Компьютерные науки - Учебники на русском языке - Скачать бесплатно
Автор неизвестен
Borland Pascal 7.0 & Objects - Руководство по языку
Руководство по языку
=========================================================================
B.Pascal 7 & Objects/LR - 1 -
Введение.......................................................10
О чем рассказывается в данном руководстве......................11
Часть I. Язык Borland Pascal...................................12
Глава 1. Что такое программа Borland Pascal?...................12
Программа Borland Pascal.......................................13
Процедуры и функции............................................13
Операторы......................................................15
Выражения......................................................16
Лексемы........................................................17
Типы, переменные, константы и типизированные константы.........17
Компоновка частей..............................................19
Модули.........................................................20
Синтаксические диаграммы.......................................21
Глава 2. Лексемы...............................................22
Специальные символы............................................22
Зарезервированные слова и стандартные директивы Borland
Pascal........................................................24
Идентификаторы.................................................25
Числа..........................................................27
Метки..........................................................29
Строки символов................................................29
Комментарии....................................................31
Строки программы...............................................31
Глава 3. Константы.............................................32
Глава 4. Типы..................................................34
Простые типы...................................................35
Порядковые типы................................................35
Целочисленные типы.............................................37
Булевские типы.................................................39
Символьный тип (char)..........................................40
Перечислимые типы..............................................40
Отрезки типа...................................................41
Вещественные типы..............................................42
Программная поддержка чисел с плавающей точкой.................43
Аппаратная поддержка чисел с плавающей точкой..................43
Строковые типы.................................................44
Структурные типы...............................................45
Типы массив....................................................46
Типы запись....................................................48
Объектные типы.................................................50
Компоненты и область действия..................................54
Методы.........................................................54
Виртуальные методы.............................................54
Динамические методы............................................56
Создание экземпляров объектов..................................57
Активизация методов............................................59
Активизация уточненных методов.................................60
Множественные типы.............................................61
Файловые типы..................................................62
Ссылочные типы.................................................63
Тип Pointer....................................................64
Тип PChar......................................................64
Процедурные типы...............................................65
B.Pascal 7 & Objects/LR - 2 -
Процедурные значения...........................................65
Совместимость типов............................................67
Тождественные и совместимые типы...............................67
Тождественность типов..........................................67
Совместимость типов............................................68
Совместимость по присваиванию..................................69
Раздел описания типов..........................................70
Глава 5. Переменные и типизированные константы.................72
Описания переменных............................................72
Сегмент данных.................................................73
Сегмент стека..................................................73
Абсолютные переменные..........................................74
Ссылки на переменные...........................................76
Квалификаторы..................................................77
Массивы, строки и индексы......................................78
Записи и десигнаторы полей.....................................79
Десигнаторы компонентов объекта................................79
Переменные-указатели и динамические переменные.................79
Приведение типов переменных....................................81
Типизированные константы.......................................83
Константы простого типа........................................84
Константы строкового типа......................................84
Константы структурного типа....................................85
Константы типа массив..........................................86
Константы типа запись..........................................88
Константы объектного типа......................................89
Константы множественного типа..................................90
Константы ссылочного типа......................................91
Константы процедурного типа....................................92
Глава 6. Выражения.............................................93
Синтаксис выражений............................................94
Операции.......................................................99
Арифметические операции........................................99
Унарные арифметические операции...............................100
Логические операции...........................................101
Булевские операции............................................101
Операция со строками..........................................103
Операции над символьными указателями..........................104
Операции над множествами......................................105
Операции отношения............................................106
Сравнение простых типов.......................................107
Сравнение строк...............................................107
Сравнение упакованных строк...................................107
Сравнение указателей..........................................107
Сравнение символьных указателей...............................108
Сравнение множеств............................................108
Проверка на принадлежность к множеству........................108
Операция @....................................................109
Использование операции @ для переменной.......................110
Использование операции @ для процедуры или функции или
метода.......................................................111
Вызовы функции................................................111
Описатели множества...........................................113
B.Pascal 7 & Objects/LR - 3 -
Приведение типа значений......................................114
Процедурные типы в выражениях.................................115
Глава 7. Операторы............................................117
Простые операторы.............................................117
Оператор присваивания.........................................118
Операторы процедуры...........................................119
Операторы перехода............................................120
Структурные операторы.........................................120
Составные операторы...........................................121
Условные операторы............................................121
Оператор условия (if).........................................122
Оператор варианта (case)......................................123
Оператор цикла................................................125
Оператор цикла с постусловием (repeat)........................125
Операторы цикла с предусловием (while)........................127
Операторы цикла с параметром (for)............................128
Оператор with.................................................131
Глава 8. Блоки, локальность и область действия................133
Синтаксис.....................................................133
Правила для области действия..................................136
Область действия для блока....................................136
Область действия записи.......................................137
Область действия объекта......................................137
Область действия модуля.......................................137
Глава 9. Процедуры и функции..................................139
Описания near и far...........................................141
Описания export...............................................142
Описания interrupt............................................143
Описание forward..............................................143
Описания external.............................................145
Описания assembler............................................147
Описания inline...............................................147
Описания функций..............................................148
Описания методов..............................................150
Конструкторы и деструкторы....................................151
Восстановление ошибок конструктора............................154
Параметры.....................................................156
Параметры-значения............................................157
Параметры-константы...........................................157
Параметры-переменные..........................................157
Нетипизированные параметры....................................158
Открытые параметры............................................160
