淺談Object Pascal的指標

大家都認為，C語言之所以強大，以及其自由性，很大部分體現在其靈活的指標運用上。因此，說指標是C語言的靈魂，一點都不為過。同時，這種說法也讓很多人產生誤解，似乎只有C語言的指標才能算指標。Basic不支援指標，在此不論。其實，Pascal語言本身也是支援指標的。從最初的Pascal發展至今的 Object Pascal，可以說在指標運用上，絲毫不會遜色於C語言的指標。

　　以下內容分為八個部分，分別是

　　一、型別指標的定義
　　二、無型別指標的定義
　　三、指標的解除引用
　　四、取地址（指標賦值）
　　五、指標運算
　　六、動態記憶體分配
　　七、字元陣列的運算
　　八、函式指標

　　一、型別指標的定義。對於指向特定型別的指標，在C中是這樣定義的：
　　　　int *ptr;
　　　　char *ptr;
　　　　與之等價的Object Pascal是如何定義的呢？
　　　　var ptr : ^Integer;
　　　　　　ptr : ^char;
　　　　其實也就是符號的差別而已。

　　二、無型別指標的定義。C中有void *型別，也就是可以指向任何型別資料的指標。Object Pascal為其定義了一個專門的型別：Pointer。於是，
　　　　ptr : Pointer;
　　　　就與C中的
　　　　void *ptr;
　　　　等價了。

　　三、指標的解除引用。要解除指標引用（即取出指標所指區域的值），C 的語法是 (*ptr)，Object Pascal則是 ptr^。

　　四、取地址（指標賦值）。取某物件的地址並將其賦值給指標變數，C 的語法是
　　　　ptr = &Object;
　　　　Object Pascal 則是
　　　　ptr := @Object;
　　　　也只是符號的差別而已。

　　五、指標運算。在 C 中，可以對指標進行移動的運算，如：
　　　　char a[20];
　　　　char *ptr=a;
　　　　ptr++;
　　　　ptr+=2;
　　　　當執行ptr++;時，編譯器會產生讓ptr前進sizeof(char)步長的程式碼，之後，ptr將指向a[1]。ptr+=2;這句使得ptr前進兩個sizeof(char)大小的步長。同樣，我們來看一下Object Pascal中如何實現：
　　　　var a : array [1..20] of Char;
　　　　　　ptr : PChar; //PChar 可以看作 ^Char
　　　　begin
　　　　　　ptr := @a;
　　　　　　Inc(ptr); // 這句等價於 C 的 ptr++;
　　　　　　Inc(ptr, 2); //這句等價於 C 的 ptr+=2;
　　　　end;

　　六、動態記憶體分配。C語言中，使用malloc()庫函式分配記憶體，free()函式釋放記憶體。如這樣的程式碼：
　　　　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，動態分配記憶體的函式是GetMem()，與之對應的釋放函式為FreeMem()（傳統 Pascal中獲取記憶體的函式是New()和 Dispose()，但New()只能獲得物件的單個實體的記憶體大小，無法取得連續的存放多個物件的記憶體塊）。因此，與上面那段C的程式碼等價的Object Pascal的程式碼為：
　　　　var ptr, ptr2 : ^integer;
　　　　　　i : integer;
　　　　begin
　　　　　　GetMem(ptr, sizeof(integer) * 20);
　　　　　　　　//這句等價於C的 ptr = (int*) malloc(sizeof(int) * 20);
　　　　　　ptr2 := ptr; //保留原始指標位置
　　　　　　for i := 0 to 19 do
　　　　　　begin
　　　　　　　　ptr^ := i;
　　　　　　　　Inc(ptr);
　　　　　　end;
　　　　　　FreeMem(ptr2);
　　　　end;
　　　　對於以上這個例子（無論是C版本的，還是Object Pascal版本的），都要注意一個問題，就是分配記憶體的單位是位元組（BYTE），因此在使用GetMem時，其第二個引數如果想當然的寫成 20，那麼就會出問題了（記憶體訪問越界）。因為GetMem(ptr, 20);實際只分配了20個位元組的記憶體空間，而一個整形的大小是四個位元組，那麼訪問第五個之後的所有元素都是非法的了（對於malloc()的引數同樣）。

　　七、字元陣列的運算。C語言中，是沒有字串型別的，因此，字串都是用字元陣列來實現，於是也有一套str打頭的庫函式以進行字元陣列的運算，如以下程式碼：
　　　　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型別，因此可以很方便的對字串進行各種運算。但是，有時我們的Pascal程式碼需要與C的程式碼互動（比如：用Object Pascal的程式碼呼叫C寫的DLL或者用Object Pascal 寫的DLL準備允許用C寫客戶端的程式碼）的話，就不能使用String型別了，而必須使用兩種語言通用的字元陣列。其實，Object Pascal提供了完全類似C的一整套字元陣列的運算函式，以上那段程式碼的Object Pascal 版本是這樣的：
　　　　var str : array [1..15] of char;
　　　　　　pstr : PChar; //Pchar 也就是 ^Char
　　　　begin
　　　　　　StrCopy(@str, 'teststr');
　　　　　　　　//在C中，陣列的名稱可以直接作為陣列首地址指標來用
　　　　　　　　//但Pascal不是這樣的，因此 str前要加上取地址的運算子
　　　　　　StrCat(@str, '_testok');
　　　　　　GetMem(pstr, sizeof(char) * 15);
　　　　　　StrCopy(pstr, @str);
　　　　　　Write(pstr);
　　　　　　FreeMem(pstr);
　　　　end;

　　八、函式指標。在動態呼叫DLL中的函式時，就會用到函式指標。假設用C寫的一段程式碼如下：
　　　　typedef int (*PVFN)(int); //定義函式指標型別
　　　　int main()
　　　　{
　　　　　　HMODULE hModule = LoadLibrary("test.dll");
　　　　　　PVFN pvfn = NULL;
　　　　　　pvfn = (PVFN) GetProcAddress(hModule, "Function1");
　　　　　　pvfn(2);
　　　　　　FreeLibrary(hModule);
　　　　}
　　　　就我個人感覺來說，C語言中定義函式指標型別的typedef程式碼的語法有些晦澀，而同樣的程式碼在 Object Pascal中卻非常易懂：
　　　　type PVFN = Function (para : Integer) : Integer;
　　　　var fn : PVFN;
　　　　　　//也可以直接在此處定義，如：fn : function (para:Integer):Integer;
　　　　　　hm : HMODULE;
　　　　begin
　　　　　　hm := LoadLibrary('test.dll');
　　　　　　fn := GetProcAddress(hm, 'Function1');
　　　　　　fn(2);
　　　　　　FreeLibrary(hm);
　　　　end;