Часть 2-Основы программирования (Delphi)

Для обработки текстов в Object Pascal используются следующие типы:

•короткая строка ShortString или String [n] , где n <= 255;

•длинная строка String;

•широкая строка WideString;

•нуль-терминальная строка Pchar.

Общим для этих типов является то, что каждая строка трактуется как одномерный массив символов, количество символов в котором может меняться в работающей программе: для String [n] длина строки меняется от 0 до n, для String и Pchar - от 0 до 2 Гбайт.

Встандартном Паскале используются только короткие строки String[n]. В памяти такой строке выделяется n+1 байт, первый байт содержит текущую длину строки, а сами символы располагаются начиная со 2-го по счету байта. Поскольку для длины строки в этом случае отводится один байт, максимальная длина короткой строки не может превышать 255 символов. Для объявления короткой строки максимальной длины предназначен стандартный тип ShortString (эквивалент

String[255]).

ВWindows широко используются нуль-терминальные строки, представляющие собой цепочки символов, ограниченные символом #0. Максимальная длина такой строки лимитируется только доступной памятью и может быть очень большой.

В32-разрядных версиях Delphi введен новый тип String, сочетающий в себе удобства обоих типов. При работе с этим типом память выделяется по мере надобности (динамически) и ограничена имеющейся в распоряжении программы доступной памятью.

Для совместимости с компонентами, основывающимися на OLE-технологии, в Delphi32 введены также широкие строки, объявляемые стандартным типом WideString. По своим свойствам они идентичны длинным строкам String, но отличаются от них тем, что для представления каждого символа используются не один, а два байта.

Примеры объявлений строковых типов: var

ssS:String[250];//Короткая строка длиной до 250 символов ssMax:ShortString;//Короткая строка длиной до 255 символов stS: String; //Длинная строка

swS: WideString;//Широкая строка

pcS: PChar; //Ссылка на нуль-терминальную строку

acS: array [0..1000] of Char;//Нуль-терминальная строка

//длиной до 1000 символов

При объявлении переменной ssS компилятор выделит для ее размещения 250+1 = 251 байт и поместит в первый байт 0 - текущую длину строки. При выполнении операторов

ssS :='Строка символов';

ssS[6] := 'и';

сначала в переменную ssS будет помещена цепочка символов ‘Cтрока символов’, причем 1-й байт получит значение 15 (количество символов в строке). После выполнения второго оператора символ с индексом 6 (индексация байтов начинается с 0, но, поскольку первый байт содержит текущую длину, первый символ в строке имеет индекс 1) будет заменен на 'и', и в переменной окажется цепочка ‘Cтроки символов’.

Совершенно другим будет механизм работы с памятью при объявлении длинной строки stS: компилятор выделит для переменной 4 байта, достаточные для размещения номера той ячейки памяти, начиная с которой будет фактически располагаться символьная строка. Говорят, что stS ссылается на строку. Такого рода переменные-ссылки называются указателями и обсуждаются отдельно. При выполнении оператора

stS :='Строка символов';

программа (а не компилятор!) определит длину цепочки символов ‘Строка символов’, обратится к ядру операционной системы (ОС) с требованием выделить для нее участок памяти длиной 15+5=20 байт, поместит в переменную stS номер первого выделенного байта [На самом деле в STS запоминается дескриптор выделенного участка памяти] и, начиная с него, разместит в этом участке цепочку символов, завершив ее терминальным нулем и 4-байтным счетчиком ссылок. Такое размещение на этапе прогона программы называется динамическим, в то время как размещение на этапе компиляции - статическим. Счетчик ссылок играет важную роль в механизме работы с памятью. С его помощью реализуется “кэширование” памяти: при выполнении оператора

stSS := stS;

память для размещения значения переменной stSS не выделяется, в переменную stSS помещается содержимое указателя stS, а счетчик ссылок в связанной с ним памяти увеличивается на единицу. Таким образом, оба указателя будут ссылаться на одну и ту же область памяти, счетчик ссылок которой будет содержать значение 2. При выполнении оператора

stS := 'Это - '+stS;

