データ管理

データ項目は、変数または定数の値です。データ項目は、スカラーと呼ばれる単一の項目です。あるいは、データ集合体と呼ばれるデータ項目の集まりであることもあります。

データ集合体の種類には、配列と構造体があります。

PL/Iプログラムで使用されるデータには、計算データとプログラム制御データがあります。

以下の例において、VAR1、VAR2は計算データのコード化算術変数です。数字2と3.14は、算術定数になります。

プログラム制御データの定数は、コンパイラーによって決まります。

以下の例において、LAB1はプログラム制御データのラベル定数です。LAB1の値は、「statement X = Y + 3;」のアドレスです。

データ項目を使用するために、PL/Iはデータ・タイプと動作方法を把握する必要があります。属性がこのような情報を提供します。

属性の種類には、データ属性と非データ属性があります。

本節では、計算データのタイプを分類し、関連づけられている属性について説明します。

ソース文字列は、ターゲット文字列の左から右へ保存されます。ソース文字列の長さがターゲット文字列の長さより長いときは超過する部分は無視され、STRINGSIZE条件が起こります。

保存されるターゲット文字列が固定長で、ソース文字列よりも長いときは、不足部分の分だけ以下の文字で埋め込まれます。

ソースの算術値がターゲットの精度を除いた他の属性と同じであれば、精度の変換が必要になります。固定小数点データは、常に位置合わせされて精度が変換されます。したがって、左側または右側で必要な桁の分だけ埋め込みや切り捨てが行われることがあります。浮動小数点データの場合は、ゼロが埋め込まれたり、削除されたりします。

以下のデータ属性を持つデータ項目には、ソースからターゲットへの変換規則が存在します。詳細については、ソースからターゲットへの変換規則を参照してください。

10進数表記と2進数表記に応じて値が変わることがあります。10進数表記と2進数表記は、3.32という値によって変換が行われます。

本節では、タイプ別に変換がどのように行われるのかについて説明します。

データ項目の名前は、以下のような状況で明示的に宣言されます。明示的に宣言されたデータ項目の有効範囲は、宣言を含むブロックです。

以下の図は、明示宣言の有効範囲を示す例です。BとB’は、同じ名前の別の宣言を区別するために使用されており、CとC’も同様です。

プログラム内で使用するデータ項目の名前が明示的に宣言されなかった場合は暗黙的に宣言されます。その項目の名前が使用された外部プロシージャのPROCEDUREステートメントの後に宣言を記述した場合と同じ有効範囲を持ちます。黙示宣言したデータ項目の一部の属性は、コンテキスト上から判定されます。これはコンテキスト宣言と呼ばれており、以下のような場合です。

黙示的に宣言されるとき、属性がコンテキスト宣言として判定できない場合、デフォルト属性は、属性のデフォルトで決まります。コンテキスト宣言は明示宣言内に存在しないため、明示宣言をコンテキスト的な判断で属性を追加することはできません。

ほとんどの場合、宣言されたデータ項目の有効範囲はプログラム内で宣言された位置によって決まります。暗黙宣言は、外部プロシージャのPROCEDUREステートメントの後にDECLAREステートメントが記述されたのと同じ有効範囲を持ちます。

特定のブロックに明示宣言された名前は、そのブロック内だけで意味を持ちます。そのブロックの外では、同じ名前が宣言されていない限りその名前は認識されません。そのブロックの外で同じ名前で宣言された場合、外のブロックではブロック内とは別のデータ項目を参照することになります。この特性により、プログラムでローカル定義の指定が可能になります。

以下の例において、PUTステートメントによる結果AはC.Aを参照するため「FUNC1」です。結果Bは、プロシージャTESTに宣言された「TEST」になります。

コンピューターは、バイト、ハーフワード、フルワードまたはダブルワード単位でアクセスします。

ハーフワードは、連続している2バイト、フルワードは連続している4バイト、 ダブルワードは、連続している8バイトです。 したがって、ハーフワードの位置合わせは2の倍数、フルワードの位置合わせは4の倍数、フルワードの位置合わせは8の倍数のアドレスにアクセスします。

PL/Iはこのようなワード単位のデータ位置合わせをサポートします。ただし、連続するデータ項目間の未使用バイトが存在する場合があります。この場合、追加的なストレージが必要となります。

ALIGNED属性とUNALIGNED属性により、ワード単位のデータ位置合わせを使用するかどうかを選択できます。

PL/Iプログラムで使用する名前には、完全な属性のセットが必要です。プロシージャに渡された引数は、プロシージャのパラメータと一致する属性を持っている必要があります。関数が返す値は、予測される属性を持っていなければなりません。ただし、指定した属性は完全な属性のセットを含むことを必要としません。

以下の属性セットは、言語に固有のデフォルトを使用するか、DEFAULTステートメントを使って固有のデフォルトを変更して、まったく新しい完全なデフォルト・セットを実装してから完全になります。