Открытые строковые параметры..................................160
Открытые параметры-массивы....................................162
Динамические переменные объектного типа.......................163
Процедурные переменные........................................165
Параметры процедурного типа...................................168
Глава 10. Программы и модули..................................170
Синтаксис программ............................................170
Заголовок программы...........................................170
Оператор uses.................................................171
Синтаксис модулей.............................................172
Заголовок модуля..............................................172
B.Pascal 7 & Objects/LR - 4 -
Интерфейсная секция...........................................173
Секция реализации.............................................174
Секция инициализации..........................................175
Косвенные ссылки на модули....................................175
Перекрестные ссылки на модули.................................177
Совместное использование описаний.............................179
Глава 11. Динамически компонуемые библиотеки..................180
Что такое DLL?................................................180
Использование DLL.............................................180
Модули импорта................................................182
Статический и динамический импорт.............................184
Написание DLL.................................................185
Директива процедуры export....................................187
Оператор exports..............................................187
Код инициализации библиотеки..................................189
Замечания по программированию библиотек.......................191
Глобальные переменные в DLL...................................191
Глобальные переменные и файлы в DLL...........................191
DLL и модуль System...........................................191
Ошибки этапа выполнения в DLL.................................192
DLL и сегменты стека..........................................192
Создание совместно используемых DLL...........................193
Глава 12. Библиотеки исполняющей системы......................194
Модули Borland Pascal.........................................194
Модуль System.................................................195
Модуль Dos и WinDos...........................................195
Модуль Crt....................................................195
Модуль WinCrt.................................................196
Модуль Printer................................................196
Модуль WinPrn.................................................196
Модуль Overlay................................................196
Модуль Strings................................................197
Модуль Graph..................................................197
Модули Turbo3 и Graph3........................................197
Модули WinTypes и WinProcs....................................197
Модуль Win31..................................................198
Модуль WinAPI.................................................198
Модули, поддерживающие Windows 3.1............................198
Глава 13. Стандартные процедуры и функции.....................199
Процедуры управления работой программы........................200
Функции преобразования........................................200
Арифметические функции........................................201
Порядковые процедуры и функции................................202
Строковые процедуры и функции.................................202
Процедуры и функции динамического распределения памяти........203
Функции для работы с указателями и адресами...................204
Прочие процедуры и функции....................................205
Предописанные переменные......................................206
Глава 14. Ввод и вывод........................................215
Файловый ввод-вывод...........................................217
Текстовые файлы...............................................219
Нетипизированные файлы........................................221
Переменная FileMode...........................................221
B.Pascal 7 & Objects/LR - 5 -
Устройства в Borland Pascal...................................222
Устройства DOS................................................223
Устройство CОN................................................224
Устройства LРT1, LРT2 и LРT3..................................224
Устройства CОМ1 и CОМ2........................................225
Устройство NUL................................................225
Устройства, предназначенные для текстовых файлов..............225
Ввод и вывод с помощью модуля Crt.............................226
Использование модуля CRT......................................227
Окна CRT......................................................227
Специальные символы...........................................228
Ввод строк....................................................228
Процедуры и функции модуля Crt................................230
Константы и переменные модуля Crt.............................232
Ввод и вывод с помощью модуля WinCrt..........................233
Использование модуля WinCrt...................................234
Специальные символы...........................................236
Ввод строк....................................................236
Процедуры и функции...........................................237
Переменные модуля WinCrt......................................239
Печать из программы Windows...................................241
Изменение заголовков..........................................241
Изменение шрифтов.............................................242
Остановка задания печати......................................243
Специальные символы...........................................243
Процедуры и функции модуля WinPrn.............................244
Функция Open..................................................246
Функция InOut.................................................246
Функция Flush.................................................247
Функция Clоsе.................................................247
Глава 15. Использование сопроцессора 80x87....................248
Типы данных процессора 80x87..................................251
Арифметические операции с повышенной точностью................252
Сравнение вещественных чисел..................................253
Стек вычислений сопроцессора 80x87............................253
Запись вещественных чисел при использовании сопроцессора
80x87........................................................255
Модули, в которых используется сопроцессор 80x87..............255
Распознавание сопроцессора 80х87 в программах DOS.............256
Распознавание сопроцессора 80x87 в программе Windows..........257
Использование эмуляции сопроцессора 80x87 на языке
ассемблера...................................................258
Глава 16. Модуль Dоs..........................................259
Процедуры и функции модуля Dos................................260
Константы, типы и переменные модуля Dos.......................263
Типы..........................................................263
Переменные модуля Dos.........................................264
Процедуры и функции модуля WinDos.............................265
Константы, типы и переменные модуля WinDos....................268
Типы..........................................................269
Переменные модуля WinDos......................................269
Глава 17. Программирование в защищенном режиме DOS............270
Что такое защищенный режим?...................................270
B.Pascal 7 & Objects/LR - 6 -
Расширения Borland защищенного режима DOS.....................274
DPMI-сервер...................................................274
Администратор этапа выполнения................................274
Разработка прикладных программ DOS защищенного режима.........276
Надежное программирование в защищенном режиме.................276
Загрузка в сегментные регистры недопустимых значений..........277
Функция Ptr и массивы Mem.....................................277
Абсолютные переменные.........................................277
Операции с сегментами.........................................278
Использование сегментных......................................278
Доступ к памяти вне границ сегмента...........................278
Запись в сегмент кода.........................................279
Разыменование указателей nil..................................279
Сегменты кода и данных........................................279
Управление динамически распределяемой памятью.................280
Предопределенные селекторы....................................280
Переменная SelectorInc........................................281
Модуль WinAPI.................................................284
Управление памятью............................................284
Подпрограммы управления памятью API...........................285
Управление модулем............................................289
Управление ресурсами..........................................290
Управление селектором.........................................291
Другие подпрограммы API.......................................292
Прямой доступ к DPMI-серверу..................................293
Компиляция прикладной программы защищенного режима............293
Выполнение программы защищенного режима DOS...................294
Управление объемом используемой RTM памяти....................295
Глава 18. Строки с завершающим нулем..........................297
Что такое строка с завершающим нулем?.........................297
Функции модуля Strings........................................297
Функции модуля Strings........................................298
Использование строк с завершающим нулем.......................299
Символьные указатели и строковые литералы.....................301
