Delphi3 数据类型及运算符

第三章 数据类型及运算符

类型：简单类型、字符串类型、结构类型、指针类型、过程类型、变体类型;

3.1简单类型

包括整型、字符型、布尔型、枚举类型、子界类型、实型;

整型

Integer，Cardinal，Shortint，Smallint，Longint，Int64，Byte，Word，Longword，UInt64;

Integer和Cardinal最为常用，等同于longint，longword;

取值范围

实型

Real48，Single，Double，Extended，Comp，Currency

Real为一般类，其余为基本类型，Double在实现上完全等同于Real类型，使用Real在大多数情况下可获得最好性能;

基本字符类型：AnsiChar，WideChar;

这两者的变量之间不能互相赋值，Char是最常用的字符类型，是以上两种类型的别名;

在Delphi2010中Char默认是WideChar;

布尔类型

Boolean，ByteBool，WordBool，LongBool;

Boolean最为常用，其他类型赋值给布尔型变量时，必须显式进行转化;

begin
   if boolean(0) then
      writeln('False');//不显示
   if boolean(3) then
      writeln('True');//显式true
end.

枚举类型

表示一个有次序且数量有限的值的集合;

举例

Type
   BasicColor=(red, green, blue);

枚举类型为BasicColor,包含三个成员red，green，blue，三者序数为0,1,2;

可以使用BasicColor(0),BasicColor(1),BasicColor(2)表示red，green，blue;

序数可以指定，未指定为前一位+1，第一位未指定则为0;

举例

Type
   myenum=(i1,i2,i3=4,i4,i5=8);

序数依次为0,1,4,5,8，看上去只有五个成员，其实包含了九个;

因为成员个数是由最大序数和最小序数决定的;

没有被声明的四个成员可以使用序数索引表示，如myenum(6)表示第七个成员;

枚举类型的每一个成员都是一个直接常量，就像英文字母ABC一样，不代表其他任何值，其本身正是一个确定值;

每个成员的标识符被理解成一个符号常量，如;

Type
   myenum=(i1,i2,i3);

相当于

Const
   i1=0;
   i2=1;
   i3=2;

如果再次定义

Var
   i1:string;

编译器就会报错，i1不能被重新使用;

枚举类型的声明方式举例

Type
   myenum=(i1,i2,i3);
var
   v1:myenum;
   v2:(a,b,c);

在v1的有效范围内，v2不能使用v2(i1,i2,i3);否则冲突;

子界类型，在某种其他有序类型的值域中划定一个范围即为子界类型;

如byte在Integer中插入0,255两个边界;

举例

有枚举类型myenum(i1,i2,i3,i4,i5);可定义

Type
   mysub = i3..i5;

也可以

var
   mycap:'a'..'z'; 

注：使用type声明时，如果'='后第一个字符为'('，编译器将自动将此声明当成枚举类型的声明;

举例

Type
   mysub=(2+3)*2..(6+4)*4

编译器认为后面是一个枚举类型，于是报错;

举例

Type
   myenum=0..10;
var
   v1:myenum;
   v2:1..10;

与枚举类型不同，此处不会报错，因为子界类型只是截取，没有声明任何除了名称之外的标识符，不存在冲突;

但是如果所赋的值不在值域内，会报错，如v1:=15;

3.2结构类型

包括集合类型、数组、记录类型;

集合类型声明举例

Type
   myset = set of BaseType;

集合类型的规定：

1.成员必须是同一有序类型，最多256个;

2.成员具有唯一性，同一集合中不存在相同的成员;

3.成员具有无序性，无法用序数表示集合成员;

4.集合的值域由BaseType的值域决定;

举例

Type
   set1 = set of byte;
   set2 = set of 1..9;
   set3 = set of (red,green,blue);

集合类型变量的声明方式举例

var
   vset1:set1;
   vset2:set of byte;

集合类型变量赋值举例

vset1=[1,3,5];

