数据类型及其相互关系

来源：互联网发布：mac os官方壁纸编辑：程序博客网时间：2024/05/21 18:34

3.1数据类型及其相互关系

本节对object pascal的数据类型做全面的介绍，并揭示各种数据类型的内存管理方法，最后讨论他们相互的兼容关系和转化方法。

目的：能对各种数据类型有比较全面的，深入的认识，并掌握他们相互关系，最终能在编程的时能合理的准确的选择使用他们

3.1.1数据类型概述

Object pascal中定义啦大量的数据类型，不同数据类型具有不同的用途。虽然delphi中对数据类型比较严格，但他们之间也不是严格划清界限的，也就是说，某些数据类型之间具有兼容性和转化性。

下边给个数据类型全家福。

Simple
	Ordinal	有序类型
			类型	取值范围		空间
		Integer
			Integer	-2147483648~2147483647		Signed32-bit
			Cardinal	0~4294967295		Unsigned32-bit
			Shortint	-128~127		Signed8-bit
			Smallint	-32726~32767		Signed16-bit
			Longint	-2147483648~2147483647		Signed32-bit
			Int64	-2^63~2^63-1		Signed64-bit
			Byte	0~255		Unsigned8-bit
			Word	0~65535		Unsigned16-bit
			Longword	0~4294967295		Unsigned32-bit
		Character
			Char	Ansichar		Widechar
		Boolean
			Boolean	Bytebool	Longbool	Wordbool
	Enumerated
		Subrange
	Real
		类型	精度	取值范围		空间
		Real	15-16	5.010^-324~1.710^308		8B
		*real48	11-12	2.910^39~1.710^38		6B
		Single	7-8	1.510^45~3.410-38		4B
		Double	15-16	5.010^-324~1.710^308		8B
		Extended	19-20	3.610^-4951~1.110^4932		10B
		*comp	19-20	-2^63+1~2^63-1		8B
		Currency	19-20			8B
String	`
	*shortstring	Pchar	Pansichar	ansiString widestring		Pwidechar
Structured
	Set	Array	Record	Classclass reference interface		File
Pointer
	无类型指针		有类型指针
Procedural
	普通过程类型		对象过程类型
Variant
	Variant		Olevariant

1， ordinal（有序）类型

simple类型规定啦一个数据取值范围。而ordinal类型在此基础上，还增加啦有序的特性。

该部分演示代码：

var

B: Byte;

begin

B := 255;

{$R+} //执行越界检查。此时越界会抛出erangeerror类型的异常。

B := B + 1;

{$R-}//不执行越界检查，这是默认状态。此时不会抛出错误，但会得到错误的运算结果。

//看下例代码

ShowMessage(IntToStr(B));

end;

======================================================================var

B: Byte; //Byte类型的变量在内存中占据8个Bit。使用函数SizeOf可以取得一个变量或者一个类型在内存中占据的字节数

begin

B := 255; //此时B在内存中的状态是：11111111（8位都是1）。

B := B + 1; //期望获得：100000000（最高位是1，其他8位是0）；但是Byte最多8位，所以最高位被抛弃，因而得到低8位全0，也就是最终结果0

ShowMessage(IntToStr(B)); //得到B=0而不是256

end;

======================================================================

type

TC = 'A'..'Z'; //定义字符内容的子界类型

var

C: TC;

OI: Integer;

PI, SI, H, L: Char;

S: String;

begin

C := 'B';

OI := Ord(C); //OI = 66

//ord 取得有序变量的值在取值范围中所在的顺序（即位置）

PI := Pred(C); //PI = ‘A’

//pred 取得有序变量的前序的值（即上一个位置的值）

SI := Succ(C); //SI = ‘C’

//succ 取得有序变量的后序的值（即下一个位置的值）

H := High(TC); //或者H := High(C); H = ‘Z’