Символьные указатели и символьные массивы.....................302
Индексирование символьного указателя..........................303
Операции с символьными указателями............................304
Строки с завершающим нулем и стандартные процедуры............305
Пример использования функций с завершающим нулем..............306
Глава 19. Использование графического интерфейса Borland.......308
Драйверы......................................................308
Поддержка устройства IBM 8514.................................310
Система координат.............................................311
Текущий указатель.............................................311
Текст.........................................................313
Графические изображения и их виды.............................314
Области просмотра и двоичные образы...........................314
Поддержка страниц и цветов....................................315
Обработка ошибок..............................................315
Начало работы.................................................316
Пользовательские программы управления динамически
распределяемой памятью.......................................318
Процедуры модуля Graph........................................321
B.Pascal 7 & Objects/LR - 7 -
Константы, типы и переменные модуля Graph.....................326
Константы.....................................................326
Типы..........................................................328
Переменные....................................................328
Глава 20. Использование оверлеев..............................329
Администратор оверлеев........................................330
Управление оверлейным буфером.................................331
Процедуры и функции модуля Overlay............................334
Коды результата...............................................335
Разработка программ с оверлеями...............................335
Генерация оверлейного кода....................................336
Требование использования дальнего типа вызовов................337
Инициализация администратора оверлеев.........................338
Разделы инициализации в оверлейных модулях....................341
Что не должно использоваться в качестве оверлеев..............342
Отладка оверлеев..............................................343
Внешние программы в оверлеях..................................343
Задание функции чтения оверлея................................345
Оверлеи в файлах .EXE.........................................347
Часть III. В среде Borland Pascal.............................348
Глава 21. Использование памяти................................348
Использование памяти программами реального режима DOS.........348
Администратор динамически распределяемой области памяти DOS...350
Методы освобождения областей динамически распределяемой
памяти.......................................................352
Список свободных блоков.......................................355
Переменная HeapError..........................................356
Использование памяти в программах DOS защищенного режима......359
Сегменты кода.................................................359
Атрибуты сегмента.............................................359
Атрибуты MOVEABLE или FIXED...................................359
Атрибуты PRELOAD или DEMANDLOAD...............................359
Атрибуты DISCARDABLE или PERMAMENT............................359
Сегменты данных и стека.......................................361
Изменение атрибутов...........................................361
Администратор динамически распределяемой области памяти DOS...362
Переменная HeapError..........................................363
Использование памяти в программах Windows.....................365
Атрибуты сегментов............................................365
Атрибуты MOVEABLE или FIXED...................................365
Атрибуты PRELOAD или DEMANDLOAD...............................365
Атрибуты DISCARDABLE или PERMANENT............................365
Изменение атрибутов...........................................365
Сегмент локальных динамических данных.........................367
Администратор динамически распределяемой области памяти.......368
Переменная HeapError..........................................370
Форматы внутреннего представления данных......................372
Целочисленные типы............................................372
Символьный тип................................................372
Булевский тип.................................................372
Перечислимый тип..............................................372
Типы с плавающей точкой.......................................373
Вещественный тип..............................................373
B.Pascal 7 & Objects/LR - 8 -
Тип числа с одинарной точностью...............................374
Тип числа с двойной точностью.................................374
Тип числа с повышенной точностью..............................375
Сложный тип...................................................375
Значения типа указатель.......................................375
Значения строкового типа......................................376
Значения множественного типа..................................376
Значения типа массив..........................................376
Значения типа запись..........................................376
Объектные типы................................................377
Таблица виртуальных методов...................................378
Таблица динамических методов..................................381
Значения файлового типа.......................................385
Процедурные типы..............................................387
Прямой доступ к памяти........................................387
Прямой доступ к портам........................................387
Глава 22. Вопросы управления..................................388
Соглашения по вызовам.........................................388
Параметры-переменные..........................................388
Параметры-значения............................................388
Открытые строковые параметры..................................389
Результаты функций............................................390
Ближние и дальние типы вызовов................................391
Вложенные процедуры и функции.................................391
Соглашения о вызовах методов..................................392
Вызовы виртуальных методов....................................394
Вызовы динамических методов...................................395
Конструкторы и деструкторы....................................396
Стандартный код входа и выхода................................396
Соглашения по сохранению регистров............................400
Процедуры выхода..............................................400
Обработка прерываний..........................................403
Разработка процедур обработки прерываний......................403
Глава 23. Автоматическая оптимизация..........................405
Свертывание констант..........................................405
Слияние констант..............................................405
Вычисление по короткой схеме..................................405
Параметры-константы...........................................406
Устранение избыточной загрузки указателей.....................406
Подстановка констант множественного типа......................406
Малые множества...............................................407
Порядок вычисления............................................407
Проверка на допустимость границ...............................408
Использование сдвига вместо умножения.........................408
Автоматическое выравнивание на границу слова..................408
Удаление неиспользуемого кода.................................409
Эффективная компоновка........................................409
Часть IV. Использование Borland Pascal с языком ассемблера....411
Глава 24. Встроенный ассемблер................................411
Оператор asm..................................................411
Использование регистров.......................................412
Синтаксис операторa ассемблера................................412
Метки.........................................................413
B.Pascal 7 & Objects/LR - 9 -
Размер инструкции RET.........................................413
Автоматическое определение размера перехода...................414
Директивы ассемблера..........................................415
Операнды......................................................417
Выражения.....................................................417
Различия между выражениями Паскаля и ассемблера...............418
Элементы выражений............................................419
Константы.....................................................420
Числовые константы............................................420
Строковые константы...........................................420
Регистры......................................................422
Идентификаторы................................................422
Классы выражений..............................................426
Типы выражений................................................427
Операции в выражениях.........................................430
Процедуры и функции ассемблера................................434
Глава 25. Компоновка с программами на языке ассемблера........437
Турбо Ассемблер и Borland Pascal..............................438
Примеры программ на языке ассемблера..........................440
Методы на языке ассемблера....................................441
Включаемый машинный код.......................................442
Операторы Inline..............................................442
Директивы inline..............................................444
B.Pascal 7 & Objects/LR - 10 -
Введение
-----------------------------------------------------------------
Данное руководство посвящено используемому в Borland Pascal
with Objects языку Паскаль. Оно
* Дает формальное определение языка Borland Pascal.
