Kategória: ObjectPascal

Zmenené: 25. júl 2009

Dátové typy - reťazcové

Všetky premenné majú typ. Free Pascal podporuje niektoré základné typy ako Turbo Pascal, s niektorými ďalšími typmi z Delphi. Programátor môže definovať aj svoje vlastné typy, ktoré sú v podstate definíciou identifikátora, ktorý môže byť použitý na určenie tohoto vlastného typu pri deklarácii premennej neskôr v zdrojovom kóde.

Obsah článku

Deklarácia typu

type
    identifikator_typu = typ

FreePascal má sedem hlavných typov:

  • jednoduché typy
  • reťazcové typy
  • štruktúrované typy
  • typ ukazovateľ
  • procedurálny typ
  • všeobecný typ
  • špecializovaný typ
  • identifikátor typu

Reťazcovétypy

Char

Char má veľkosť presne 1 bajt a obsahuje práve jeden znak.

  • Znaková konštanta môže byť zadaná uzatvorením znaku do apostrofovov, napríklad znakové konštanty sú a alebo A.
  • Znak môže byť zadaný jeho znakovou hodnotou (zvyčajne ASCII kód), pridaním číselného symbolu (#) pred poradovú hodnotu, napríklad zadanie #65 značí to isté ako A.
  • Pre zadanie ASCII hodnoty menšej ako 27 môže byť použitý znak striešky (^) spolu s písmenom, takže ^G zodpovedá #7 (G je siedme písmeno v angl. abecede.)
  • Pre zadanie znaku apostrofu, je potrebné napísať ho dvakrát za sebou, takže predstavuje jeden znak apostrofu.

Reťazce

Free Pascal podporuje typ String tak, ako je definovaný v Turbo Pascale (postupnosť znakov so zadanou dĺžkou) aj ANSI reťazce ako sú definované v Delphi.

Význam deklarácie reťazca je interpretovaný rôzne, v závislosti na prepínači {$H}. ANSI reťazec a krátky reťazec sú zameniteľné. Prekladač vždy použije príslušnú konverziu tyou, ale dajte pozor na to, že výsledok výrazu, ktorý obsahuje ANSI reťazec a krátky reťazec bude vždy ANSi reťazec.

Krátke reťazce

Deklarácia reťazca deklaruje krátky reťazec ak:

  1. Ak je vypnutý prepínač {$H-}, bude deklarácia reťazca vždy deklaráciou krátkeho reťazca.
  2. Ak je zapnutý prepínač {$H+} a je zadaná dĺžka, je deklaráciadeklaráciou krátkeho reťazca.

Preddefinovaný typ ShortString je definovaný ako reťazec s dĺžkou 255:

ShortString = String[255];

Ak nie je zadaná dĺžka reťazca, je použitá predvolená dĺžka 255. Dĺžku reťazca môžete získať pomocou štandardnej funkcie Length:

{$H-}

Type
    NameString = String[10];
    StreetString = String;

NameString môže obsahovať najviac 10 znakov. StreetString môže obsahovať až 255 znakov.

ANSI reťazce

ANSI reťazce sú reťazce, ktoré nemajú dĺžkový limit. Sú to počítané odkazy zakončené nulou. Interne je ANSI reťazec spracovávaný ako ukazovateľ, ale toto je spracovávané transparentne, čiže môžete s nimi pracovať ako s obyčajným krátkym reťazcom. ANSI reťazce môžu byť definované pomocou preddefinovaného typu AnsiString.

Ak je zapnutý prepínač {$H}, potom definícia reťazca pomocou bežného kľúčového slova String bez zadania dĺžky, bude považovaná za ANSI reťazec. Ak je zadaná dĺžka reťazca, bude použitý krátky reťazec, bez ohľadu na nastavenie {$H}.

Ak je reťazec prázdny (‚‘), potom má interný ukazovateľ hodnotu Nil. Ak reťazec nie je prázdny, potom ukazovateľ ukazuje na štruktúru v pamäťovej halde. Interná reprezentácia kao ukazovateľa a automatické zakončenie nulou umožňuje pretypovanie ANSI reťazca na PChar. Ak je reťazec prázdny (teda ukazovateľ je nil), prekladač zaistí aby pretypovaný PChar ukazoval na nulový bajt.

Priradenie ANSI reťazca do iného, nevyvoláva presun aktuálneho reťazca. Priradenie

S2:=S1;

spôsobí, že počet odkazov S2 bude znížený o jedna, počet odkazov S1 bude zvýšený o jedna a nakoniec je S1 (ako ukazovateľ) prekopírovaný do S2, čím je významne zvýšená rýchlosť kódu. Ak počet odkazov dosiahne nulu, je automaticky uvoľnená pamäť obsadená reťazcom, takže nenastávajú pamäťové úniky.

Pri deklarácii ANSI reťazca, prekladač Free Pascal alokuje pamäť len pre ukazovateľ a tento ukazovateľ je nastavený na Nil, čiže reťazec je inicializovaný ako prázdny. Toto platí pre lokálne a globálne ANSi reťazce alebo ANSI reťazce, ktoré sú súčasťou štruktúry (polia, záznamy alebo objecty). Toto znamená dodatočnú réžiu, napríklad deklarácia

var
    A : Array[1..100000] of string;

bude kopírovať 100 000 krát Nil do A. Keď A opustí rozsah, potom bude počet odkazov 100 000 reťazcov znížený o 1, pre každý z týchto reťazcov. Toto všetko je vykonané transparentne (skryto pred programátorom), ale vzhľadom k výkonu, je to dôležité.

