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Gestión de Memoria

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La gestión de memoria es un aspecto crucial en cualquier lenguaje de programación, y ALGOL no es una excepción. En este módulo, aprenderemos cómo ALGOL maneja la memoria, incluyendo la asignación y liberación de memoria, así como técnicas avanzadas para optimizar el uso de la memoria.

Contenido

  1. Introducción a la Gestión de Memoria
  2. Asignación Estática vs Dinámica
  3. Punteros y Referencias
  4. Gestión de Memoria Dinámica
  5. Errores Comunes y Buenas Prácticas
  6. Ejercicios Prácticos
  7. Conclusión

Introducción a la Gestión de Memoria

La gestión de memoria en ALGOL implica la administración de la memoria durante la ejecución de un programa. Esto incluye la asignación de memoria para variables y estructuras de datos, así como la liberación de memoria cuando ya no es necesaria.

Conceptos Clave

  • Memoria Estática: Memoria asignada en tiempo de compilación.
  • Memoria Dinámica: Memoria asignada en tiempo de ejecución.
  • Punteros: Variables que almacenan direcciones de memoria.

Asignación Estática vs Dinámica

Asignación Estática

La asignación estática se realiza en tiempo de compilación. Las variables y estructuras de datos se declaran con un tamaño fijo que no puede cambiar durante la ejecución del programa.

begin
  integer a;
  real b;
  array c[1:10];
end;

Asignación Dinámica

La asignación dinámica se realiza en tiempo de ejecución, permitiendo que el tamaño de las estructuras de datos se determine durante la ejecución del programa.

begin
  integer array d[1:n];  // n se determina en tiempo de ejecución
end;

Punteros y Referencias

Los punteros son variables que almacenan direcciones de memoria. En ALGOL, los punteros se utilizan para gestionar la memoria dinámica y para crear estructuras de datos complejas como listas enlazadas y árboles.

Declaración de Punteros

begin
  reference integer p;
  p := new integer;
  p := 10;
end;

Uso de Punteros

begin
  reference integer p, q;
  p := new integer;
  q := new integer;
  p := 10;
  q := p;
end;

Gestión de Memoria Dinámica

La gestión de memoria dinámica en ALGOL se realiza mediante la asignación y liberación de memoria en tiempo de ejecución. Esto se logra utilizando las palabras clave new y dispose.

Asignación de Memoria

begin
  reference integer p;
  p := new integer;
  p := 10;
end;

Liberación de Memoria

begin
  reference integer p;
  p := new integer;
  dispose(p);
end;

Errores Comunes y Buenas Prácticas

Errores Comunes

  • Fugas de Memoria: Ocurren cuando la memoria asignada dinámicamente no se libera correctamente.
  • Acceso a Memoria No Asignada: Intentar acceder a memoria que no ha sido asignada o que ya ha sido liberada.

Buenas Prácticas

  • Siempre liberar la memoria asignada dinámicamente cuando ya no se necesite.
  • Inicializar los punteros a null después de liberar la memoria.
  • Utilizar estructuras de datos adecuadas para minimizar la complejidad de la gestión de memoria.

Ejercicios Prácticos

Ejercicio 1: Asignación y Liberación de Memoria

Escribe un programa en ALGOL que asigne memoria para un entero, lo inicialice con un valor y luego libere la memoria.

begin
  reference integer p;
  p := new integer;
  p := 42;
  print(p);
  dispose(p);
end;

Ejercicio 2: Uso de Punteros

Escribe un programa en ALGOL que utilice punteros para intercambiar los valores de dos variables enteras.

begin
  reference integer p, q, temp;
  p := new integer;
  q := new integer;
  p := 10;
  q := 20;
  
  temp := p;
  p := q;
  q := temp;
  
  print(p, q);
  
  dispose(p);
  dispose(q);
end;

Conclusión

En este módulo, hemos aprendido sobre la gestión de memoria en ALGOL, incluyendo la asignación estática y dinámica, el uso de punteros y referencias, y las mejores prácticas para evitar errores comunes. La gestión eficiente de la memoria es crucial para escribir programas robustos y eficientes en ALGOL. En el próximo módulo, exploraremos la concurrencia en ALGOL, un tema avanzado que nos permitirá escribir programas que pueden realizar múltiples tareas simultáneamente.

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