* Поясняет, как использовать и писать динамически компонуе-
мые библиотеки.
* Знакомит вас с библиотекой исполняющей системы.
* Поясняет, как писать программы для защищенного режима DOS.
* Освещает такие вопросы Borland Pascal, как использование
памяти, форматы данных, соглашения по вызову, ввод и вывод
и автоматическая оптимизация.
* Описывает, как использовать Borland Pascal с языком ас-
семблера.
Примечания: Обзор всего набора документации по Borland
Pascal вы можете найти во введении к "Руководству пользова-
теля".
Если вы
- хотите узнать, как установить Borland Pascal в системе;
- использовали Turbo Pascal или Turbo Pascal for Windows ра-
нее и хотите узнать, что нового в этой версии;
- не знакомы с интерактивной интегрированной средой разра-
ботки программ (IDE) фирмы Borland;
- хотите познакомиться с введением в объектно-ориентирован-
ное программирование;
- не имеете опыта программирование на Паскале в Windows;
- хотите познакомиться с ObjectWindows;
то прочитайте "Руководство пользователя".
Чтобы найти справочные материалы по следующим темам:
- библиотеки исполняющей системы;
- директивы компилятора;
- сообщения об ошибках;
B.Pascal 7 & Objects/LR - 11 -
- работа с редактором;
прочтите "Справочное руководство программиста".
О чем рассказывается в данном руководстве
-----------------------------------------------------------------
Данное руководство разбито на четыре части: грамматика язы-
ка, библиотеки, вопросы продвинутого программирования и использо-
вание с Borland Pascal языка ассемблера.
В Части I "Язык Borland Pascal" определяется язык Borland
Pascal. Сначала вы познакомитесь с общей структурой программы
Borland Pascal; затем о каждом элементе программы будет рассказа-
но более подробно.
Часть II "Библиотеки исполняющей системы" содержит информа-
цию о стандартных модулях, образующих библиотеку исполняющей сис-
темы, и о том, как их использовать. Здесь рассказывается также,
как писать программы для защищенного режима DOS.
В Части III "В среде Borland Pascal" дается техническая ин-
формация для продвинутых пользователей. Здесь рассказывается:
- об использовании памяти в Borland Pascal;
- о том, как в Borland Pascal реализовано управление прог-
раммой;
- о деталях по вводу и выводу;
- об оптимизации вашего кода.
В Части IV "Использование Borland Pascal с языком ассембле-
ра" поясняется, как использовать встроенный ассемблер и как ком-
поновать ваши программы Паскаля с кодом Турбо Ассемблера.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 12 -
---------------------------------------------------------------
Часть I. Язык Borland Pascal
-----------------------------------------------------------------
Глава 1. Что такое программа Borland Pascal?
-----------------------------------------------------------------
Следующие несколько глав посвящены формальному определению
языка Borland Pascal. В каждой главе обсуждается один из элемен-
тов Borland Pascal. Совместно эти элементы образуют программу
Borland Pascal.
Однако, изучая части, трудно понять целое. В данной главе
дается общий обзор программы Borland Pascal, опуская детали.
Здесь приводится краткое описание каждого элемента программы, а
затем показывается, как все это компонуется вместе. Подробности
элементов языка освещаются главах 2 - 11.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 13 -
Программа Borland Pascal
-----------------------------------------------------------------
В своей простейшей форме программа Borland Pascal состоит из
заголовка программы, который именует программу, и основного прог-
раммного блока, выполняющего назначение программы. В основном
программном блоке находится секция кода, заключенная между ключе-
выми словами begin и end. Приведем простейшую программу, иллюст-
рирующую эти принципы:
program Privet;
begin
Writeln('Добро пожаловать в Borland Pascal');
end.
Первая строка - это заголовок программы, который именует
данную программу. Остальная часть программы - это исходный код,
который начинается ключевым словом begin и заканчивается end. Хо-
тя данная конкретная программа содержит только одну строку, их
может быть много. В любой программе Borland Pascal все действия
выполняются между begin и end.
Процедуры и функции
-----------------------------------------------------------------
Код между последними операторами begin и end программы уп-
равляет логикой программы. В очень простой программе в этой сек-
ции кода может содержаться все, что вам нужно. В более крупных и
сложных программах размещение в этой секции всего программного
кода может затруднить чтение и понимание программы. К тому же ее
будет труднее разрабатывать.
Процедуры и функции позволяют разделить логику программы на
более мелкие и управляемые фрагменты и аналогичны подпрограммам в
других языках. Как и в основном блоке программы, все действия в
процедурах и функциях заключаются в begin и end. Каждый из этих
сегментов кода выполняет конкретную задачу.
