1.Структура хранения множеств

Множество – набор элементов.

Для множества определены операции:

• проверка наличия элемента a ∈ A,
• добавление элемента A + a,
• удаление элемента A – a. Теоретико-множественные операции:
• объединение A ∪ B,
• пересечение A ∩ B,
• вычитание A  B. Универс U – множество всех элементов.

Проектирование:

Текст – линейная последовательность слов (слово - линейная последовательность символов)

Текст – линейная последовательность строк, строки состоят из слов, слова – из символов и т.д.

Математическая модель текста – иерархическая структура представления (дерево).

2. Повторное использование памяти (сборка мусора)

При удалении разделов текста для освобождения звеньев следует учитывать следующие моменты:

• обход всех звеньев удаляемого текста может потребовать длительного времени
• при множественности ссылок на разделы текста (для устранения дублирования одинаковых частей) удаляемый текст нельзя исключить
  • этот текст может быть задействован в других фрагментах текста.

Память, занимаемая удаляемым текстом, не освобождается, а удаление текста фиксируется установкой указателей в состояние NULL (например, pFirst=NULL).

Подобный способ выполнения операций удаления текста может привести к ситуации, когда в памяти, используемой для хранения текста, могут присутствовать звенья, на которые нет ссылок в тексте и которые не возвращены в систему управления памятью для повторного использования. Элементы памяти такого вида носят наименование "мусора". Наличие "мусора" в системе может быть допустимым, если имеющейся свободой памяти достаточно для работы программ. В случае нехватки памяти необходимо выполнить "сборку мусора".

Возможный подход доступа к системе управления памятью – разработка специальной системы управления при помощи перегрузки операторов new и delete.

Общая схема подхода:

• Для системы управления память выделяется полностью при начале работы программы; вся память форматируется и представляется в виде линейного списка свободных звеньев.
• Для фиксации состояния памяти в классе TTextLink создается статическая переменная MemHeader типа TTextMem.

class TTextMem{
    PTTextLink pFirst; // первое звено
    PTTextLink pLast; // последнее звено
    PTTextLink pFree; // первое свободное

• Для выделения и форматирования памяти определяется статический метод InitMemSystem класса TTextLink.

void TTextLink::InitMemSystem(int size) // инициализация памяти
{
    char Line[100];
    char *tmp = new char[sizeof(TTextLink)*size];
    MemHeader.pFirst = (PTTextLink)new char[sizeof(TTextLink)*size];
    MemHeader.pFree = MemHeader.pFirst;
    MemHeader.pLast = (PTTextLink)tmp + size - 1;
    PTTextLink pLink = MemHeader.pFirst;
    for (int i = 0; i < size - 1; i++, pLink++) // размер памяти
        pLink->pNext = pLink + 1;
    pLink->pNext = nullptr;
}

• При запросе памяти в операторе new выделяется первое свободное звено.

void * TTextLink::operator new(size_t size) // выделение звена
{
    PTTextLink pLink = MemHeader.pFree;
    if (MemHeader.pFree != nullptr)
        MemHeader.pFree = pLink->pNext;
    return pLink;
}

• При освобождение звена в операторе delete звено включается в список свободных звеньев.

void operator delete (void *pM)
{
    PTTTextLink pLink=(PTTTextLink)pM;
    pLink->pNext=MemHeader.pFree;
    MemHeader.pFree=pLink;
}

• Для различения звеньев «мусора» и текста – маркировка текстовых звеньев и звеньев списка свободных звеньев.