//high。。末序的值（取值范围规定的最大的值）

L := Low(TC); //或者L := Low(C); L = ‘A’

//low ..始序的值。。

S :=

'顺序：' + IntToStr(OI) + #13 +

'前序：' + PI + #13 +

'后序：' + SI + #13 +

'末序：' + H + #13 +

'始序：' + L;

ShowMessage(S);

end;

Integer的基本类型是integer和cardinal，建议大多情况下使用这两中类型，因为他们呢是32位的，操作系统和cpu可以花费最少的时间处理他们。

其中取值范围大的可以兼容取值范围小的。范围大的可以赋值给范围小的，单数据会被斩断，这个规则对于实数也是适用的。

代码分析：

var

B: Byte; //B是8位的

W: Word; //W是16位的

begin

W := $1234; //将16进制常数$1234赋值给W

B := W; //B得到的值是W的低8位，即16进制的$34，也即10进制的52

ShowMessage(IntToStr(B)); //显示B的结果值52

end;

Character的基本类型是char。

Boolean的基本类型是boolean

Enumerated（枚举）类型定义拉一系列有序值的集合。Enumerated变量就从这个既定的集合中取某个值。集合中的有序值称为元素，元素一般从0开始连续索引

如下代码分析：

type

TSize = (Small, Medium, Large);

var

Size: TSize;

begin

Size := Large;

ShowMessage(IntToStr(Ord(Size))); //显示2

end;

Subrange（子界）类型也是定义一系列有序值的集合。

代码分析：

type

TColors = (Red, Blue=5, Green, Yellow, Orange, Purple=10, White, Black); //定义一个枚举类型TColors。TColors定

义了一些有序值供下面的子界类型TMyColors使用

TMyColors = Green..White;

var

MyColors: TMyColors;

begin

MyColors := Green; // MyColors只能在Green…White之间取值，取Red、Black等是不允许的

ShowMessage(IntToStr(Ord(MyColors))); //显示6，因为元素Green在TColors中被索引为6

end;

2.real（实数）类型

因为无理数的介入，使得real不再能够“有序”。

Real的基本类型是real，。

3.string（字符串）类型

分为三类：短字符串，长字符串，宽字符串。

Shortstring在内存中占0.。。255字符。就是说他被固定为256字节。其中第0字节存储字符串的实际长度。

长字符串和宽字符串的内存分配是动态的，最大可到2GB，可以认为他们是无限长的。

4.structured（构造）类型

Array（数组）有两种形式：静态数组和动态数组。

Record（记录）类型，十多个任意元素的集合，其中的元素成为记录的字段。

File（文件）类型用来读写文件。

剩下的构造类型class。。三种子类型，由于牵涉的东西比较多，在后边用到时再说他们。

5.pointer（指针）类型

一个指针占用4字节空间，该内存块用来存储另一块内存所在的地址，这另一块内存区才是存储实际数据的地方。

6.procedural（过程）类型

算是一种比较特殊的类型。这种变量可以存取一个过程或者函数！。可以实现回调函数的功能。

结合代码分析啊。（看i和j最终是否一样）

type

TOneFun = function(X: Integer): Integer; //声明一个过程类型

function SomeFunction(X: Integer): Integer; //实现一个和TOneFun兼容的过程

begin

Result := X*2;

end;

function SomeCallBack(X: Integer; OneFun: TOneFun): Integer; //SomeCallBack被调用时，回调函数OneFun，并返回OneFun的执行结

果

begin

Result := OneFun(X);

end;

procedure TForm1.Button1Click(Sender: TObject);

var

F: TOneFun; //声明过程类型变量，也可以直接声明：F: function(X: Integer): Integer;

I,J: Integer;

begin

F := SomeFunction; //用过程类型变量F引用一个实际过程

I := F(4); //通过过程类型变量F直接调用函数SomeFunction

J := SomeCallBack(4, F); //通过过程类型变量F回调函数SomeFunction

if I = J then

ShowMessage('F(4)和SomeCallBack功能相同');

end;