-----------------------------------------------------------¬
¦ Процедура или функция ¦
¦---------------------------------------------------------¬¦
¦¦ Заголовок процедуры или функции ¦¦
¦L---------------------------------------------------------¦
¦---------------------------------------------------------¬¦
¦¦ Блок процедуры или функциями ¦¦
¦¦ begin ¦¦
¦¦-------------------------------------------------------¬¦¦
¦¦¦ Логика ¦¦¦
¦¦L-------------------------------------------------------¦¦
¦¦ end; ¦¦
¦L---------------------------------------------------------¦
L-----------------------------------------------------------
B.Pascal 7 & Objects/LR - 14 -
Рис. 1.1 Диаграмма процедуры или функции.
Если вы обнаружите, что в вашей диаграмме одни и те же дейс-
твия выполняются многократно, такую логику желательно выделить в
процедуру или функцию. Вы можете один раз записать этот код в
процедуре или функции, а затем многократно вызывать его в прог-
рамме.
Приведем пример функции. Следующая функция GetNumber получа-
ет число от пользователя:
function GetNumber: Real;
var
Responce: Real;
begin
Write('Введите число: ');
Readln(Response);
GetNumber := Response;
end;
Процедура или функция должна содержаться в программе перед
секцией основного кода. В основном коде она может затем использо-
ваться (вызываться).
-----------------------------------------------------------¬
¦ Процедура или функция ¦
¦---------------------------------------------------------¬¦
¦¦ Заголовок процедуры или функции ¦¦
¦L---------------------------------------------------------¦
¦---------------------------------------------------------¬¦
¦¦ Блок процедуры или функциями ¦¦
¦¦-------------------------------------------------------¬¦¦
¦¦¦ Процедуры или функции (0 или более) ¦¦¦
¦¦L-------------------------------------------------------¦¦
¦¦ begin ¦¦
¦¦-------------------------------------------------------¬¦¦
¦¦¦ Логика ¦¦¦
¦¦L-------------------------------------------------------¦¦
¦¦ end; ¦¦
¦L---------------------------------------------------------¦
L-----------------------------------------------------------
Рис. 1.2 Простая программа на Паскале.
В следующем примере дается набросок программы, в которой ис-
пользуется функция GetNumber. Программист разделил логику прог-
раммы на три задачи:
1. Получение числа от пользователя.
2. Выполнение с этим числом необходимых вычислений.
3. Печать отчета.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 15 -
Основная логика программы заключена в последнем блоке
begin..end.
Program Report;
var
A: Real;
{ другие описания }
.
.
.
function GetNumber: Real;
var
Responce: Real;
begin
Write('Введите число: ');
Readln(Response);
GetNumber := Response;
end;
procedure Calculate(X: Real);
.
.
.
procedure PrintReport;
.
.
.
begin
A: = GetNumber;
Calculate(A);
PrintReport;
end.
Основная логика программы достаточно проста для понимания.
Все детали убраны в тела процедур и функций. Использование проце-
дур и функций позволяет вам рассматривать программу более удобным
и модульным способом.
Операторы
-----------------------------------------------------------------
Исходный код между begin и end содержит операторы, которые
описывают выполняемые программой действия. Это называются опера-
торной частью программы. Приведем примеры операторов:
A := B + C; { присвоить значение }
Calculate(Length, Height); { активизировать процедуру }
if X < 2 then { оператор условия }
Answer := X * Y;
B.Pascal 7 & Objects/LR - 16 -
begin { составной оператор }
X := 3;
Y := 4;
Z := 5;
end;
while not EOF(InFile) do { оператор цикла }
begin
ReadLn(InFile, Line);
Process(Line);
end;
В простых операторах можно присваивать значение, активизиро-
вать процедуру или функцию или передавать управление на другую
часть кода. Структурные операторы могут быть составными и содер-
жать несколько операторов, оператор цикла или оператор условия,
управляющий логикой программы, а также операторы with, упрощающие
доступ к данным в записи.
Выражения
-----------------------------------------------------------------
Оператор Паскаля состоит из выражений. Выражения оператора
могут состоять из операндов и операций. Обычно в выражениях вы-
полняется сравнение либо арифметические, логические или булевские
операции.
Выражения Паскаля могут состоять из более простых выражений.
О комбинации операндов и операций вы можете прочитать в Главе 6.
Они могут быть достаточно сложными. Приведем некоторые примеры
выражений:
X + Y
Done <> Error
I <= Length
-X
B.Pascal 7 & Objects/LR - 17 -
Лексемы
-----------------------------------------------------------------
Лексемы - это наименьшие значащие элементы в программе Пас-
каля. Они образуются операндами и операциями выражений. Лексемы -
это специальные символы, зарезервированные слова, идентификаторы,
метки и строковые константы. Приведем примеры лексем Паскаля:
function { зарезервированное слово }
( { специальный символ }
:= { специальный символ }
Calculate { идентификатор процедуры }
9 { число }
Приведем пример, из которого вы можете видеть, что операторы
состоят из выражений, которые в свою очередь состоят из лексем.
-----------------------------------------------------------¬
¦ Операторы (1 или более) ¦
¦---------------------------------------------------------¬¦
¦¦ Выражения (1 или более) ¦¦
¦¦-------------------------------------------------------¬¦¦
¦¦¦ Лексемы (1 или более) ¦¦¦
¦¦L-------------------------------------------------------¦¦
¦L---------------------------------------------------------¦
L-----------------------------------------------------------
Рис. 1.3 Диаграмма оператора.
Типы, переменные, константы и типизированные константы
-----------------------------------------------------------------
Переменная может содержать изменяемое значение. Каждая пере-
менная должна иметь тип. Тип переменной определяет множество зна-
чений, которые может иметь переменная.