デフォルトで適用される属性は、明示宣言またはコンテキスト宣言による名前に適用される属性を再定義することはできません。

配列は、同じ属性を持つエレメントのn次元の集合です。配列の各項目は、配列内の位置を使用して参照(添え字を使用)することができます。REFER引数を使用しない限り、配列はすべての次元に、少なくとも1つのエレメントが必要です。

構造体、配列またはスカラー変数のメンバー・エレメントの集合です。構造体の名前は、構造体の全体データを参照するときに使用されます。配列とは違って、構造体のメンバーが別々の属性と名前を持つことができます。参照されないメンバーは、名前としてアスタリスク(*)を使用できます。

構造体はレベルを持ちます。レベル1に記述された名前は、大構造体 と呼ばれます。それより下位レベルの名前は、小構造体になります。最下位レベルの名前は、基本名と呼ばれます。

構造体は、DECLAREステートメントで、変数の名前の前にレベル番号を記述するという方法で宣言できます。レベル番号は整数です。

以下は、構造体を宣言する例です。

構造体のメンバー名が一意である場合、メンバー名だけで構造体のメンバーを参照することができます。ただし、同じ名前が別のメンバー名として使用されている場合には、メンバー名だけでは参照するメンバーを特定することができません。このようなあいまいさをなくし、正しいメンバーを参照するために、修飾された参照を行う必要があります。

修飾は、1つ以上の親メンバーの名前をピリオド(.)でつないで使用します。上記の例で、LASTを参照する場合、修飾された参照は、EMPLOYEE.LASTまたはEMPLOYEE.NAME.LASTになります。修飾は、レベルの順番に従う必要があります。

PL/Iでは変数宣言の有効範囲がブロック単位で処理されるため、上記例のDISPLAYステートメントで参照する変数のYは、開始ブロックに宣言された変数を先に確認します。

開始ブロック内でYに対するあいまいな参照が発生しないので、Yは開始ブロック内のX構造体のメンバー変数Yを参照して10を出力します。最初にあるYの変数宣言(1を初期値として持つ)が開始ブロック内に宣言されていれば、DISPLAYステートメントで参照する変数Yは構造体のメンバーではなく、スカラー変数Yを参照することになり、出力値は1になります。

上記の例では、Dは2回宣言されています。A.Dの参照を行うと2番目のD、すなわちレベル番号5に該当するDが参照されます。これは、A.Dが2番目のDのみの完全修飾だからです。最初のDは、A.C.Dとして参照されます。

上記の例では、A.Cは2つのCのうち、どちらを参照するかがあいまいです。

上記の例では、Aは最初のAを参照します。A.Aは2番目のAを参照します。A.A.Aは3番目のAを参照します。

上記の例では、Xは最初のXを参照します。Y.Zの参照はあいまいなものとなります。Y.X.Zは最初のZ、Y.Y.Zは2番目のZを参照します。

別の構造体の論理的な構造を同一に使用するために宣言する変数にLIKE属性を記述することができます。ターゲットとなる変数のメンバー名および属性は、宣言された名前のメンバーになります。メンバー変数の名前と属性が同じく宣言されるだけで、ターゲットとなる変数の属性と名前は無視されます。

新しいメンバーを構造体に追加することはできません。

上記のような宣言は、以下と同じです。

変数Aの属性DIM(10)、ALIGNED、STATICは、LIKEによって適用されていません。

自動変数は、それが宣言されているブロックが開始するときに割り当てられ、ブロックが終了するときに解放されます。

AUTOMATICはデフォルト属性です。自動変数は常に内部変数です。

自動変数のエクステントは制限付き式で記述することができます。ただし、別の変数を参照する式の使用は可能ですが、そのときは参照される変数宣言に初期値が存在しなければなりません。

上記の例において、変数Xの文字列長は変数Nに記述されています。変数Nは初期値15を持っているので、Xは長さ15の文字列変数になります。

静的変数は、プログラムが実行される前に割り当てられ、そのストレージはプログラムが終了するまで割り当てられたままになっています。

STATICは外部変数のデフォルトですが、内部変数がSTATICであってもかまいません。また、プロシージャの外で宣言された変数はSTATIC属性を持ちます。

上記の例において、変数BはSTATICストレージを持ち、プログラムが開始するときに割り当てられます。ただし、Bへの参照は宣言Bを含むブロックFUNC2内でのみ可能です。変数AはSTATIC属性を持つことになり、STATICストレージを有します。

静的変数がINITIAL属性を使用して初期化する場合、初期値は必ず制限付き式でなければなりません。配列のエクステントも、制限付き式で記述する必要があります。制限付き式とは、コンパイル時に定数値が決定される式です。

CONTROLLED属性として宣言された変数は、ALLOCATEステートメントを通じて割り当てられ、その変数はFREEステートメントによって解放されるか、プログラムの終了時に解放されます。割り当てられてない被制御変数を参照するとエラーが発生します。

