Pascal 語言的一個重要特徵是它能自定義數據類型。通過各種類型構造器,你可以定義自己的數據類型,如子界類型、數組類型、記錄類型、枚舉類型、指針類型和集合類型。最重要的用戶定義數據類型是類(class),類是Object Pascal的面向對象擴展部分,本書不討論這部分。
命名及不命名的類型
爲了後續使用或直接用於變量,需要給自定義類型命名。如果自定義一個命名的類型,你必須將代碼放在特定的type區,如下所示:
type
// subrange definition
Uppercase = 'A'..'Z';
// array definition
Temperatures = array [1..24] of Integer;
// record definition
Date = record
Month: Byte;
Day: Byte;
Year: Integer;
end;
// enumerated type definition
Colors = (Red, Yellow, Green, Cyan, Blue, Violet);
// set definition
Letters = set of Char;
你也可使用類型定義構造器直接定義一個變量,此時無需顯式命名,如下面的代碼:
var
DecemberTemperature: array [1..31] of Byte;
ColorCode: array [Red..Violet] of Word;
Palette: set of Colors;
注意:一般來說,你應該避免使用上述不命名類型,因爲你不能把它們作爲參數傳給例程,也不能用於聲名同一類型的其他變量。實際上,Pascal的類型兼容規則是基於類型名的,而不是基於實際的類型定義。兩個類型相同的變量仍有可能是不兼容的,除非他們的類型有完全相同的名字。對於不命名類型,需要編譯器給它分配一個內部名字,因此對於數據結構複雜的變量,要習慣於定義命名數據類型,你一定不會爲此白費工夫的。
但是上述自定義類型有什麼意義呢?如果你不太熟悉Pascal類型構造器,通過下面內容你會了解它,此外下面還談到了同類構造器在不同語言中的差異,因此如果你已熟知上面例舉的類型定義,不妨往下讀,你會對其中內容感興趣的。最後,我將演示一些Delphi例子,並介紹一些能動態訪問類型信息的工具。
子界類型
子界類型定義了某種類型的取值範圍(因此定名subrange)。你可定義整數類型的子界類型,如取值從1到10或從100到1000,或者定義字符類型的子界類型,如下所示:
type
Ten = 1..10;
OverHundred = 100..1000;
Uppercase = 'A'..'Z';
定義子界類型時,你不需要指定基類的名字,而只需提供該類型的兩個常數。所用基類必須是有序類型,定義結果將是另一種有序類型。
如定義一個子界變量,那麼賦給該變量的值必須是子界定義範圍內的值。下面代碼是正確的:
var UppLetter: UpperCase; begin UppLetter := 'F'; 枚舉類型
枚舉類型又是一種自定義有序類型。在枚舉類型中,你列出所有該類
型可能取的值,而不是指定現有類型的範圍。換句話說,枚舉類型是
個可取值的序列。見下例:
type
Colors = (Red, Yellow, Green, Cyan, Blue, Violet);
Suit = (Club, Diamond, Heart, Spade);
序列中每個值都對應一個序號,序號從0開始計數。使用Ord 函數,即可得到一個枚舉類型
值的序號。例如,Ord (Diamond) 返回值1。
集合類型
集合類型表示一組值,該組值由集合所依據的有序類型定義。定義集合的常用有序類型不多
,一般爲枚舉類型或子界類型。如果子界類型取值爲1..3,那麼基於它的集合類型值可以
是1、或2、或3、或1和2、或1和3、或2和3、或取所有3個數、或一個數也沒有。
一個變量通常包含該類型對應的一個值,而集合類型可以不包含值、包含一個值、兩個值、
三個值,或更多,它甚至可以包含定義範圍內所有的值。下面定義一個集合:
type
Letters = set of Uppercase;
現在我可以用上面類型來定義變量,並把原始類型的值賦給變量。爲了在集合中表示一組值
,需要用逗號將值隔開,最後用方括號結尾。下例顯示了多值、單值和空值的變量賦值:
var
Letters1, Letters2, Letters3: Letters;
begin
Letters1 := ['A', 'B', 'C'];
Letters2 := ['K'];
Letters3 := [];
數組類型
數組類型定義了一組指定類型的元素序列,在方括號中填入下標值就可訪問數組中的元素。
定義數組時,方括號也用來指定可能的下標值。例如,下面的代碼中定義了一個有24個整數
的數組:
type
DayTemperatures = array [1..24] of Integer;
在數組定義時,你需要在方括號中填入一個子界類型的值,或者用兩個有序類型的常量定義
一個新的子界類型,子界類型指定了數組的有效索引。由於子界類型指定了數組下標值的
上界和下界,那麼下標就不必象C、C++、JAVA和其他語言那樣必須從零開始。
由於數組下標基於子界類型,因此Delphi 能夠對它們進行範圍檢查。不合法的常量子界類型
將導致一個編譯時間錯誤;如果選上編譯器範圍檢查選項,那麼超出範圍的下標值將導致一個
運行時間錯誤。
使用上述數組定義方法,定義一個DayTemperatures 類型的變量如下:
type
DayTemperatures = array [1..24] of Integer;
var
DayTemp1: DayTemperatures;
procedure AssignTemp;
begin
DayTemp1 [1] := 54;
DayTemp1 [2] := 52;
...