数组分为静态数组和动态数组;

静态数组是指初始化时就被分配了内存的数组，大小不能更改;

举例

Type
   typeName = Array[IndexType] of BaseType;
Type
   myarray = Array[5..9] of integer;

myarray含有五个成员，序号分别为5/6/7/8/9;

定义二维数组举例

Type
   mutiarray = array[1..3] of array[8..9] of integer;

或

   mutiarray = array[1..3,8..9] of integer;

数组赋值只能逐个赋值;

数组变量的类型由名称决定，如;

Type
   A1:array[1..5] of integer;
   A2:array[1..5] of integer;

编译器将A1，A2当成两个不同的类型，因为A1和A2所属的数组均无名称，可以改为;

Type
   A1,A2:array [1..5] of integer;

动态数组声明举例

Type
   myarray = array of char;
var
   A1:myarray;

可以直接写成

var
   A1:array of char;

动态数组变量在赋值前必须设置大小，但是并未要求一次性设置全部维的长度;

对N维数组来说，只有n维的长度确定了，才能指定n+1维的长度;

举例

var
   dA:array of array of integer;

调用setlength;

SetLength(dA,4,2);

4行2列，dA[0][0],dA[0][1],dA[1][0],dA[1][1],...也可以写成dA[0,0],dA[1,0],...;

三个标准函数：High(),Low(),Length();

成员序号的最大值，最小值，数组的长度;

动态数组只能设置数组的长度，不能设置成员的序号，序号都是从0开始的;

传统记录类型（不涉及面向对象部分）

看了看定义感觉就像Java里定义一个实体类;

举例

Type
   TRec = record
      mem1:type1;
      mem2:type2;
      ...
      memN:typeN;
   end;

成员可以是任何类型;

每一行用分号隔开，但是typeN后的分号可以不写;

相同类型的成员可以写在一行,如

Type
   Std = record
      Name,ID:string;
      Height,High,StdClass:integer;
   End;

赋值举例

program RecordRExample;
{$APPTYPE CONSOLE}
type
   TStd = record;
      Name:string;
      Grade:integer;
   end;
var
  A,C:TStd;//两种定义方式
  B:record
        Name:string;
        Grade:integer;
     end;
begin
   B.Name := 'BName';//赋值
   A := TStd(B);//不能直接赋值，需要经过类型转化
   C.Name := B.Name;//只要类型兼容就可以
   writeln(A.Name);//显示A的姓名
   writeln(C.Name);
   readln;  
end.

注：虽然B不能赋值给A，但是A可以赋值给C;

C:=A;

编译器会将A的所有成员逐一赋值给C的相应成员;

如果记录变量中有引用类型的成员，情况较为复杂，后续章节中会具体描述;

也可以手动挨个赋值，这里复习一下with语句;

with C do
begin
   Name:='BName';
   Grade:=2;
end;

变体记录举例

统计公司员工的月工资情况

TSalary = record
   name:string;
   MonthWage:Currency;
end;

然而领导是年工资，在不定义新的记录的情况下，添加一个YearWage属性可以解决，但是这样一来，普通员工的这个属性都为空;

此时，我们可以使用共址变量;

TSalary = record;
   name:string;
   MonthWage:Currency;
   YearWage:Currency absolute MonthWage;
end;

很遗憾的是，记录成员不能使用共址变量，以上声明无法编译（？？？我都打了这么多行了突然不行，气死）

变体记录采取一种与之类似的方法解决这个问题，

变体记录的实质就是在记录中声明若干个共用同一块内存的共址变量，但是声明方式完全不同;

模板：

type
   记录名=record
      字段1：类型1;
      字段2: 类型2;
      ...
      字段n：类型n;
   case [tag:] 有序类型 of
      常量1: (字段声明);
      常量2: (字段声明);
      ...
      常量n: (字段声明)[;]

注：case部分为变体记录的专有部分，必须在所有普通成员之后;

