DELPHI指针的使用

大家都认为,C语言之所以强大,以及其自由性,很大部分体现在其灵活的指针运用上。因此,说指针是C语言的灵魂,一点都不为过。同时,这种说法也让很多人产生误解,似乎只有C语言的指针才能算指针。Basic不支持指针,在此不论。其实,Pascal语言本身也是支持指针的。从最初的Pascal发展至今的Object Pascal,可以说在指针运用上,丝毫不会逊色于C语言的指针。

以下内容分为八部分,分别是

一、类型指针的定义

二、无类型指针的定义

三、指针的解除引用

四、取地址(指针赋值)

五、指针运算

六、动态内存分配

七、字符数组的运算

八、函数指针

一、类型指针的定义。对于指向特定类型的指针,在C中是这样定义的:

int *ptr;

char *ptr;

与之等价的Object Pascal是如何定义的呢?

var

ptr : ^Integer;

ptr : ^char;

其实也就是符号的差别而已。

二、无类型指针的定义。C中有void *类型,也就是可以指向任何类型数据的指针。Object Pascal为其定义了一个专门的类型:Pointer。于是,

ptr : Pointer;

就与C中的

void *ptr;

等价了。

三、指针的解除引用。要解除指针引用(即取出指针所指区域的值),C 的语法是 (*ptr),Object Pascal则是 ptr^。

四、取地址(指针赋值)。取某对象的地址并将其赋值给指针变量,C 的语法是

ptr = &Object;

Object Pascal 则是

ptr := @Object;

也只是符号的差别而已。

五、指针运算。在C中,可以对指针进行移动的运算,如:

char a[20];

char *ptr=a;

ptr++;

ptr+=2;

当执行ptr++;时,编译器会产生让ptr前进sizeof(char)步长的代码,之后,ptr将指向a[1]。ptr+=2;这句使得ptr前进两个sizeof(char)大小的步长。同样,我们来看一下Object Pascal中如何实现:

var

a : array [1..20] of Char;

ptr : PChar; //PChar 可以看作 ^Char

begin

ptr := @a;

Inc(ptr); // 这句等价于 C 的 ptr++;

Inc(ptr, 2); //这句等价于 C 的 ptr+=2;

end;

只是,Pascal中,只允许对有类型的指针进行这样的运算,对于无类型指针是不行的。

六、动态内存分配。C中,使用malloc()库函数分配内存,free()函数释放内存。如这样的代码:

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,动态分配内存的函数是GetMem(),与之对应的释放函数为FreeMem()(传统Pascal中获取内存的函数是New()和 Dispose(),但New()只能获得对象的单个实体的内存大小,无法取得连续的存放多个对象的内存块)。因此,与上面那段C的代码等价的Object Pascal的代码为:

var ptr, ptr2 : ^integer;

i : integer;

begin

GetMem(ptr, sizeof(integer) * 20);

//这句等价于C的 ptr = (int*) malloc(sizeof(int) * 20);

ptr2 := ptr; //保留原始指针位置

for i := 0 to 19 do

begin

ptr^ := i;

Inc(ptr);

end;

FreeMem(ptr2);

end;

对于以上这个例子(无论是C版本的,还是Object Pascal版本的),都要注意一个问题,就是分配内存的单位是字节(BYTE),因此在使用GetMem时,其第二个参数如果想当然的写成 20,那么就会出问题了(内存访问越界)。因为GetMem(ptr, 20);实际只分配了20个字节的内存空间,而一个整形的大小是四个字节,那么访问第五个之后的所有元素都是非法的了(对于malloc()的参数同样)。

七、字符数组的运算。C语言中,是没有字符串类型的,因此,字符串都是用字符数组来实现,于是也有一套str打头的库函数以进行字符数组的运算,如以下代码:

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类型,因此可以很方便的对字符串进行各种运算。但是,有时我们的Pascal代码需要与C的代码交互(比如:用Object Pascal的代码调用C写的DLL或者用Object Pascal写的DLL准备允许用C写客户端的代码)的话,就不能使用String类型了,而必须使用两种语言通用的字符数组。其实,Object Pascal提供了完全相似C的一整套字符数组的运算函数,以上那段代码的Object Pascal版本是这样的:

var str : array [1..15] of char;

pstr : PChar; //Pchar 也就是 ^Char

begin

StrCopy(@str, 'teststr'); //在C中,数组的名称可以直接作为数组首地址指针来用

//但Pascal不是这样的,因此 str前要加上取地址的运算符

StrCat(@str, '_testok');

GetMem(pstr, sizeof(char) * 15);

StrCopy(pstr, @str);

Write(pstr);

FreeMem(pstr);

end;

八、函数指针。在动态调用DLL中的函数时,就会用到函数指针。假设用C写的一段代码如下:

typedef int (*PVFN)(int); //定义函数指针类型

int main()

{

HMODULE hModule = LoadLibrary("test.dll");

PVFN pvfn = NULL;

pvfn = (PVFN) GetProcAddress(hModule, "Function1");

pvfn(2);

FreeLibrary(hModule);

}

就我个人感觉来说,C语言中定义函数指针类型的typedef代码的语法有些晦涩,而同样的代码在Object Pascal中却非常易懂:

type PVFN = Function (para : Integer) : Integer;

var

fn : PVFN;

//也可以直接在此处定义,如:fn : function (para:Integer):Integer;

hm : HMODULE;

begin

hm := LoadLibrary('test.dll');

fn := GetProcAddress(hm, 'Function1');

fn(2);

FreeLibrary(hm);

end;

附:
Delphi中指针功能非常强大,所有c中能实现的指针Delphi中都能实现. 上面认为Delphi指针不是强项的只是一种误解(或者对指针的机制一知半解).
由于Pascal语言的限制, 用Delphi的指针时很多情况下需要强制类型转换. Delphi中提供了很多指针类型, 而且非常方便的是你可以自定义自己的指针类型.
一个经验: 要掌握一种数据类型并且能够灵活应用,一个比较好的办法是别考虑什么类型是什么名字, 而只需要考虑这种类型的变量将占用多少字节. 凡是字节数相同的类型都可以认为是同一类型 :-), 提供不同类型只是为了编译器能够更方便的查找错误而已. 比如: Integer, Pointer, PChar, TSmallPoint甚至 array [0..4] of Char
你都可以把他们当成是同一类型加以使用(有了这种思路, 可以实现很大的程序灵活性和代码高效性). 所以我很不理解的是JAVA中不支持指针(因此我也认为用JAVA绝对不可能写出很高效的程序, 而且会有很多C/C++/DELPHI中用一句话可以完成的工作在JAVA中需要用一个复杂过程, 消耗很多额外内存才能达到相同目的). 就事论事, 根据你的问题在Delphi中和C中的解决方案没什么两样.

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