Scrivere nell'area di memoria puntata da un Puntatore

Come sappiamo, i Puntatori ci consentono, anche in Gambas, di operare all'interno di un'area di memoria allocata.

Uso dei Memory Stream

In Gambas è possibile scrivere i dati direttamente nella variabile di tipo Puntatore mediante la risorsa degli Stream. ^{[nota 1]}
La procedura al riguardo prevede la creazione di un flusso di dati mediante la risorsa dei Memory Stream. Tale flusso viene gestito con un particolare tipo di dati chiamato appunto Stream, nel quale si effettuerà la scrittura dei dati (come sappiamo è possibile anche la lettura di dati da un Puntatore).
Avvenuta la scrittura dei dati nell'area di memoria puntata dal Puntatore, si continuerà a operare con il Puntatore medesimo (ad esempio ad una funzione esterna verrà passato il Puntatore referenziato, e non la variabile di tipo Stream utilizzata per la scrittura !). Va comunque ricordato che anche ogni operazione successiva di Scrittura, che vorrà effettuarsi mediante la risorsa Memory Stream sul Puntatore referenziato, andrà effettuata - come già visto - utilizzando il tipo di dati Stream.

Mostriamo di seguito un semplice esempio:

Public Sub Main()

 Dim p As Pointer
 Dim st As Stream
 Dim b As Byte
 Dim i As Integer
 
' Con la funzione "Alloc()" alloca - ad esempio - 8 byte di memoria, che sarà puntata da un "Puntatore":
 p = Alloc(SizeOf(gb.Byte), 8)

' Con la risorsa "Memory Stream" genera una variabile di tipo "Stream", che consentirà di scrivere nell'area di memoria riservata puntata dal "Puntatore":
 st = Memory p For Write

' Scrive a titolo esemplificativo alcuni dati di tipo "Byte" nell'area di memoria riservata:
 For b = 1 To 8
    Write #st, b * 10 As Byte
 Next

' Verifica il risultato in console:
 For i = 0 To 7
   Print Byte@(p + i)
 Next

' In fine viene chiuso il flusso "Stream":
 st.Close

' Libera la memoria precedentemente allocata:
 Free(p)
' Si assicura che il Puntatore non punti a un indirizzo di memoria rilevante:
 p = 0

End

Uso delle funzioni native di Gambas Byte@(), Short@(), Int@()...etc...

Con la versione "09adb643" (Master) di Gambas, le funzioni "Byte@()", "Short@()" e le altre analoghe, che svolgevano il solo compito di dereferenziare una variabile di tipo Puntatore, hanno assunto anche la capacità di assegnare un valore a un'area di memoria, puntata da un Puntatore, secondo il tipo di dati al quale tali la rispettiva funzione fa riferimento. ^{[nota 2]}
Questa nuova facoltà non vale per la funzione "String@()".

La loro sintassi in tal caso è (ad esempio usando la funzione "Int@()" ):

Int@(Puntatore) = valore

In sostanza, se prima di tale versione di Gambas le suddette funzioni operavano soltanto in lettura dati da un'area di memoria, ora esse operano - diciamo - anche in scrittura dati in un'area di memoria.

La scrittura dei valori avviene secondo l'Ordine dei Byte della macchina.

Mostriamo di seguito una serie di esempio, tenendo conto di alcune circostanze specifiche pratiche.

Con la variabile di tipo Puntatore generata dalla funzione "VarPtr()"

Nel seguente esempio la variabile di tipo Puntatore è stata ottenuta con la funzione "VarPtr()":

Public Sub Main()

 Dim i As Integer
 Dim p As Pointer

 p = VarPtr(i)

 Int@(p) = 222
 
 Print Int@(p)
 
 Int@(p) = 44444
 
 Print Int@(p)

End

Con la variabile di tipo Puntatore generata dalla funzione "Alloc()"

Qui, invece, la variabile di tipo Puntatore è stata ottenuta con la funzione "Alloc()":

Public Sub Main()

 Dim p As Pointer

 p = Alloc(SizeOf(gb.Integer), 1)

 Int@(p) = 222
 Print Int@(p)
 
 Int@(p) = 44444
 Print Int@(p)
 
 Free(p)

End

Ovviamente funziona anche l'aritmetica dei Puntatori. Bisognerà ricordare che la scrittura dei dati nell'area di memoria allocata avverrà secondo l'Ordine dei Byte posseduto dalla macchina che si sta usando.