[]包裹的内容可以省略;常量必须是指定的有序类型;

每个常量可以是多个值，用','隔开;

每个字段声明可以包括多个字段的声明，';'隔开;

字段声明不能被声明成长字符串，动态数组，变体类型，接口以及包含这些类型的其他结构类型如记录，数组等;

tag和常量对用户来说没有任何用，只需保证规范性。

举例

type
   TRec = record
      s:string;
   case Integer of
      1:(f1:integer;
         f2:String[4]);
      2,6,8:(f3:string[8]);
   end;

这里我们回忆一下第二章的内容，对于变体记录，如果出现了一个tag值，则必须赋值;

只有含有tag值时变体记录中的变体部分才能被赋值。

var
   Rec:TRec;
begin
   rec.s:='5';
   rec.f1:=4;
   rec.f2:='ABCD';
   rec.f3:='Delphi32';
   writeln(rec.f2);
   readln;
end.

这里屏幕会显示什么？

这里声明了一个成员为f1和f2的记录类型的字段，这个字段和f3共用一段内存而且二者占用的大小完全相等，所以完全共用;

所以说，f1和f2赋值后，这八个字节为0004ABCD，然后f3被赋值，于是这八个字节为Delphi32;

再显示f2的值，f2占用后四个字节，所以显示'hi32'。

另外

文档提示将f1和f2的声明交换顺序，结果我推测f2是Delp，然后实际结果是Delphi32，f1的结果是50;

在f3赋值后，f2的长度变成了8（虽然不明白为什么，因为共用内存？）

f1是取了char’2’对应数字是50（虽然不知道为什么只取一个char2，因为只取四位？）

文档又提示将f2和f3的赋值语句交换顺序，实际结果是ABCD，符合预期。

3.3字符串类型

常用类型：

Shortstring，Ansistring，Widestring，Unicodestring

shortstring最大长度255byte，另外三个2GB;

Delphi编程中通常将字符串变量声明为string类型，此类型与UnicodeString类型完全等价;

3.4指针

存储其他变量的地址包括其他指针的地址;

指针声明举例

var
   AnsiStr:^AnsiString;

或者

type
   PAnsiStr=^AnsiString;
var
   AnsiStr:PAnsiStr;

两种方法完全等价，只不过第一种更为简洁;

指针赋值举例

1.将一个指针的值赋给另一个指针，两个指针指向同一个变量

2.将一个变量的地址赋给一个指针变量

var
   P:^integer;
   V:integer;
begin
   V:=89;
   P:=@V;
end;

@V表示V的地址，P^表示89，即V的值;

取地址还可以使用标准例程Addr()代替，即Addr(V);

指针的结构：

占用4个字节，分成两部分，一部分存储指针指向的地址，一部分标识其指向的数据的具体类型，成为类型码区;

var
   i:^integer;
begin
   i^:=9;
end;

这里计算机进行了两步操作，第一步，判断类型码是否与赋值一致，不一致无法通过编译;

第二步，赋值给指针所指的变量，在读取i所指向的值时同样要先验证类型码的值，不同的数据按照不同的方式读取，A不会被读成65;

无类型指针Pointer

无类型指针在不进行类型转化时，只支持两种操作：

将另一个指针或者地址值赋给Pointer指针;

将Pointer指针赋给另一个指针;

举例

var
   p:pointer;
   n:integer;
begin
   p:=@n;
   n:=98;
   writeln(pinteger(p)^);
   pinteger(p)^:=78;
   writeln(pinteger(p)^);
   readln;
end.

注：

P指向n，pinteger将p进行类型转化读取n的值，然后设置n的值为78，然后读取n的值;

动态指针

指向某一块没有分配名称的内存，用多少，拿多少;

分配和销毁动态指针的标准例程常用的是;

procedure New(var X:Pointer);
procedure Dispose(var P:Pointer);

procedure GetMem(var P:Pointer;Size:Integer);
procedure FreeMem(var P:Pointer);

其中getMem可以分配任意大小的内存;

举例

var
   p1:^integer;
   p2:PChar;
begin
   New(p1);
   GetMem(p2, 40);//分配40个字节的内存
   FreeMem(p2);
   Dispose(p1);
   readln;
end.

