Delphi指針的用法


DELPHI指針的使用

大家都認為,C語言之所以強大,以及其自由性,很大部分體現在其靈活的指針運用上。因此,說指針是C語言的靈魂,一點都不為過。同時,這種說法也讓很多人產生誤解,似乎只有C語言的指針才能算指針。Basic不支持指針,在此不論。其實,Pascal語言本身也是支持指針的。從最初的Pascal發展至今的Object     Pascal,可以說在指針運用上,絲毫不會遜色於C語言的指針。   
    
            以下內容分為八部分,分別是   
            一、類型指針的定義   
            二、無類型指針的定義   
            三、指針的解除引用   
            四、取地址(指針賦值)   
            五、指針運算   
            六、動態內存分配   
            七、字符數組的運算   
            八、函數指針   
    
    
            一、類型指針的定義。對於指向特定類型的指針,在C中是這樣定義的:   
                    
                    與之等價的Object     Pascal是如何定義的呢?     
                    var   
                    ptr     :     ^Integer;   
                    ptr     :     ^char;     
                    其實也就是符號的差別而已。      
            二、無類型指針的定義。C中有void     *類型,也就是可以指向任何類型數據的指針。Object     Pascal為其定義了一個專門的類型:Pointer。於是,   
                    ptr     :     Pointer;   
                    就與C中的   
                                       等價了。   
    
            三、指針的解除引用。要解除指針引用(即取出指針所指區域的值),C     的語法是     (*ptr),Object     Pascal則是     ptr^。   
    
            四、取地址(指針賦值)。取某對象的地址並將其賦值給指針變量,C     的語法是   
                          Object     Pascal     則是   
                    ptr     :=     @Object;   
                    也只是符號的差別而已。   
    
            五、指針運算。在C中,可以對指針進行移動的運算,如:   
                     
                    當執行ptr++;時,編譯器會產生讓ptr前進sizeof(char)步長的代碼,之后,ptr將指向a[1]。ptr+=2;這句使得ptr前進兩個sizeof(char)大小的步長。同樣,我們來看一下Object     Pascal中如何實現:   
                    var   
                            a     :     array     [1..20]     of     Char;   
                            ptr     :     PChar;     //PChar     可以看作     ^Char   
                    begin   
                            ptr     :=     @a;   
                            Inc(ptr);     //     這句等價於     C     的     ptr++;   
                            Inc(ptr,     2);     //這句等價於     C     的     ptr+=2;   
                    end;   
                    只是,Pascal中,只允許對有類型的指針進行這樣的運算,對於無類型指針是不行的。   
    
            六、動態內存分配。C中,使用malloc()庫函數分配內存,free()函數釋放內存。如這樣的代碼:   
              
                    Object     Pascal中,動態分配內存的函數是GetMem(),與之對應的釋放函數為FreeMem()(傳統Pascal中獲取內存的函數是New()和     Dispose(),但New()只能獲得對象的單個實體的內存大小,無法取得連續的存放多個對象的內存塊)。因此,與上面那段C的代碼等價的Object     Pascal的代碼為:   
                    var     ptr,     ptr2     :     ^integer;   
                            i     :     integer;   
                    begin   
                            GetMem(ptr,     sizeof(integer)     *     20);     
                                    //這句等價於C的     ptr     =     (int*)     malloc(sizeof(int)     *     20);   
                            ptr2     :=     ptr;     //保留原始指針位置   
                            for     i     :=     0     to     19     do   
                            begin   
                                    ptr^     :=     i;   
                                    Inc(ptr);   
                            end;   
                            FreeMem(ptr2);   
                    end;   
                    對於以上這個例子(無論是C版本的,還是Object     Pascal版本的),都要注意一個問題,就是分配內存的單位是字節(BYTE),因此在使用GetMem時,其第二個參數如果想當然的寫成     20,那么就會出問題了(內存訪問越界)。因為GetMem(ptr,     20);實際只分配了20個字節的內存空間,而一個整形的大小是四個字節,那么訪問第五個之后的所有元素都是非法的了(對於malloc()的參數同樣)。   
    
