов справочных материалов. Однако также из-за этой связи указатели требуют от программиста четкого понимания деталей архитектуры памяти. Поскольку указатели хранят адрес ячейки памяти, а не значение напрямую, неправильное использование указателей может привести к неопределенному поведению в программе, особенно из-за висячих указателей или диких указателей.. Интеллектуальные указатели - это непрозрачные структуры данных, которые действуют как указатели, но могут быть доступны только с помощью определенных методов.
A handle является абстрактной ссылкой и может быть представлен различными способами. Типичный пример - дескрипторы файлов (структура данных FILE в стандартной библиотеке ввода-вывода C ), используемые для абстрагирования содержимого файла. Обычно он представляет как сам файл, как при запросе блокировки файла, так и конкретную позицию в содержимом файла, как при чтении файла.
В распределенных вычислениях ссылка может содержать не только адрес или идентификатор; он также может включать в себя встроенную спецификацию сетевых протоколов, используемых для поиска и доступа к объекту, на который имеется ссылка, а также способ кодирования или сериализации информации. Таким образом, например, описание WSDL удаленной веб-службы можно рассматривать как форму ссылки; он включает полную спецификацию того, как найти и привязать к определенной веб-службе. Ссылка на динамический распределенный объект - еще один пример: это полная спецификация того, как создать небольшой программный компонент, называемый прокси-сервером, который впоследствии будет участвовать в одноранговом взаимодействии и через который локальный компьютер может получить доступ к данным, которые реплицируются или существуют только как слабо согласованный поток сообщений. Во всех этих случаях ссылка включает в себя полный набор инструкций или рецепт доступа к данным; в этом смысле он служит той же цели, что и идентификатор или адрес в памяти.
В более общем смысле, ссылку можно рассматривать как часть данных, которая позволяет однозначно извлекать другую часть данных. Сюда входят первичные ключи в базах данных и ключи в ассоциативном массиве. Если у нас есть набор ключей K и набор объектов данных D, любая четко определенная (однозначная) функция от K до D ∪ {null } определяет тип ссылки, где null - это изображение ключа, не имеющее отношения к чему-либо значимому.
Альтернативным представлением такой функции является ориентированный граф, называемый a. Здесь каждая точка отсчета представлена вершиной, и есть ребро от u до v, если точка отсчета в u относится к системе отсчета в v. Максимальный out-градус равен единице. Эти графики ценны в сборке мусора, где их можно использовать для разделения доступных и недоступных объектов.
Во многих структурах данных большие сложные объекты состоят из более мелких предметов. Эти объекты обычно хранятся одним из двух способов:
Внутреннее хранилище обычно более эффективно, потому что существует стоимость пространства для ссылок и динамического выделения метаданных, а также временные затраты, связанные с разыменованием ссылки и с выделением памяти для более мелких объектов. Внутреннее хранилище также увеличивает локальность ссылки за счет хранения различных частей одного и того же большого объекта близко друг к другу в памяти. Однако существует множество ситуаций, в которых предпочтительнее внешнее хранилище:
Некоторые языки, такие как Java, Smalltalk, Python и Scheme, не поддерживают внутреннюю память. В этих языках все объекты доступны через ссылки.
В языках ассемблера, первых используемых языках, обычно для выражения ссылок используются либо необработанные адреса памяти, либо индексы в таблицах. Они работают, но их несколько сложно использовать, потому что адрес ничего не говорит вам о значении, на которое он указывает, даже о том, насколько он велик или как его интерпретировать; такая информация закодирована в логике программы. В результате неправильные интерпретации могут возникать в некорректных программах, вызывая непонятные ошибки.
Одной из первых непрозрачных ссылок была ссылка на язык Лисп cons-ячейка, которая представляет собой просто запись, содержащую две ссылки на другой Лисп объекты, включая, возможно, другие cons-ячейки. Эта простая структура чаще всего используется для построения одинарных связанных списков, но также может использоваться для построения простых двоичных деревьев и так называемых "точечных списков", которые не заканчиваются нулевым значением. ссылка, но значение.
Другой ранний язык, Fortran, не имеет явного представления ссылок, но использует их неявно в своей семантике вызова по ссылке.
Указатель по-прежнему остается одним из самых популярных типов ссылок сегодня. Он похож на ассемблерное представление необработанного адреса, за исключением того, что он несет статический тип данных, который можно использовать во время компиляции, чтобы гарантировать, что данные, на которые он ссылается, не будут неправильно интерпретированы. Однако, поскольку C имеет систему слабых типов, которая может быть нарушена с помощью приведений (явные преобразования между различными типами указателей и между типами указателей и целыми числами), неверная интерпретация все еще возможна, если это сложнее. Его преемник C ++ пытался повысить безопасность типов указателей с помощью новых операторов приведения и интеллектуальных указателей в своей стандартной библиотеке, но все же сохранил возможность обхода этих механизмов безопасности. для совместимости.
Ряд популярных сегодня основных языков, таких как Eiffel, Java, C# и Visual Basic, приняли гораздо более непрозрачный тип ссылок, обычно называется просто ссылкой. Эти ссылки имеют такие типы, как указатели C, указывающие, как интерпретировать данные, на которые они ссылаются, но они безопасны по типу, поскольку не могут быть интерпретированы как необработанный адрес, а небезопасные преобразования не разрешены.
A Ссылка Fortran лучше всего рассматривать как псевдоним другого объекта, такого как скалярная переменная, строка или столбец массива. Синтаксиса для разыменования ссылки или непосредственного управления содержимым референта не существует. Ссылки Fortran могут быть нулевыми. Как и в других языках, эти ссылки облегчают обработку динамических структур, таких как связанные списки, очереди и деревья.
Во всех вышеупомянутых настройках концепция изменяемых переменных, данных, которые могут быть изменены, часто неявно использует ссылки. В Standard ML, OCaml и многих других функциональных языках большинство значений являются постоянными: они не могут быть изменены путем присвоения. Назначаемые «ссылочные ячейки» служат неизбежным целям изменяемых ссылок в императивных языках и делают возможность изменения явной. Такие ссылочные ячейки могут содержать любое значение, и поэтому им присваивается полиморфный тип α ref, где αдолжен быть заменен типом значения, на которое указывает. Эти изменяемые ссылки могут указывать на разные объекты в течение их времени жизни. Например, это позволяет строить круговые структуры данных. Ссылочная ячейка функционально эквивалентна массиву длины 1.
Для обеспечения безопасности и эффективности реализации в ML нельзя использовать приведение типов, а также выполнять арифметические операции с указателями. Важно отметить, что в функциональной парадигме многие структуры, которые могут быть представлены с помощью указателей на таком языке, как C, представлены с использованием других средств, таких как мощный механизм алгебраических типов данных. После этого программист может пользоваться определенными свойствами (такими как гарантия неизменности) во время программирования, даже если компилятор часто использует машинные указатели «под капотом».
Некоторые языки, такие как Perl, поддерживают символические ссылки, которые представляют собой просто строковые значения, содержащие имена переменных. Когда значение, которое не является обычной ссылкой, разыменовано, Perl считает это символической ссылкой и дает переменную с именем, заданным значением. PHP имеет аналогичную функцию в виде его $$ varсинтаксис.
Многие объектно-ориентированные языки широко используют ссылки. Они могут использовать ссылки для доступа и назначать объекты. Ссылки также используются в вызовах функций / методов или при передаче сообщений, а счетчики ссылок часто используются для выполнения сборки мусора неиспользуемых объектов.
 | Найдите dereference в Wiktionary, бесплатном словаре. |
