Definition und Zweck:
Ein Pointer (Zeiger, Adressvariable) ist ein spezieller Typ von Variable in der Programmierung (auch in der SPS-Programmierung in Sprachen wie Strukturierter Text – ST). Er speichert nicht direkt einen Wert, sondern die Speicheradresse einer anderen Variable. Er „zeigt“ also auf den Speicherort, an dem sich der eigentliche Wert befindet.
Das Hauptziel der Verwendung von Pointern ist es, einen indirekten Variablenzugriff zu ermöglichen und flexible oder dynamische Datenstrukturen und Algorithmen zu implementieren, die mit festen Adressierungen nicht möglich wären.
Funktionsweise und Relevanz in der SPS-Programmierung:
- Indirekter Zugriff: Statt direkt auf eine Variable über ihren Namen zuzugreifen (z.B. `Temperatur`), greift man über den Pointer auf den Inhalt der Speicheradresse zu, auf die er zeigt (`^Pointer_Temp` oder `Pointer_Temp^`).
- Dynamische Adressierung: Der Pointer kann im Programm auf verschiedene Variablen desselben Datentyps zeigen. Dies ist nützlich für die Verarbeitung von Daten in Schleifen oder für die Implementierung von Funktionen, die mit variablen Datenbereichen arbeiten.
- Effizienz: Bei der Übergabe großer Datenstrukturen (Arrays, Strukturen) an Funktionen oder Funktionsbausteine kann die Übergabe eines Pointers effizienter sein als das Kopieren der gesamten Daten (ähnlich Call-by-Reference).
Anwendungsbeispiele:
- Verarbeitung von Arrays: Ein Pointer kann auf das erste Element eines Arrays zeigen, und dann kann durch Inkrementieren des Pointers auf die folgenden Elemente zugegriffen werden.
- Generische Funktionsbausteine: Ein FB könnte einen Pointer auf einen Parameter erhalten und dann unabhängig vom konkreten Speicherort mit diesem Parameter arbeiten.
- Kommunikationsbausteine: Pointer können verwendet werden, um auf Puffer für Kommunikationsdaten zuzugreifen.
- Datenbankzugriff: Zeiger können auf Daten in Datenbausteinen oder externen Speichern verweisen.
Vorsicht bei der Verwendung:
Pointer sind mächtige Werkzeuge, aber sie erfordern höchste Sorgfalt bei der Verwendung, da ein Fehler im Umgang mit Pointern (z.B. Zugriff auf eine ungültige Speicheradresse) zu schwerwiegenden Programmabstürzen, undefinierbarem Verhalten oder Datenkorruption führen kann. Daher sind sie oft in den höheren Programmiersprachen zugänglicher als in grafischen SPS-Sprachen.
→ Siehe auch: Variable, Adresse, Datentyp, SPS-Programmierung, Datenkonsistenz
