Delphi之数组
Object Pascal中可以建立丰富的数据类型。数组毫无疑问也是众多自定义数据类型中的一种。
Type
TA = array[0..9] of Integer;
...
var
A : TA;
和下面这段代码通常效果是相同的(不同的地方在类型篇再说)
var
A : Array [0..9] of Integer;
这相当于C中的
int A[10];
或Basic中的
Dim A(9) as Long或 Dim A(0 to 9) as Long
下面将分几个方面讲OP的数组:
多维数组:
多维数组的本质其实就是数组之数组。
type
TA = array[0..9] of array [0..9] of Integer;
TB = array[0..9, 0..9] of Integer;
TCA = array[0..9] of Integer;
TC = array[0..9] of TCA;
在这里TA,TB,TC是等价的。在使用时是没有分别的。例如X[0][0]:=1;Tx[0,0]:=1;(X是TA、TB、TC类型)
都是合法的。因为这几种类型都是在内存中开辟一块100x100xSizeOf(Integer)的区域,你根本无法区
分他是如何申请的,也没有必要去区分。
多维数组如何取得维数呢?
前面已经说过多维数组就是数组之数组,所以可以利用下面的方法来取得多维数组的维数:
var
k:array[2..10,3..20]of integer;
begin
showmessage(Inttostr(Low(k))+' '+Inttostr(High(k)));
showmessage(Inttostr(Low(k[Low(K)]))+' '+Inttostr(High(k[Low(K)])));//k[n]是array[3..20] of integer;的数组
end;
动态数组:
OP中动态数组的声明是
type
TA=Array of Integer;
动态数组应用中十分广泛。现在有一种趋势就是在数据结构中用动态数组代替链表
(到底哪个好哪个坏自有评价我们在这里不予以讨论)。
可能你会说动态数组根本不必要使用,我就从来没有用过。 我不信你没有用过动态数组!
String类型你用过吧,它近似可以说是动态数组的一种。
动态数组的内存是在使用分配长度时才予以分配的,他的下界只能0(AnsiString字符串例外,下界是1,原因后面再说),
动态数组的生存期是自管理的使用后一般不用释放,如果要强行释放就用把Nil附给他。
使用动态数组往往爱犯的错误:
1)和静态数组概念混淆:
动态数组的地址并不是他第一个元素的地址,而在静态数组中我们大家常常使用这样的语句:
var
A, B : array[0..19] of Integer;
CopyMemory(@A, @B, 20*SizeOf(Integer));
或者CopyMemory(@A[0], @B[0], 20*SizeOf(Integer));
都是正确的,因为静态数组中数组的首地址就是他第一个元素的地址。
但是在动态数组中只有第二种写法会得到正确结果。即只能写成:
var
A, B : array of Integer;
...
SetLength(A, 20);
SetLength(B, 20);
CopyMemory(@A[0], @B[0], 20*SizeOf(Integer));
2)数组的附值:
静态数组中的附值很简单
var
A, B : array[0..19] of Integer;
...
A := B;
即可对数组进行赋值;在动态数组中就要倍加小心,请看
var
A, B: array of Integer;
begin
Setlength(A, 10);
SetLength(B, 10);
B[1] := 50;
A := B;
B[1] := 100;
end;
a[1]是多少呢?按照常理A[1]的值应该是附值前的50,但恰恰相反A[1]的值是附值后B[1]再次被赋的值,
100动态数组中A := B;仅仅是将动态数组A 的指针指向动态数组B,而并不是像我们希望的那样为A开辟一
块空间。如果非要为A开辟一块空间就要用Copy来复制B的数据。
AnsiString也是动态数组,所以同样的情况也存在于String类型。
特殊的数组:
本来字符串想单独说一说,但是却因为它具有太多的动态数组特性所以不单独说了。
再一个,这里的代码和说的以后你很可能是用不到的,但是能加深你对ObjectPascal的理解。
在设计时你会知道它是如何工作的,通过这些你会更有效率的使用它。
大多数字符串与其说是数组倒不如说他是个结构。但是我们用他的数组特性更多一些。
1.ShorString:是为了与老的Pascal兼容而保留的类型。最大255个字符。
Type
TShortString
Length:Byte;
Data:array[1..Length] of Char;
end;
从结构上可以看出ShortString最大只能保存255个字符。我们可以做个实验
var
k:ShortString;
begin
k:='I am a Delphi fan!';
k[0]:=Char(13);//k.Length被置为13
showmessage(k);
动态数组
动态数组介绍----Delphi
自从有了动态数组,链表除了在教科书里出现外,已经很少在实际编程中被使用了,事实也是如此,数组的确比传统链表快得多,而且也方便的多。