            七、字符數組的運算。C語言中,是沒有字符串類型的,因此,字符串都是用字符數組來實現,於是也有一套str打頭的庫函數以進行字符數組的運算,如以下代碼:   
                                       而在Object     Pascal中,有了String類型,因此可以很方便的對字符串進行各種運算。但是,有時我們的Pascal代碼需要與C的代碼交互(比如:用Object     Pascal的代碼調用C寫的DLL或者用Object     Pascal寫的DLL准備允許用C寫客戶端的代碼)的話,就不能使用String類型了,而必須使用兩種語言通用的字符數組。其實,Object     Pascal提供了完全相似C的一整套字符數組的運算函數,以上那段代碼的Object     Pascal版本是這樣的:   
                    var     str     :     array     [1..15]     of     char;   
                            pstr     :     PChar;     //Pchar     也就是     ^Char   
                    begin   
                            StrCopy(@str,     'teststr');     //在C中,數組的名稱可以直接作為數組首地址指針來用   
                                                                                //但Pascal不是這樣的,因此     str前要加上取地址的運算符   
                            StrCat(@str,     '_testok');   
                            GetMem(pstr,     sizeof(char)     *     15);   
                            StrCopy(pstr,     @str);   
                            Write(pstr);   
                            FreeMem(pstr);   
                    end;   
    
            八、函數指針。在動態調用DLL中的函數時,就會用到函數指針。假設用C寫的一段代碼如下: 
                    就我個人感覺來說,C語言中定義函數指針類型的typedef代碼的語法有些晦澀,而同樣的代碼在Object     Pascal中卻非常易懂:   
                    type     PVFN     =     Function     (para     :     Integer)     :     Integer;   
                    var   
                            fn     :     PVFN;     
                                    //也可以直接在此處定義,如:fn     :     function     (para:Integer):Integer;   
                            hm     :     HMODULE;   
                    begin   
                            hm     :=     LoadLibrary('test.dll');   
                            fn     :=     GetProcAddress(hm,     'Function1');   
                            fn(2);   
                            FreeLibrary(hm);   
                    end;  

大家都認為,C語言之所以強大,以及其自由性,很大部分體現在其靈活的指針運用上。因此,說指針是C語言的靈魂,一點都不為過。同時,這種說法也讓很多人產生誤解,似乎只有C語言的指針才能算指針。Basic不支持指針,在此不論。其實,Pascal語言本身也是支持指針的。從最初的Pascal發展至今的Object Pascal,可以說在指針運用上,絲毫不會遜色於C語言的指針。

以下內容分為八個部分,分別是
一、類型指針的定義
二、無類型指針的定義
三、指針的解除引用
四、取地址(指針賦值)
五、指針運算
六、動態內存分配
七、字符數組的運算
八、函數指針


一、類型指針的定義。對於指向特定類型的指針,在C中是這樣定義的:
int *ptr;
char *ptr;
與之等價的Object Pascal是如何定義的呢? 
var
ptr : ^Integer;
ptr : ^char; 
其實也就是符號的差別而已。

二、無類型指針的定義。C中有void *類型,也就是可以指向任何類型數據的指針。Object Pascal為其定義了一個專門的類型:Pointer。於是,
ptr : Pointer;
就與C中的
void *ptr;
等價了。

三、指針的解除引用。要解除指針引用(即取出指針所指區域的值),C 的語法是 (*ptr),Object Pascal則是 ptr^。

四、取地址(指針賦值)。取某對象的地址並將其賦值給指針變量,C 的語法是
ptr = &Object;
Object Pascal 則是
ptr := @Object;
也只是符號的差別而已。

五、指針運算。在C中,可以對指針進行移動的運算,如:
char a[20];
char *ptr=a;
ptr++;
ptr+=2;
當執行ptr++;時,編譯器會產生讓ptr前進sizeof(char)步長的代碼,之后,ptr將指向a[1]。ptr+=2;這句使得ptr前進兩個sizeof(char)大小的步長。同樣,我們來看一下Object Pascal中如何實現:
var
a : array [1..20] of Char;
ptr : PChar; //PChar 可以看作 ^Char
begin
ptr := @a;
Inc(ptr); // 這句等價於 C 的 ptr++;
Inc(ptr, 2); //這句等價於 C 的 ptr+=2;
end;