Public Sub Main()

 Dim p As Pointer

 p = Alloc(SizeOf(gb.Byte), 8)

 Byte@(p + 2) = 222
 Print Int@(p)

 Short@(p + 5) = 1234
 Print Int@(p + 4)

 Free(p)

End

Con la variabile di tipo Puntatore restituito dalla sua Proprietà ".Data" di un vettore

Qui si assegneranno dei valori a una variabile vettoriale di tipo "Byte[]" attraverso il Puntatore restituito dalla sua Proprietà ".Data":

Public Sub Main()

 Dim bb As New Byte[4]
 Dim i As Integer

 For i = 0 To 3
   Byte@(bb.Data + i) = 10 + i
 Next 

' Verifica il risultato:
 For i = 0 To 3
   Print bb[i]
 Next 
 
End

Qui invece si assegneranno i singoli caratteri di una stringa a un vettore di tipo "Byte[]":

Public Sub Main()
 
 Dim bb As New Byte[6]
 Dim s As String = "Gambas"
 Dim i As Integer

 For i = 0 To bb.Max
   Byte@(bb.Data + i) = Asc(s, i + 1) ' oppure: Asc(s[i, 1])
 Next

' Verifica il risultato:
 Print bb.ToString(0, bb.Count)

End

Invece nell'esempio seguente si assegneranno grruppi di caratteri di una stringa usando la funzione "Pointer@()".
Attualmente non si comprende perché la lettura dal Puntatore è di soli 8 byte. Pertanto, per leggere l'intera stringa - qualora essa abbia una quantità di caratteri superiore a 8 - si userà un ciclo.

Public Sub Main()

 Dim s As String = "Gambas è un potente ambiente per lo sviluppo di applicazioni per piattaforme *nix basato sul linguaggio BASIC"
 Dim bb As New Byte[s.Len]
 Dim p As Pointer
 Dim i As Integer

 p = Alloc(s)

 For i = 0 To bb.Max / 8
' Si legge dal "Puntatore" e si scrive nella Proprietà ".Data" del vettore a gruppi di 8 byte per ogni ciclo.
' Il "Puntatore" all'area contenente la stringa va anch'esso dereferenziato con la funzione "Pointer@()":
   Pointer@(bb.Data + (8 * i)) = Pointer@(p + (8 * i))
 Next

 Print bb.ToString(0, bb.Count)

 Free(p)

End

Da questo esempio si deduce che se si deve assegnare una variabile di tipo Puntatore alla funzione "Pointer@()", la variabile di tipo Puntatore va dereferenziata preliminarmente con la funzione "Pointer@()".

Con la variabile di tipo Puntatore contenente l'indirizzo di memoria di una Struttura

In questo esempio si assegneranno dei valori ai membri dichiarati di una variabile di tipo Struttura.
Si otterrà innanzitutto il Puntatore all'area di memoria, ove sono memorizzati i dati dei membri dichiarati della Struttura, mediante il Metodo "Object.Address()".
Va ricordato che nell'area di memoria della Struttura i dati vengono memorizzati a cominciare dal 25° byte (numero indice offset: 24).

Public Struct STRUTTURA
  b As Byte
  c As Short
  i As Integer
End Struct


Public Sub Main()

 Dim p As Pointer
 Dim st As New STRUTTURA
 
 p = Object.Address(st)
 
 Byte@(p + 24) = 111
 Short@(p + 24 + SizeOf(gb.Short)) = 1111
 Int@(p + 24 + SizeOf(gb.Integer)) = 111111
 
' Verifica il risultato:
 With st
   Print .b
   Print .c
   Print .i
 End With

End

Con la variabile di tipo Puntatore restituito dalla sua Proprietà ".Data" di una Image

Qui si assegnano i valori dei colori dei 4 pixel, che costituiscono un Oggetto di tipo "Image":

Public Sub Button1_Click()
 
 Dim im As Image
 
 im = New Image(2, 2, Color.White, Image.Standard)

 Int@(im.Data) = &FF0000FF&
 
 Int@(im.Data + 4) = &FFFF0000&
 
 Int@(im.Data + 8) = &FF00FF00&

 Int@(im.Data + 12) = &FF00FFFF&
 
 im.Save("/tmp/immagine.png", 100)
 
End

Uso della funzione esterna di C "memset()"

Per scrivere nell'area di memoria riservata puntata da una variabile di tipo Puntatore, volendo, è possibile utilizzare anche la funzione esterna del linguaggio C memset().

Mostriamo un semplice esempio:

Library "libc:6"

' void *memset (void *__s, int __c, size_t __n)
' Set N bytes of S to C.
Private Extern memset(s As Pointer, c As Integer, n As Long)


Public Sub Main()

  Dim p As Pointer
  Dim i As Integer

  p = Alloc(SizeOf(gb.Byte), 8)  
  
' Scrive nell'area di memoria puntata dal "Puntatore":
  For i = 0 To 7
    memset(p + i, (i + 1) * 10, 1)
  Next

' Verifica il risultato in console:
  For i = 0 To 7
    Print Byte@(p + i)
  Next

' Libera la memoria precedentemente allocata e si assicura che il Puntatore non punti a un indirizzo di memoria rilevante:
 Free(p)
 p = 0

End

Note

[1] Vedere anche la seguente pagina: Definizione ed uso dei Memory Stream

[2] Vedere al riguardo:

• https://gitlab.com/gambas/gambas/-/commit/09adb643dfd7928d87a9d2cce9b64778976d4fbd
• https://lists.gambas-basic.org/pipermail/user/2022-October/076982.html