3.5变体类型

变体类型可以容纳多种不同类型的值，可根据变量的类型自动转换内部存储结构，但是不能容纳;

记录、静态数组、集合、文件、类、类引用、指针;

变体变量

一个变体变量站16个字节，分为两部分：变量值及变量值的类型码;

变量值可以是一个普通的变量值，也可以是一个指向变量值的指针;

Delphi提供两种方式获取变体变量中数据的实际类型;

第一种，使用TVarData结构，相当于record的变体类型;

举例

var
   v:variant;
begin
   v:='Delphi';
   if TVarData(v).VType=varUString then
      writeln('v中的实际类型为UnicodeString');
end.

第二种，将标准函数VarType返回值与预定义常量varTypeMask进行and逻辑运算可返回变体变量值的确切类型，

VarType在接受变体类型的参数V并返回TVarData(V).VType;

举例

var
   v:variant;
begin
   v:=2010;
   if VarType(V)=varDouble then
      writeln('v中的实际类型为Double类型');
end.

注：VarType(V)和TVarData(v).VType将返回一个整数形式的类型码;

system单元中声明了每种类型所对应的类型码，使用时可以自行查询;

（源文档P56有类型码表格）

变体变量的初始值是预定义常量Unassigned，常用的预定义NULL在变体类型中表示未知的值或由于错误丢失的值;

默认情况下NULL小于包括Unassigned在内的任何值，但并非绝对。

变体变量的赋值举例

var
   V1,V2,V3,V4,V5:Variant;
   I:integer;
   D:Double;
   S:string;
begin
   V1:=1;
   V2:=1234.5678;
   V3:='Hello world!';
   V4:='1000';
   I:=V4;//I转变成变体类型
   V5:=V1+V2+I;
   I:=V1;
   D:=V2;
   S:=V3;
   S:=V5;
end;

如果赋值超过最大值，编译器自动反绕;

除了^、is、in之外的所有操作符都接受变体类型的运算数;

除了比较运算总是返回一个逻辑型的值外，其他对变体变量执行的操作均将返回一个变体类型的值;

以上有一个例外，当赋值符号右边存在null时，左边的变量值一定是null

举例

var
   v:variant;
   ...
   V:Null+3;
   ...

注：

Delphi中并不存在Null，代码中的Null实为定义于Variants单元中的标准函数，声明为：

function Null:Variant;

在程序的uses中添加Variants单元后，Null可以作为预定义常量来使用;

变体类型转化分为变量转换和变量值转换;

前者实行强制转换，如

i:=integer(V);

只不过转换规则稍有差异（源文档附录B）

后者必须使用Delphi预定义例程VarAsType和VarCast进行转换;

举例

uses
   SysUtils,Variants;
var
   v1,v2:variant;
begin
   v1:=195;
   writeln(TVarData(v1).VType);//显示17，表示v1的值为Byte
   writeln(TVarData(v2).VType);//显示0，Unassigned
   v2:=VarAsType(v1,varInteger);
   writeln(TVarData(v2).VType);//显示3，v2的值是Integer
   VarCast(v1,v2,varByte);
   writeln(TVarData(v1).VType);//显示17，表示V1的值是Byte类型
   readln;
end.

变体数组

Delphi不允许将一个静态数组作为值赋给变体变量，但是可以将一个静态的变体数组赋给变体类型的变量;

举例

var
   v0:array[0..3] of variant;
   v1,v2:variant;
begin
   v1:=VarArrayOf(v0);
   v2:=VarArrayCreate([0,3], varVariant);
end.