счетчик ссылок уменьшается на единицу, выделяется новая область памяти длиной 20 + 6 = 26 байт, указатель на эту область помещается в stS, а в саму память переписывается цепочка символов ‘Это - строка символов’, терминальный нуль и содержащий единицу счетчик ссылок. Теперь переменные stS и stSS будут ссылаться на разные участки памяти, счетчики ссылок которых будут содержать по единице. Выделенная для размещения строки String область памяти освобождается, если ее счетчик ссылок стал равен нулю.

Похожим образом осуществляется работа с памятью при объявлении переменной pcS типа Pchar: компилятор считает эту переменную указателем и выделит для нее 4 байта:

pcS :='Строка символов';

pcS[5] := 'и';{Получили ‘Строки символов’, так как в нульстроке символы нумеруются, начиная с 0}

Программа потребует от ОС 15 + 1 = 16 байт, разместит в памяти цепочку символов и завершающий ее терминальный 0 и поместит адрес выделенного участка памяти в pcS.

'Object' < ' Object Pascal' 'Пас' > 'Pascal'

Все остальные действия над строками и символами реализуются с помощью стандартных процедур и функций. Приведем некоторые из них.

Подпрограммы преобразования строк в другие типы

Function StrToDateTime(St: Преобразует символы строки St в дату и String): TDateTime; время. Строка должна содержать правильную дату и правильное время, разделенные

пробелом, например: '28.06 18:23'

В Delphi 4...6 изменена функция StrToDate для того, чтобы упростить ввод двух цифр года с учетом смены столетия. С этой целью в модуле System введена глобальная переменная TwoDigitYearCenturyWindow, которая определяет цифровой рубеж столетия. Если две цифры года больше или равны значению этой переменной, цифры года относятся к текущему столетию, если меньше - переносятся в следующее. Пусть, например, TwoDigitYearCenturyWindow содержит значение 50. Тогда любые две цифры года в диапазоне 00..49 дополняются базой 2000 (2000, 2001, ..., 2049), в то время как цифры в диапазоне 50..99 дополняются базой 1900 (1950, 1951, ..., 1999). Такой прием позволяет в известной мере смягчить проблему двухцифровых годов на рубеже столетия, однако полным ее решением будет, разумеется переход на четырехцифровое представление года. По умолчанию TwoDigitYearCenturyWindow имеет значение 0, и поэтому любые две цифры года дополняются базой 1900.

Для форматного преобразования вещественных чисел предназначена функция FloatToStrF. Она использует значение Format перечисляемого типа TFloatFormat и два дополнительных параметра – Precision и Digits. Правила использования параметров функции FloatToStrF показаны в следующей таблице (примеры преобразования даются для Value π = 3,141593654, Precision = 5 и Digits = 2):

ffExponent Научная форма представления с множителем EXX (“умножить на 10 в степени XX”). Precision задает общее количество десятичных цифр мантиссы, Digits - количество цифр в десятичном порядке XX. Число округляется с учетом первой отбрасываемой цифры: 3,1416Е+00

ffGeneral Универсальный формат, использующий наиболее удобную для чтения форму представления вещественного числа. Соответствует формату ffFixed, если количество цифр в целой части меньше или равно Precision, а само число - больше или равно 0,00001, в противном случае соответствует формату ffExponent: 3,1416

ffNumber Отличается от ffFixed использованием символа-разделителя тысяч при выводе больших чисел (для русифицированной версии Windows таким разделителем является пробел). Для Value = π *1000 получим 3 141,60

ffCurrency Денежный формат. Соответствует ffNumber, но в конце строки ставится символ денежной единицы (для русифицированной версии Windows –

символы “р.”). Для Value = π*1000 получим 3 141,60р.