DayTemp1 [24] := 66;
DayTemp1 [25] := 67; // compile-time error
數組可以是多維的,如下例:
type
MonthTemps = array [1..24, 1..31] of Integer;
YearTemps = array [1..24, 1..31, Jan..Dec] of Integer;
這兩個數組建立在相同的核心類型上,因此你可用前面定義的數據類型聲明它們,如下面代
碼所示:
type
MonthTemps = array [1..31] of DayTemperatures;
YearTemps = array [Jan..Dec] of MonthTemps;
上例的聲明把索引的次序前後調換了一下,但仍允許變量之間整塊賦值。例如:把一月份的
溫度值賦給二月份:
var
ThisYear: YearTemps;
begin
...
ThisYear[Feb] := ThisYear[Jan];
你也能定義下標從零開始的數組,不過這似乎不太合邏輯,因爲你需要用下標2來訪問數組第
三項。然而,Windows一直沿用了從零開始的數組(因爲它是基於C語言的),並且Delphi
控件庫也在往這方向靠攏。
使用數組時,你總要用標準函數Low和 High來檢測它的邊界,Low和 High返回下標的下界
和上界。強烈建議使用Low和 High操作數組,特別是在循環中,因爲這樣能使代碼與數組範
圍無關,如果你改變數組下標的範圍聲明,Low和 High代碼不會受影響;否則,如果代碼中
有一個數組下標循環體,那麼當數組大小改變時你就不得不更新循環體的代碼。Low和 High
將使你的代碼更易於維護、更穩定。
注意:順便提一下,使用Low和 High不會增加系統運行額外開銷。因爲在編譯時,他們已被轉
換成常數表達式,而不是實際函數調用。其他簡單的系統函數也是這樣。
Delphi主要以數組屬性的形式使用數組。我們已經在 TimeNow 例子中看到過數組屬性,
也就是ListBox控件的Items 屬性。下一章討論Delphi循環時,我將向你介紹更多有關數組
屬性的例子。 記錄類型
記錄類型用於定義不同類型數據項的固定集合。記錄中每個元素,或者說域,有它自己的
類型。記錄類型定義中列出了所有域,每個域對應一個域名,通過域名可以訪問它。
下面簡單列舉了記錄類型的定義、類型變量的聲明以及這類變量的使用:
type
Date = record
Year: Integer;
Month: Byte;
Day: Byte;
end;
var
BirthDay: Date;
begin
BirthDay.Year := 1997;
BirthDay.Month := 2;
BirthDay.Day := 14;
類和對象可以看作是記錄類型的擴展。Delphi 庫趨向於用類替代記錄類型,不過Windows
API中定義了許多記錄類型。
記錄類型中允許包含variant 域,它表示多個域能公用同一內存區,而且域可以是不同類型
(這相應於C語言中的聯合union)。換句話說,你可以通過variant 域或說是一組域訪問記
錄中同一個內存位置,但是各個值仍需區別對待。variant類型主要用來存貯相似但又不同的
數據,進行與類型映射(typecasting)相似的類型轉換(自從typecasting 引入Pascal,已很
少用到這種方法了)。雖然Delphi在一些特殊情況下還在用variant 記錄類型,但是現在已經
被面向對象技術或其他現代技術代替了。
variant 記錄類型的應用不符合類型安全原則,因此不提倡在編程中使用,初學者更是如此。
實際上,專家級的編程人員確實需要用到variant 記錄類型,Delphi 庫的核心部分就用到
了這一類型。不管怎樣,除非你是個Delphi 專家,否則你應避免使用variant記錄類型。
指針
指針是存放指定類型(或未定義類型)變量內存地址的變量,因此指針間接引用一個值。
定義指針不需用特定的關鍵字,而用一個特殊字符,這個特殊字符是脫字符號(^),
見下例:
type
PointerToInt = ^Integer;
一旦你定義了指針變量,你就可以用@ 符號把另一個相同類型變量的地址賦給它。
見下例:
var
P: ^Integer;
X: Integer;
begin
P := @X;
// change the value in two different ways
X := 10;
P^ := 20;
如果定義了一個指針P,那麼P表示指針所指向的內存地址,而P^表示內存所存儲的實際
內容。因此,在上面的代碼中, P^ 與X相等。
除了表示已分配內存的地址外,指針還能通過New 例程在堆中動態分配內存,不過當你
不需要這個指針時,你也必須調用Dispose 例程釋放你動態分配的內存。
var
P: ^Integer;
begin
// initialization
New (P);
// operations
P^ := 20;
ShowMessage (IntToStr (P^));
// termination
Dispose (P);
end;
文件類型
另一個Pascal特定的類型構造器是文件類型(file)。文件類型代表物理磁盤文件,無疑
是Pascal語言的一個特殊類型。按下面的方式,你可以定義一個新的數據類型:
type
IntFile = file of Integer;
然後,你就能打開一個與這個結構相應的物理文件、向文件中寫入整數、或者從文件中
讀取當前的值。
Pascal 文件類型的使用很直觀,而且Delphi 中也定義了一些控件用於文件保存和裝載,
以及對數據流和數據庫的支持。