Delphi 中的字串——《Delphi6 開發人員指南》讀書筆記 (轉)

Delphi 中的字串——《Delphi6 開發人員指南》讀書筆記 (轉)[@more@]

中的字串

——《Delphi6 開發人員指南》讀書筆記

Spacesoft【暗夜狂沙】

Delphi 對字串這個結構的支援是十分豐富的，不僅有Delphi 本身支援的string 型別，還支援和C 語言相容的字串陣列。那麼他們之間有什麼區別呢？本文試圖就此做一個詳細的剖析，並且試圖回答論壇上常見的幾個問題。

首先，我們要討論的是Delphi 中的string 到底是什麼東東，因為我們在OP 的語法參考手冊上知道，Delphi 有三種string ： ShortString、AnsiString (就是相容BCB 的AnsiString 的那種)以及WString (用來支援Unicode 的，其他的和AnsiString 是完全一樣的)。在預設的情況下，將把string 解釋為AnsiString ，而需要的時候，可以設定使編譯器將string 解釋為ShortString(當然，我們很少見到人要這麼做，因為AnsiString 用得很好,而ShortString 只支援255 個字元，並且和C 語言的字串陣列不相容，這個我們後面會提到)，對應的編譯器指示符號是預設的{$H+} 和 {$H-}。

那麼，這三種string 到底有什麼差別呢？差別在於他們的不同結構。

對於ShortString 來說,它在中的結構可以表示為：

strShort = record
  wLength: ;
  szBuf: array of Char;
end;

也就是說，對ShortString 的每次操作，不需要遍歷這個字串便可以取得這個字串的大小了。另外，這個字串陣列的最後是沒有一個#0 字元作為結尾的。因此ShortString 的陣列和C 語言的字串是不相容的。

對於AnsiString 來說，根據《Delphi6 開發人員指南》的描述，它的結構可以表示如下：

strAnsi = record
  nSize: Integer;
  nRef: Integer; 
  nLength: Integer;
  szBuf: array of Char;
end;

也就是說AnsiString 不僅僅儲存了本字串的長度，還儲存了對這個字串的引用數。因此，不同的AnsiString 事實上可能具有相同的實體地址，所以Delphi 的字串複製經常是驚人的。然而，當一個字串改變時怎麼辦呢？Delphi 將釋放對這個字串的引用(把nRefCount 減1)，然後新建一個字串來裝載新的內容。

另外，與ShortString 不同的是，AnsiString 的字元陣列是以#0 結尾的，這樣szBuf 就可以被當成C 中的字元陣列了。估計這樣的設計是為了相容 。

WideString 和AnsiString 基本上是一樣的，所以我們討論的時候，僅僅討論AnsiString 和ShortString。

然後， 我們要說明的是，string 具有生存期管理特性。就是說，當string 超出作用域後，字串佔用的資源自動被釋放掉。這個機制是怎麼實現的呢？對於全域性變數，當然它的作用域就是它所在的Unit 的生存週期，那麼當然可以在finalization 段進行釋放了。而中的變數呢？編譯器就自動在整個函式的外面套上一個try ... finally 處理。這樣，不管什麼情況下，這些變數就總能釋放掉了。

下面一個問題是：假如現在有一個指標，它被指向一個string， 那麼它指向的東西是什麼呢？

答案是：指向szBuf 的開頭，並且ShortString 不支援這樣的強制轉換(這是很自然的，因為做這樣轉化的目的純粹就是為了和C 語言相容)。於是string[1] 就是這個字串的第一個字元。於是，“看起來”這個字串就只有那些字元了。於是，我們就可以用PChar() 強制型別轉化把一個string 轉化為一個PChar，然後傳到需要字元陣列作為引數的Win32 API 中，因為“看起來” 這個字串這個時候確實是一個標準的C 語言字串。甚至，我們可以這樣使用字串：

procedure Test();
var
  strBuf: string;
begin
  SetLength(strBuf, 255);  //千萬不要忘了先給你的字串申請足夠的空間，不然……嘿嘿，等著彈框兒吧^_^
  GetModuleFileName(0, PChar(strBuf), 255);
  ShowMessage(strBuf);
end;

我們知道，這個API 的原型是這樣的：

DWORD GetModuleFileName(
  HMODULE hModule,  // handle to module
  LPTSTR lpFilename,  // Pointer to a buffer that receives the fully-qualified path for the module
  DWORD nSize  // size of buffer
);

這個API居然以為我們真的根據它的要求傳了一個array of Char 進去！

透過類似這樣的機制，Delphi 使它的使用者在C 語言寫的API 原型中可以自由的穿行，一點都沒有“二等公民”的感覺，而且又可以享用Delphi 本身的資料型別帶來的方便，了不起！

現在我們來總結一下Delphi 中字串型別的特點：

1、與C 語言不同，不是依靠#0 字元做字串結束標誌，而是透過字串前面的數字來記錄字串的長度(儘管為了和C 語言相容，AnsiString 的字串實現確實是在結尾放了一個#0 字元的)
2、string 是具有生存期管理特性的，當string 超出作用域後，字串佔用的資源自動被釋放掉。
3、對字串進行強制型別轉化為PChar ，會得到一個字串指標，這個字串指標的用法和C 語言中的陣列是一樣的。
對於
  strBuf: string;

  SetLength(strBuf, 255);
你在使用時，可以把PChar(strBuf) 看作是C 語言裡的這樣一個東西：

  char strBuf[255];

記住，在上個宣告裡strBuf 是一個指標，它指向那個指標陣列的第一個字元的地址，而你做PChar(strBuf) 運算得來的指標就是這個東西。

在最後，解釋一下《開發人員指南》裡面引起過一段爭論的一句話：

“在練習將一個字串轉換為PChar型別時要小心，因為字串在超出其作用範圍時有自動回收的功能，因此當進行P:=PChar(Str)的賦值時，P的作用域(生存期)要比Str 長。”

這句話的意思是這樣的：字串型別是具有自動回收功能的，但是字串指標沒有。P:=PChar(Str)返回的指標可能在作用域之外使用，因此P 的生存週期可能比Str 要長。舉個例子來說明：

procedure getPChar(P: PChar);
var
  strTmp: string;
begin
  strTmp := 'aass';
  P := PChar(strTmp);
end;

這個時候，明顯返回的這個指標P 的作用域要大於strTmp，那麼這個過程結束的時候，strTmp已經被自動釋放掉了。這個過程的函式得到的P 事實上已經是一個懸掛指標，沒有意義了。作者的本意是提醒讀者注意防止這樣的情況發生。

參考文獻：

1、《Delphi6 開發人員指南》，Steve Teixeira 等著，龍勁松等譯，機械工業出版社，北京，年1月第一版

2、《 Pascal 語言參考手冊》

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