从 Delphi4起,开始了内建各种类型的动态数组支持。但是,对我们来说动态数组支持似乎做的不够彻底,因为Delphi竟然连删除、插入、移动连续元素的函数都没有提供,让人使用起来总觉得不够爽!!! J 。作为一名程序员,我们当然要有自己解决问题的能力,下面就让我们简单介绍一下Delphi 下的动态数组。
在Delphi中,数组类型有静态数组(a : array[0..1024] of integer)、动态数组(var a : array of integer)、指针数组(即指向静态数组的指针)和开放数组(仅用于参数传递)。静态数组、指针数组有速度快的好处,动态数组有大小可变的优势,权衡之下就有了折衷的办法,那就是定义的动态数组在必要时转换为指针。
动态数组声明之后,只有下面几个函数可供操作:
1. 设置数组大小,可以任意缩减或增加数组大小
Procedure SetLength(var S ; NewLength : integer);
2. 取出连续元素,复制给另一个数组变量
Function Copy(s;Index,Count : integer) : array ;
3. 取得数组大小及上下限
Function Length(s):integer;
Function High(x):integer;
Function Low(x):integer;
值得注意的是,不加const或var修饰的动态数组会被作为形参传递,而动态数组用const修饰并不意味着你不能修改数组里的元素(不信你可以字自己在程序中试试。还有一点是High函数调用了Length 函数,所以我们在获取数组上限时最好直接用 Length(s) 函数。
动态数组在内存空间中占用4个字节. 动态数组在内存中的分配表如下:
偏移量 内容
-8 32-bit 引用计数
-4 32-bit 数组长度
0..数组长度 * (元素尺寸) - 1 数组元素 元素尺寸=Sizeof(元素类型)
根据上面的分配情况,可以得到如下结果:
如果我们想要清空一个动态数组只需要把“数组长度”和“引用计数”清空即可。”引用上面的一句话就是:“权衡之下就有了折衷的办法,那就是定义的动态数组在必要时转换为指针。”下面是清空动态数组的函数:
procedure DynArraySetZero(var A);
var
P: PLongint; //占用4个字节,正好符合 32 位内存排列
begin
P := PLongint(A); // 指向 A 的地址
Dec(P); //P 地址偏移量是 sizeof(A),指向了数组长度
P^ := 0; // 长度清空
Dec(P); // 指向引用计数
P^ := 0; //计数清空。
end;
上面的函数就这么简单,而且效率也非常高。
下面让我们再来看看怎样删除动态数组中的元素,函数体如下:
{************************************
A 变量类型 , elSize = SizeOf(A)
index 开始删除的位置索引 ,Count 删除的数量
****************************************}
procedure DynArrayDelete(var A; elSize: Longint; index, Count: Integer);
var
len, MaxDelete: Integer;
P : PLongint; //4 个字节的长整形指针
begin
P := PLongint(A);// 取的 A 的地址
if P = nil then
Exit;
{
下面这句完全等同于 Dec(P) ; len := P^ 因为 Dec(P) = Pchar(P) – 4 同样是移动4 字节的偏移量,只不过后者按字节来移动 }
len := PLongint(PChar(P) - 4)^; // 变量的长度 ,偏移量 -4
if index >= len then //要删除的位置超出范围,退出
Exit;
MaxDelete := len - index; // 最多删除的数量
Count := Min(Count, MaxDelete); // 取得一个较小值
if Count = 0 then // 不要求删除
Exit;
Dec(len, Count);// 移动到要删除的位置
MoveMemory(PChar(P)+index*elSize , PChar(P)+(index + Count)*elSize , (len-index)*elSize); //移动内存
Dec(P); //移出 “数组长度”位置
Dec(P); //移出“引用计数” 位置
//重新再分配调整内存,len 新的长度. Sizeof(Longint) * 2 = 2*Dec(P)
ReallocMem(P, len * elSize + Sizeof(Longint) * 2);
Inc(P); // 指向数组长度
P^ := len; // new length
Inc(P); // 指向数组元素,开始的位置
PLongint(A) := P;
end;
对上面的例子,我们需要注意的是 elSize 参数 ,它必须是 SizeOf(DyArray_Name),表示元素所占用的字节数。
相信看了上面的例子后,对于动态数组的拷贝,移动想必也可以自己实现了吧 J
后续:
其实,Delphi 对许多类型的内存分配都很相似,比如 string 类型,其实它和动态数组是很相似的,我们完全可以把它拿来当成动态数组。实质上 string 是 Pchar 的简易版本。不管怎么说,了解一些内存的分配对我们这些开发人员来说还是有一些好处的。