Например, в следующей программе описываются переменные X и
Y, имеющие тип Integer. Таким образом, X и Y могут содержать
только целые значения (числа). Если в вашей программе предприни-
мается попытка присвоить этим переменным значения другого типа,
Borland Pascal сообщает об ошибке.
program Example;
const
A = 12; { константа A не изменяет значения }
B: Integer = 23; { типизированная константа B получает
начальное значение }
var
X, Y: Integer; { переменные X и Y имеют тип Integer }
J: Real; { переменная J имеет тип Real }
B.Pascal 7 & Objects/LR - 18 -
begin
X := 7; { переменной X присваивается значение }
Y := 7; { переменной Y присваивается значение }
X := Y + Y; { значение переменной X изменяется }
J := 0.075; { переменной J присваивается значение
с плавающей точкой }
end.
В этой простой и не очень полезной программе X первоначально
присваивается значение 7; двумя операторами ниже ей присваивается
новое значение: Y + Y. Как можно видеть, значение переменной мо-
жет изменяться.
A - это константа. Программа назначает ей значение 12, и это
значение изменяться не может - в ходе выполнения программы оно
остается постоянным.
B представляет собой типизированную константу. Ей присваива-
ется значение при описании, но дается также тип Integer. Типизи-
рованую константу можно рассматривать как переменную с начальным
значением. Позднее программа может изменить первоначальное значе-
ние B на какое-то другое значение.
Если вы вернетесь обратно к приведенному в начале главы при-
меру кода, то увидите, что функция GetNumber имеет раздел описа-
ний, в котором описывается переменная. Процедуры и функции могут
содержать разделы описаний также как программы и модули.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 19 -
Компоновка частей
-----------------------------------------------------------------
Теперь, когда вы познакомились с основными компонентами
программы Borland Pascal, давайте посмотрим, как все это работает
вместе. Приведем диаграмму программы Borland Pascal:
-----------------------------------------------------------¬
¦ Программа на Паскале ¦
¦---------------------------------------------------------¬¦
¦¦ Заголовок программы ¦¦
¦L---------------------------------------------------------¦
¦---------------------------------------------------------¬¦
¦¦ Необязательные операторы uses ¦¦
¦L---------------------------------------------------------¦
¦---------------------------------------------------------¬¦
¦¦ Основной блок программы ¦¦
¦¦-------------------------------------------------------¬¦¦
¦¦¦ Описания ¦¦¦
¦¦L-------------------------------------------------------¦¦
¦¦-------------------------------------------------------¬¦¦
¦¦¦ Процедуры или функции (0 или более) ¦¦¦
¦¦¦-----------------------------------------------------¬¦¦¦
¦¦¦¦ Описания ¦¦¦¦
¦¦¦L-----------------------------------------------------¦¦¦
¦¦¦ begin ¦¦¦
¦¦¦ -------------------------------------------------¬¦¦¦
¦¦¦ ¦ Операторы (1 или более) ¦¦¦¦
¦¦¦ L-------------------------------------------------¦¦¦
¦¦¦ end; ¦¦¦
¦¦L-------------------------------------------------------¦¦
¦¦ begin ¦¦
¦¦ -----------------------------------------------------¬¦¦
¦¦ ¦ Операторы (1 или более) ¦¦¦
¦¦ ¦---------------------------------------------------¬¦¦¦
¦¦ ¦¦ Выражения (1 или более) ¦¦¦¦
¦¦ ¦¦-------------------------------------------------¬¦¦¦¦
¦¦ ¦¦¦ Лексемы (1 или более) ¦¦¦¦¦
¦¦ ¦¦L-------------------------------------------------¦¦¦¦
¦¦ ¦L---------------------------------------------------¦¦¦
¦¦ L-----------------------------------------------------¦¦
¦¦ end. ¦¦
¦L---------------------------------------------------------¦
L-----------------------------------------------------------
Рис. 1.4 Расширенная диаграмма программы на Паскале.
Программу на Паскале составляют заголовок программы, необя-
зательный оператор uses (о нем будет рассказано позднее) и основ-
ной блок программы. В основном блоке могут присутствовать более
мелкие блоки процедур и функций. Хотя на диаграмме это не пока-
зано, процедуры им функции могут быть вложенными в другие проце-
дуры или функции. Другими словами, блоки могут содержать другие
B.Pascal 7 & Objects/LR - 20 -
блоки.
В сочетании с другими лексемами и пробелами лексемы могут
образовывать выражения, формирующие оператор. Операторы, в свою
очередь, в сочетании с разделом описаний образуют блоки основной
программы или блок в процедуре или функции.
Модули
-----------------------------------------------------------------
Программа Borland Pascal может использовать блоки кода в
программных модулях. Модуль (unit) можно рассматривать как ми-
ни-программу, которую может использовать ваша прикладная програм-
ма. Как и программа, он имеет заголовок (который называется заго-
ловком модуля) и основной блок, ограниченный begin и end.
Основной блок любой программы Borland Pascal может включать
в себя строку, позволяющую программе использовать один или более
модулей. Например, если вы пишете программу DOS с именем Colors и
хотите изменять цвета выводимого на экран текста, то ваша прог-
рамма может использовать стандартный модуль Crt, являющийся
частью библиотеки исполняющей системы Borland Pascal:
program Colors;
uses Crt;
begin
.
.
.
end.
Строка uses Crt сообщает Borland Pascal, что нужно включить
модуль Crt в выполняемую программу. Кроме всего прочего, модуль
Crt содержит весь необходимый код для изменения цвета в вашей
программе. Путем простого включения uses Crt ваша программа может
использовать весь код, содержащийся в модуле Crt. Поэтому опера-
тор uses называют также оператором использования. Если бы вы по-
местили весь код, необходимый для реализации функциональных воз-
можностей Crt, в свою программу, это потребовало бы огромных уси-
лий и отвлекло бы вас от основной цели программы.