被制御変数として宣言されていない変数を被制御変数をパラメータとして有するプロシージャを呼び出すときは使用できません。

以下は、被制御変数を使用する例です。

ALLOCATEステートメントが実行されると、被制御変数に対してストレージを割り当て、スタックに入れます。したがって、すでに割り当てられていて解放されていないストレージはスタックの下方に移動されます。このようなスタッキングが行われると、その変数の新しい世代が作られます。

この新しい世代が現行世代となり、前の世代は現行世代が解放されない限り、直接にアクセスできません。FREEステートメントが実行されると、スタックから現行世代のストレージを取り出し、割り当てを解放します。したがって、直前の世代が現行世代となります。

基底付き変数の宣言は、必要なストレージのサイズと属性についての記述です。ロケーターを利用してストレージの位置を識別します。割り当てられてない基底付き変数の値を参照すると、エラーになります。

ストレージは、ALLOCATEステートメントによって割り当てられ、FREEステートメントのよって解放されます。

基底付き変数にEXTERNAL属性を付けることはできません。すべての変数に対してロケーター参照が可能です。

REFERオプションを使用しない場合、基底付き変数の宣言でのエクステント記述は、以下を除いて制限付き式である必要があります。

変数のストレージが割り当てられるときに初期値を指定します。INITIAL属性は、定義済みデータ、パラメータに使用できません。

以下は、反復因数の使用例です。

以下は、INIT属性を使用して初期化が行われる例です。

最後のZは100*10配列です。すなわち、1000個のエクステントを持ちます。INIT属性によって920個はゼロに初期化され、残りの80個には5, 5, 5, 9の値が反復して初期化されます。

AREA変数は、基底付き変数(Based variable)の割り当てと解除のための領域を定義することができます。AREA変数はAREA属性を使用して宣言することが可能であり、4つのストレージ・クラスのいずれかを持つことができます。

AREAのサイズは、文字列長や配列サイズの指定と同様な方法で指定することができます。アスタリスク(*)およびREFERオプションを使用することができます。

以下は、AREA変数の宣言例です。

AREAは、定義したサイズとは別に、16バイトの制御情報が追加で定義されます。したがって、AREA1のサイズは1516、AREA2のサイズは1016となります。制御情報には、現在のストレージ使用量が保存されています。

基底付き変数をAREAに割り当てるとAREAの一部の領域が返され、解除すると、別の変数の割り当てに当該領域を使用することができなす。AREAは、現在割り当てられているストレージをチェーンで管理し、チェーンの最初の部分は制御情報に保存されます。制御情報フィールドを任意で修正すると、予期しないエラーが発生することがあります。

割り当てる基底付き変数のサイズより、残りのAREA領域が小さい場合、AREA条件が起こります。

DEFINED属性を持っていれば、基本変数のストレージの一部または全体を、宣言された変数のストレージとして使用することができます。

定義済み変数は、基本変数の属性を継承しません。定義済み変数は、INTERNALであり、レベル1の変数である必要があります。この変数はDIMENSION属性を持つことができます。INITIAL、AUTOMATIC、BASED、CONTROLLED、STATIC、PARAMETERであってはなりません。

3つのタイプの定義済み変数があります。ただし、iSUBはサポートしません。

タイプは以下のように決定されます。

単純定義によって、スカラー、配列、構造体などの変数を別の名前で参照できます。定義済み変数と基本変数のALIGNEDとUNALIGNED属性は一致している必要があります。

AはX(2,2,2)の配列から作られる3次元配列です。BはX((1,1,5)からX(5,5,5)に該当する2次元配列になります。この2つの定義済み変数のストレージは連続していないため、未接続ストレージを持ちます。

Cは、添え字L、M、Nの現行値に該当するX(L,M,N)のストレージを参照します。

Yは、Xの最初の10文字からなる文字列です。

定義済み変数と基本変数が文字列またはピクチャー・データである必要があります。ALIGNED、VARYING属性を持つことはできません。

文字列オーバーレイ定義だけで使用できます。基本変数内で定義済み変数の開始位置を指定します。

Xは、Bの20番目のエレメントから40個のエレメントで構成されたビット文字列です。

Xは、ピクチャー・データAのエレメントで構成された文字列です。Yは、ピクチャー・データAの最後の3文字「999」に該当する文字列です。Zは、ピクチャー・データAの「9.99」に該当する文字列です。

Yは、X文字列の最初の50文字で構成された文字列です。POSITION(1)は必ず指定しなければなりません。そうしない場合は、単純定義が使用され、結果は異なったものになります。

OFFSET変数は割り当てられた基底付き変数の位置がAREAの開始点からどれくらい離れているかを示します。

OFFSET変数は、AREA変数が指定されていると、AREAと関連付けされ、POINTER値で変換されることができます。AREA変数が指定されていない場合は、POINTER組み込み関数を使用してAREA変数を指定する必要があります。

以下は、OFFSET変数に値を保存する方法です。