7.variant（可变）类型

可以存储绝大部分不同的类型的数据。

某个时刻有三种可能的状态：unassiged，null，非null

记住不要对null状态的variant变量进行操作。否则抛出evariantInvalidOpError类型的错误。

比如：

以上已全面的叙述啦object pascal中的数据类型。

3.1.2 变量的内存分配和释放

变量的内存分配有两种形式：自动和人工。自动分配：声明变量后被分配内存；人工：声明变量后必须用代码显式的分配内存。

如果是非指针类型的全局变量或局部变量声明后会自动分配内存。

如果是指针类型的则不会自动分配内存。如果是全局的初始值是nil，表示没有指向；如果是局部的，尽管没有分配内存，但是会随机地指向一个地址，值不是nil。

变量的释放：。。。

具体分配的方法有：

1.赋值。

比如：

var

P1,P2: PChar;

begin

P1 := 'lxpbuaa'; {P1已经拥有一块内存}

P2 := P1; {将P2指向P1的内存，这样就间接完成了P2的内存分配}

end;

2.对于类，则调用构造函数。

比如：

var

Obj: TObject;

begin

Obj := TObject.Create; //调用构造函数创建对象，变量Obj指向该对象

Obj.Free; //释放内存，Free内部调用析构函数Destroy；也可以使用：

//FreeAndNil(Obj);

end;

3.分配指定大小的内存。

var

P: PChar;

Size: Cardinal;

begin

Size := MAX_COMPUTERNAME_LENGTH + 1;

GetMem(P, Size); //分配Size个字节的内存块（即缓冲区），并让P指向它

GetComputerName(P, Size); //API函数GetComputerName将取得的计算机名放在P中

ShowMessage(P);

FreeMem(P); //释放缓冲区占用内存

end;

结下，动态分配内存的函数和过程。

1.Getmem

2.Allocmem

Reallocmem

Freemem

3.New

3.1.3 数据的内存结构

分析数据类型变量在内存中的真实存放格式，目的：了解这些类型的真是运作方式。

1. boolean类型

2. enumerated类型

3. ansistring/string类型

包括四个域：

偏移/byet	内容
-8	存储引用计数
-4	存储字符长度
0..Length-1	存储实际字符
Length	零字符（null或者#0）。

引用计数域帮助管理内存的自动释放工作。

零字符域便于和pchar类型的转化。

Widestring变量是类似的，但是少啦引用计数域。

Ansistring和widestring都用4个byet（即32Bits）来存储字符长度，

代码演示：

var

S: String;

L: Integer;

begin

S := 'lxpbuaa';

L := PInteger(Integer(S) - 4)^;

//或者 L := PInteger(PInteger(@S)^ - 4)^;

//或者 L := PInteger(PInteger(Addr(S))^ - 4)^;

//最终得到L = Length(S) = 7;

end;

4. set类型

5. dynamic array类型

动态数组内存被分为几个域：

偏移/byet	内容
-8	存储引用计数
-4	存储元素数目
0..Length*（元素的大小）-1	存储存储元素值

6. Variant类型

Variant内部存储为TVarData类型的记录。TVarData被定义在system单元。

Vtype用来存储数据的类型。

另外一个字段为8字节大小，用来存储实际数据或者指向该实际数据的指针。

根据这两个字段，一个variant可以和其他数据类型相互转化。

3.1.4强数据类型与类型转化

Object pascal十一种“强数据类型”语言。就是严格区分不同的数据类型并不总是允许不同类型数据直接赋值。

。。。

数据类型转化的方法

1. typecasting（类型强制转化）

2. pointers（指针）

3. variants（可变类型）

4. variant parts in records（变体记录）：不做介绍用到时讨论

5. absolute addressing（绝对地址）：同上

关于过程和函数，类等等在下节介绍。