Нуль-терминальные строки

Нуль-терминальные строки широко используются при обращениях к так называемым API-функциям Windows (API - Application Program Interface –

интерфейс прикладных программ). Поскольку компоненты Delphi берут на себя все

проблемы связи с API-функциями Windows, программисту редко приходится прибегать к нуль-терминальным строкам. Тем не менее далее описываются некоторые особенности обработки таких строк.

Напомним что базовый тип String хранит в памяти терминальный нуль, поэтому Object Pascal допускает смешение обоих типов в одном строковом выражении, а также реализует взаимное приведение типов с помощью автофункций преобразования String и PChar. Например:

var

pcS: PChar; ssS: String;

begin

pcS := '123456'; ssS := 'X = ';

Label1.Caption := ssS + pcS; end;

В метке Label1 будет выведено ‘X = 123456’. Выражение ssS + pcS приводится компилятором к общему типу String.

Текстовые константы совместимы с любым строковым типом.

В Delphi считается совместимым с PChar и String массив символов с нулевой нижней границей. В отличие от PChar и String такой массив распределяется статически (на этапе компиляции), поэтому наполнение массива символами и завершающим нулем осуществляется специальной процедурой StrCopy:

var

acS: array [0..6] of Char; begin

StrCopy(acS, '123456'); Label1.Caption := acS;

end;

Для работы с типом PChar используются такие же операции, как и с типом String: операция конкатенации “+” и операции сравнения >, >=, <, <=, =, <>. Используются также специальные подпрограммы.

Инициировать файл означает указать для этого файла направление передачи данных. В Object Pascal можно открыть файл для чтения, для записи информации, а также для чтения и записи одновременно.

Для чтения файл инициируется с помощью стандартной процедуры Reset (<ф.п.>); Здесь <ф. п. > - файловая переменная, связанная ранее процедурой AssignFile с уже существующим файлом.

При выполнении этой процедуры дисковый файл подготавливается к чтению информации. В результате специальная переменная-указатель, связанная с этим файлом, будет указывать на начало файла, т. е. на компонент с порядковым номером

0.

В Object Pascal разрешается обращаться к типизированным файлам, открытым процедурой Reset (т. е. для чтения информации), с помощью процедуры Write (т. е. для записи информации). Для текстовых файлов, открытых процедурой Reset, нельзя использовать процедуры записи Write или WriteLn.

Стандартная процедура Rewrite (<ф.п.>); инициирует запись информации в файл, связанный с файловой переменной <ф.п.>. Процедурой Rewrite нельзя инициировать запись информации в ранее существовавший дисковый файл: при выполнении этой процедуры старый файл (если он был) уничтожается и никаких сообщений об этом в программу не передается. Новый файл подготавливается к приему информации, и его указатель принимает значение 0.

Стандартная процедура Append (<ф.п.>); инициирует запись в ранее существовавший текстовый файл для его расширения, при этом указатель файла устанавливается в его конец. Процедура Append применима только к текстовым файлам, т. е. их файловая переменная должна иметь тип TextFile. Процедурой Append нельзя инициировать запись в типизированный или нетипизированный файл. Если текстовый файл ранее уже был открыт с помощью Reset или Rewrite, использование процедуры Арpend приведет к закрытию этого файла и открытию его вновь, но уже для добавления записей.

Процедуры и функции для работы с файлами

Ниже описываются процедуры и функции, которые можно использовать с файлами любого вида. Специфика работы с типизированными, текстовыми и нетипизированными файлами рассматривается далее.

Примечание. Множество процедур и функций для выполнения основных операций с файлами и каталогами, таких как переименование, удаление и прочее, не рассматриваются. Также операционная система Windows имеет собственные средства работы с файлами, которые становятся доступны программе Delphi после ссылки на модуль Windows. Поскольку файловые средства Object Pascal реализуют подавляющее большинство программных запросов, то назначение соответствующих API-функций рассматриваться не будет. За подробной информацией обращайтесь к справочной службе в файлах WIN32.HLP или WIN32SDK.HLP. Эти файлы расположены в каталоге Program Files | Common Files | Borland Shared | MSHelp.