六、動態內存分配。C中,使用malloc()庫函數分配內存,free()函數釋放內存。如這樣的代碼:
int *ptr, *ptr2;
int i;
ptr = (int*) malloc(sizeof(int) * 20);
ptr2 = ptr;
for (i=0; i<20; i++){
*ptr = i;
ptr++;
}
free(ptr2);
Object Pascal中,動態分配內存的函數是GetMem(),與之對應的釋放函數為FreeMem()(傳統Pascal中獲取內存的函數是New()和 Dispose(),但New()只能獲得對象的單個實體的內存大小,無法取得連續的存放多個對象的內存塊)。因此,與上面那段C的代碼等價的 Object Pascal的代碼為:
var ptr, ptr2 : ^integer;
i : integer;
begin
GetMem(ptr, sizeof(integer) * 20); 
//這句等價於C的 ptr = (int*) malloc(sizeof(int) * 20);
ptr2 := ptr; //保留原始指針位置
for i := 0 to 19 do
begin
ptr^ := i;
Inc(ptr);
end;
FreeMem(ptr2);
end;
對於以上這個例子(無論是C版本的,還是Object Pascal版本的),都要注意一個問題,就是分配內存的單位是字節(BYTE),因此在使用GetMem時,其第二個參數如果想當然的寫成 20,那么就會出問題了(內存訪問越界)。因為GetMem(ptr, 20);實際只分配了20個字節的內存空間,而一個整形的大小是四個字節,那么訪問第五個之后的所有元素都是非法的了(對於malloc()的參數同樣)。

七、字符數組的運算。C語言中,是沒有字符串類型的,因此,字符串都是用字符數組來實現,於是也有一套str打頭的庫函數以進行字符數組的運算,如以下代碼:
char str[15];
char *pstr;
strcpy(str, "teststr");
strcat(str, "_testok");
pstr = (char*) malloc(sizeof(char) * 15);
strcpy(pstr, str);
printf(pstr);
free(pstr);
而在Object Pascal中,有了String類型,因此可以很方便的對字符串進行各種運算。但是,有時我們的Pascal代碼需要與C的代碼交互(比如:用 Object Pascal的代碼調用C寫的DLL或者用Object Pascal寫的DLL准備允許用C寫客戶端的代碼)的話,就不能使用String類型了,而必須使用兩種語言通用的字符數組。其實,Object Pascal提供了完全相似C的一整套字符數組的運算函數,以上那段代碼的Object Pascal版本是這樣的:
var str : array [1..15] of char;
pstr : PChar; //Pchar 也就是 ^Char
begin
StrCopy(@str, ’teststr’); //在C中,數組的名稱可以直接作為數組首地址指針來用
//但Pascal不是這樣的,因此 str前要加上取地址的運算符
StrCat(@str, ’_testok’);
GetMem(pstr, sizeof(char) * 15);
StrCopy(pstr, @str);
Write(pstr);
FreeMem(pstr);
end;

八、函數指針。在動態調用DLL中的函數時,就會用到函數指針。假設用C寫的一段代碼如下:
typedef int (*PVFN)(int); //定義函數指針類型
int main()
{
HMODULE hModule = LoadLibrary("test.dll");
PVFN pvfn = NULL;
pvfn = (PVFN) GetProcAddress(hModule, "Function1");
pvfn(2);
FreeLibrary(hModule);
}
就我個人感覺來說,C語言中定義函數指針類型的typedef代碼的語法有些晦澀,而同樣的代碼在Object Pascal中卻非常易懂:
type PVFN = Function (para : Integer) : Integer;
var
fn : PVFN; 
//也可以直接在此處定義,如:fn : function (para:Integer):Integer;
hm : HMODULE;
begin
hm := LoadLibrary(’test.dll’);
fn := GetProcAddress(hm, ’Function1’);
fn(2);
FreeLibrary(hm);
end;


附:
Delphi中指針功能非常強大,所有c中能實現的指針Delphi中都能實現. 上面認為Delphi指針不是強項的只是一種誤解(或者對指針的機制一知半解).
由於Pascal語言的限制, 用Delphi的指針時很多情況下需要強制類型轉換. Delphi中提供了很多指針類型, 而且非常方便的是你可以自定義自己的指針類型.
一個經驗: 要掌握一種數據類型並且能夠靈活應用,一個比較好的辦法是別考慮什么類型是什么名字, 而只需要考慮這種類型的變量將占用多少字節. 凡是字節數相同的類型都可以認為是同一類型 :-), 提供不同類型只是為了編譯器能夠更方便的查找錯誤而已. 比如: Integer, Pointer, PChar, TSmallPoint甚至 array [0..4] of Char
你都可以把他們當成是同一類型加以使用(有了這種思路, 可以實現很大的程序靈活性和代碼高效性). 所以我很不理解的是JAVA中不支持指針(因此我也認為用JAVA絕對不可能寫出很高效的程序, 而且會有很多C/C++/DELPHI中用一句話可以完成的工作在JAVA中需要用一個復雜過程, 消耗很多額外內存才能達到相同目的). 就事論事, 根據你的問題在Delphi中和C中的解決方案沒什么兩樣.


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