Библиотеки исполняющей системы Borland Pascal включают в се-
бя несколько модулей, которые вы найдете весьма полезными. Напри-
мер, благодаря использованию модулей Dos или WinDos, ваша прог-
рамма может получить доступ к нескольким подпрограммам операцион-
ной системы и подпрограммам работы с файлами.
Вы можете также писать свои собственные модули. Применяйте
их для разделения больших программ на логические связанные фраг-
менты. Программный код, который вы помещаете в модуль, может ис-
пользоваться любой программой. Вам нужно написать исходный код
только один раз, а затем вы сможете много раз его использовать.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 21 -
Синтаксические диаграммы
-----------------------------------------------------------------
При изучении глав 2 - 11, где определяется язык Borland
Pascal, вы встретите синтаксические диаграммы, например:
----¬ ---------------¬ ----¬
константа-массив --->¦ ( +---->¦типизированная+--T->¦ ) +-->
L---- ^ ¦ константа ¦ ¦ L----
¦ L--------------- ¦
¦ ----¬ ¦
L------+ , ¦<---------
L----
Чтобы прочитать диаграмму, следуйте по стрелкам. Часто
встречаются альтернативные пути: путь, начинающийся слева и за-
канчивающийся стрелкой справа, является допустимым. Путь пересе-
кает блоки, содержащие имена элементов, используемых для построе-
ния этой части синтаксиса.
Имена в прямоугольных рамках с текстом должны быть заменены
действительными конструкциями. Некоторые рамки содержат зарезер-
вированные слова, знаки операций и знаки пунктуации, то есть фак-
тические термы, используемые в программе. Имена в блоках - это
конструкции языка. Имена, написанные по-английски (например,
procedure), представляю собой зарезервированные слова и операции
Borland Pascal.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 22 -
---------------------------------------------------------------
Глава 2. Лексемы
-----------------------------------------------------------------
Лексемы - это минимальные значимые единицы текста в програм-
ме, написанной на Паскале. Они представлены такими категориями
как специальные символы, идентификаторы, метки, числа и строковые
константы.
Программа, написанная на Паскале, состоит из лексем и разде-
лителей, причем разделитель представляет собой пробел или коммен-
тарий. Две соседние лексемы, если они представляют собой зарезер-
вированное слово, идентификатор, метку или число, должны быть
отделены друг от друга одним и несколькими разделителями.
Примечание: Разделители не могут быть частью лексем,
за исключением строковых констант.
Специальные символы
-----------------------------------------------------------------
Borland Pascal использует следующие подмножества набора сим-
волов кода ASCII:
* Буквы - буквы английского алфавита от A до Z и от a до z.
* Цифры - арабские цифры от 0 до 9.
* Шестнадцатиричные цифры - арабские цифры от 0 до 9, буквы
от A до F и буквы от a до f.
* Разделители - символ пробела (ASCII 32) и все управляющие
символы кода ASCII (ASCII 0-31), включая символ конца
строки или символ возврата (ASCII 13).
буква
¦
L---------T--------------T--------------T--------------¬
¦ ¦ ¦ ¦
v v v v
----¬ ----¬ ----¬ ----¬
¦ A ¦ ... ¦ Z ¦ ¦ a ¦ ... ¦ z ¦
L-T-- L-T-- L-T-- L-T--
¦ ¦ ¦ ¦
L--------------+--------------+--------------+---->
B.Pascal 7 & Objects/LR - 23 -
цифра
¦
L------T-----------¬
¦ ¦
v v
----¬ ----¬
¦ 0 ¦ ... ¦ 9 ¦
L-T-- L-T--
¦ ¦
L-----------+------->
шестнадцатиричная
цифра
¦ ------------¬
L-------->¦ цифра ¦-------------------------¬
¦ L------------ ¦
¦ ¦
L---T---------T---------T---------¬ ¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦
v v v v ¦
----¬ ----¬ ----¬ ----¬ ¦
¦ A ¦ .. ¦ F ¦ ¦ a ¦ ... ¦ f ¦ ¦
L-T-- L-T-- L-T-- L-T-- ¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦
L---------+---------+---------+---------+--------->
Специальные символы и зарезервированные слова представляют
собой символы, имеющие одно или несколько фиксированных значений.
Специальными символами являются следующие одиночные символы:
+ - * / = < > [ ] . , ( ) : ; ^ @ { } $ #
Следующие пары символов также представляют собой специальные
символы:
<= >= := .. (* *) (. .)
Кроме того, некоторые специальные символы являются знаками
операций. Левая квадратная скобка ([) эквивалентна паре символов,
состоящей из левой круглой скобки и точки ((.). Аналогично правая
квадратная скобка (]) эквивалентна паре символов, состоящей из
точки и правой круглой скобки (.)).
B.Pascal 7 & Objects/LR - 24 -
Зарезервированные слова
и стандартные директивы Borland Pascal
-----------------------------------------------------------------
Следующие слова являются зарезервированными в Borland Pascal:
Зарезервированные слова Borland Pascal Таблица 1.1
-----------------------------------------------------------------
and exports mod shr
array file nil string
asm for not then
begin function object to
case goto of type
const if or unit
consatructor implementation packed until
destructor in procedure uses
div inherited program var
do inline record while
downto interface repeat with
else label set xor
end library shl
-----------------------------------------------------------------
В настоящем руководстве зарезервированные слова записаны
строчными буквами. Однако, для Borland Pascal безразличен регистр
клавиатуры, поэтому вы можете использовать в своей программе бук-
вы как нижнего, так и верхнего регистра.