注：v1是一个变体数组变量，其值是一个含有三个成员的数组，v2与v1完全相同

v:= VarArrayCreate([0,9,2,5], varInteger);

注：

这是一个二维的变体数组变量，

第一维有10个成员，序数为0…9，

第二维有4个成员，序数为2,3,4,5

变体数组的成员无法用指针指向某个成员获取其在内存中的单独地址;

作为例程参数时也不能使用var或out的传递方式;

3.6运算符

分为有序类型运算符、数学运算符、逻辑运算符、位运算符、字符串运算符、集合运算符、指针运算符、关系运算符;

有序类型运算符

五种有序类型运算符：ord，pred，succ，hign，low;

举例：

ord('A')=65

返回指定值在值域中的序数值，因为A在字符集中的序数为65;

ord不接受Int64类型的参数;

pred返回指定值的前一个值，如

pred('B')='A',pred(8)=7;

succ,返回下一个值，succ(8)=9;

high返回上界，如high(byte)=255;

low返回下界，low和high还可以用于静态数组和短字符串，可以得到数组的最大和最小序数值;

数字运算符

+,-,*,/,div,mod

div仅支持整数;

29div10=2;

x/y的类型是extended，无论xy的类型是什么;

对其他运算符来说，只要有一个是实型，都会自动转化为extended;

至少有一个是Int64时，转化为Int64;

当运算数是Integer的子界类型如byte、word时，编译器将其当成Integer;

（我觉得这个就是Java的自动装箱拆箱吧)

mod是求余数;

29mod10=9;

x mod y，x div y，x/y中，y不能等于0;

除了以上，还有两个一元运算符+，-;

+7，-X

逻辑运算符

not,and,or,xor

not(True)=False;not(False)=True;

另外，or运算当第一个运算数确定是True的时候，第二个不会被运算;

位运算符

not,and,or,xor,shl,shr;

每个字节有八位（bit），位运算符用于操作这些字节位;

14 and 2=2,0000 1110 and 0000 0010 = 0000 0010

x shl y,x整体左移y的个字节位;

14 shl 2 

得到0011 1000，右边用0补全，左边溢出则舍弃;

在进行移动前编译器会将y进行变化，假设x的类型在内存中占用n字节位，变换后的y为原来的y和n求余后的值;

举例

x shl 40

变成x shl 8，因为40 mod 32 = 8

shr是右移

所有的位运算符只能计算整数，其计算结果都是整数。

举例

var
   n:Integer;
begin
   n:=not 1.2;//wrong
   n:=4 shl 0.1;//wrong
   n:=100 shl 2;//right
end.

字符串运算符

只有一个’+’;

得到的字符串赋给短字符串时若太长，只保留前255个字节;

集合运算符

S1，S2是两个同类型的集合，X是任意与集合同类型的值;

S1+S2 并集
S1*S2 交集
S1-S2 差集，去掉S1中S2也有的
S1=S2 是否完全相同
S1<>S2 是否不完全相同
S1>=S2 是否包含
S1<=S2 是否被包含
X in S1 X是否是S1的成员

指针运算符

除了@和^之外，还有=,<>,+,-

=,验算两个指针是否指向同一个对象;

<>,是否指向不同的对象;

+和-只能用于PWideChar及PAnsiChar;

先定义两个指针P1和P2，假设它指向的对象在内存中占用n个字节，再定义一个整数变量I;

+仅用于一个字符指针与一个整数相加的情形，如P1+I或者I+P1，表示P1的起始地址加上n*I个字节后得到的新位置;

-仅用于两个字符指针相减或者一个字符指针减去一个整数，P1-P2或P1-I;

P1-I与P1+I类似，从P1起始地址减去n*I个字节;

P1-P2将P1的指针值减去P2的指针值，得到的值为两者的绝对数值除以n的商;

举例

P1，P2是WideChar类型的指针，两者的指针值是100,120，则结果是-10;

（n是2？）

关系运算符

=,<>,<,>,<=,>=