Pre získanie dĺžky ANSI reťazca musí byť použitá funkcia Length. Pre nastavenie dĺžky ANSI reťazca musí byť použitá funkcia SetLength. Konštanty typu ANSI reťazce majú počet odkazov -1 a sú spracovávané samostatne.

Ak je to potrebné, sú ANSI reťazce konvertované prekladačom na krátke reťazce,čiže použitie ASNI reťazcov a krátkych reťazcov môže byť podľa potreby miešané bez problémov.

ANSI reťazce môžu byť pretypované na typy PChar alebo Pointer:

var P : Pointer;
    PC : PChar;
    S : AnsiString;

begin
    S :=This is an ansistring;
    PC:=Pchar(S);
    P :=Pointer(S);

Medzi týmito dvoma pretypovaniami je rozdiel:

  • keď je prázdny ANSI reťazec pretypovaný na ukazovateľ, bude mať ukazovateľ hodnotu Nil.
  • keďje prázdny ASNI reťazec pretypovaný na PChar, bude mať ukazovateľ hodnotu ukazujúcu na nulový bajt (prázdny reťazec).

Výsledok takéhoto pretypovania musí byť používaný opatrne, vo všeobecnosti je lepšie považovať výsledok takéhoto pretypovania za read-only, teda vhodný na poslanie do procedúry, ktorá potrebuje ako argument konštantu PChar. Nie je vhodné používať pretypovanie v prípade:

  • výrazov,
  • reťazcov, ktoré majú počet odkazov väčší ako 1 (volajte uniquestring na zaistenie, že reťazec má počet odkazov 1)

Dlhé reťazce

Dlhé reťazce (WideStrings – používané pre reprezentáciu reťazcov so znakmi unicode) sú implementované rovnako ako ANSI reťazce:

  • počítané odkazy,
  • nulou zakončené polia,

rozdiel je len v tom, že sú implementované ako polia typov WideChar namiesto Char. WideChar je dvojbajtový znak (prvok DBCS - Double Byte Character Set). Pre prácu s dlhými reťazcami platia rovnaké pravidlá ako pre ANSI reťazce. Prekladač transparentne konvertuje dlhé reťazce na ANSI reťazce a naopak.

Podobne ako pretypovanie ANSI reťazca na nulou ukončené pole znakov PChar, môže byť dlhý reťazec konvertovaný na nulou ukončené pole znakov PWideChar. Pamätajte, že pole PWideChar je zakončené dvoma nulovými bajtmi namiesto jedným, takže pretypovanie na PChar nie je automatické.

Prekladač samotný neposkytuje podporu pre konverziu Unicode do ASNI reťazcov a naopak. V jednotke System sú dve procedurálne premenné, ktoré môžu byť použité na obslúženie konverzie.

Reťazcové konštanty

Pre zadanie reťazcovej konštanty, musí byť reťazec uzatvorený do apostrofov, rovnako ako typ Char, ale tu je možné zadať viac ako jeden znak. Keď S je typu String, platné priradenia môžu vyzerať takto:

S := This is a string.;
S := One+, Two+, Three;
S := This isnt difficult !;
S := This is a weird character : #145 !;

Ako môžete vidieť, jeden znak apostrofu je reprezentovaný pomocou 2 apostrofov, hneď za sebou. Cudzie znaky môžu byť zadané pomocou ich hodnoty znaku (zvyčajne ASCII kód). Príklad ukazuje, že môžu byť pridané viaceré reťazce, výsledkom je ich prosté spojenie, bez medzier medzi nimi.

4i je reťazcová konštanta uchovávaná ako ANSI reťazce alebo ako krátky reťazce závisí na nastavení prepínača {$H}.

PChar

Free Pascal podporuje Delphi implementáciu typu PChar. PChar je definovaný ako ukazovateľ na typ Char, ale umožňuje dodatočné operácie. Typ PChar možno chápať ako najlepší ekvivalent Pascalu k nulou zakončeným reťazcom v C, teda premenná typu PChar je ukazovateľ, ktorý ukazuje na pole typov Char, ktoré je zakončené nulovým znakom (#0). Free Pascal podporuje inicializáciu typových končtánt PChar alebo priame priradenie. Napríklad nasledujúce časti kódu sú ekvivalentné:

program one;

var P : PChar;

begin
    P := This is a null-terminated string.;
    WriteLn (P);
end.

má rovnaký výsledok ako

program two;

const P : PChar = This is a null-terminated string.

begin
    WriteLn (P);
end.

Tieto príklady ukazujú, že je možné zapísať obsah reťazca do súboru typu Text. Jednotka Strings obsahuje procedúry a funkcie pre manipuláciu s typom PChar ako v štandardnej knižnici C. Keďže PChar je ekvivalent k ukazovateľu na premennú typu Char, je možné aj toto:

Program three;

Var S : String[30];
    P : PChar;

begin
    S := This is a null-terminated string.#0;
    P := @S[1];
    WriteLn (P);
end.

dostanete rovnaký výsledok ako v dvoch predchádzajúcich príkladoch. Nulou zakončené reťazce nemôžu byť pridané ako bežné reťazce Pascalu. Ak majú byť spojené dva reťazce typu PChar, musia byť použité funkcie z jednotky Strings.

Ale je možná aritmetika ukazovateľov – možno použiť operátory + a -, P a Q sú typu PChar, I je typu Longint:

Operácia Výsledok
P + I pripočíta I k adrese ukazovanej P
I + P pripočíta I k adrese ukazovanej P
P - I Odpočíta I od adresy ukazovanej P
P - Q výsledkom (Integer) je rozdiel medzi 2 adresami (alebo počet znakov medzi P a Q )