Далее приведены стандартные директивы Borland Pascal. В от-
личие от зарезервированных слов пользователь может их переопреде-
лить. Однако делать это не рекомендуется.
Стандартные директивы Borland Pascal Таблица 1.2
-----------------------------------------------------------------
absolute far name resident
assembler forward near virtual
export index private
external interrupt public
-----------------------------------------------------------------
B.Pascal 7 & Objects/LR - 25 -
Идентификаторы
-----------------------------------------------------------------
Идентификаторы выступают в качестве имен констант, типов,
переменных, процедур, модулей, программ и полей в записях.
Идентификатор может иметь любую длину, однако только первые
его 63 символа являются значимыми. Идентификатор должен начинать-
ся с буквы и не может содержать пробелов. После первого символа
идентификатора можно использовать буквы, цифры и символы подчер-
кивания (значение ASCII $5F). Как и в зарезервированных словах, в
идентификаторах можно использовать как строчные, так и прописные
буквы (компилятор их не различает).
Идентификатор должен начинаться с буквы и не должен содер-
жать пробелов. После первого символа допускаются буквы, цифры и
символ подчеркивания (ASCII $5F). Как и зарезервированные слова,
идентификаторы безразличны к регистру клавиатуры.
Когда имеется несколько мест с указанием одного и того же
идентификатора, для задания нужного идентификатора необходимо
уточнить этот идентификатор с помощью идентификатора модуля. Нап-
ример, для уточнения идентификатора Ident с помощью идентификато-
ра модуля UnitName следует записать UnitNamt.Ident. Такой комби-
нированный идентификатор называется уточненным идентификатором.
Примечание: Модули описываются в Главе 7 "Руководства
пользователя" и в Главе 10 данного руководства.
------------¬
Идентификатор --T--->¦ буква ¦-------------------------T->
¦ L------------ ^ ^ ¦
¦ --------------¬ ¦ ¦ ¦
L->¦ символ +-- ¦ --------------¬ ¦
¦подчеркивания¦ +---+ буква ¦<--+
L-------------- ¦ L-------------- ¦
¦ --------------¬ ¦
+---+ цифра ¦<--+
¦ L-------------- ¦
¦ --------------¬ ¦
L---+ символ ¦<---
¦подчеркивания¦
L--------------
B.Pascal 7 & Objects/LR - 26 -
----¬
символ подчеркивания----->¦ _ ¦----->
L----
идентификатор программы --------------¬
идентификатор модуля ----->¦идентификатор¦---->
идентификатор поля L--------------
----------------¬
уточненный --T---------------------------+ идентификатор +-->
идентификатор ¦ ^ L----------------
¦ --------------¬ ----¬ ¦
L->¦идентификатор+->¦ . +--
¦ модуля ¦ L----
L--------------
Приведем несколько примеров идентификаторов:
Writeln
Exit
Real2String
System.MemAvail
Dos.Exec
WinCrt.Windows
B.Pascal 7 & Objects/LR - 27 -
Числа
-----------------------------------------------------------------
Для чисел, представляющих собой константы целого и вещест-
венного типа, используется обычная десятичная запись. Целая конс-
танта в шестнадцатиричном формате имеет в качестве префикса знак
доллара ($). Техническое обозначение (E или е с показателем сте-
пени) в вещественных типах читается, как "на десять в степени".
Например, 7E-2 означает 7х10^-2, а 12.25E+6 или 12.25E6 оба
обозначают 12.25х10^+6. Синтаксические диаграммы для записи чисел
приведены ниже.
------------------¬
последовательность -------->¦шестнадцатиричная+-------T-->
шестнадцатиричных ^ ¦ цифра ¦ ¦
цифр ¦ L------------------ ¦
L--------------------------------
------------------¬
последовательность -------->¦ цифра +-------T--->
цифр ^ L------------------ ¦
¦ ¦
L--------------------------------
-------------------¬
целые без знака ----T---->¦последовательность+----------->
¦ ¦ цифр ¦ ^
¦ L------------------- ¦
¦ ¦
¦ ----¬ ---------------+---¬
L---->¦ $ ¦---->¦последовательность¦
L---- ¦шестнадцатиричных ¦
¦ цифр ¦
L-------------------
----¬
знак -T--->¦ + +------->
¦ L---- ^
¦ ----¬ ¦
L--->¦ - +----
L----
B.Pascal 7 & Objects/LR - 28 -
вещественное без знака
¦ -----------¬ ----¬ -----------¬
L-->¦Последова-+-T->¦ . +->¦последова-+--T------------------>
¦тельность ¦ ¦ L---- ¦тельность ¦ ¦ ^
¦ цифр ¦ ¦ ¦ цифр ¦ ¦ ¦
L----------- ¦ L----------- ¦ ¦
¦ v -----------¬ ¦
L------------------------->¦масштабный+--
¦ множитель¦
L-----------
масштабный множитель
¦ ----¬ -------------------¬
L-------T->¦ E +-----T------------>¦последовательность+-->
¦ L---- ^ ¦ ^ ¦ цифр ¦
¦ ----¬ ¦ ¦ -----¬ ¦ L-------------------
L->¦ е +-- L->¦знак+---
L---- L-----
число без знака
¦ ----------------¬
L-----------T->¦целое без знака+-------->
¦ L---------------- ^
¦ -------------¬ ¦
L->¦вещественное+--------
¦без знака ¦
L-------------
число со знаком
¦ ----------------¬
L--------T---------------->¦число без знака+---->
¦ ^ L----------------
¦ -----¬ ¦
L->¦знак+------
L-----
Числа с десятичными точками или показателями степени предс-
тавляют собой константы вещественного типа. Остальные десятичные
числа обозначают константы целого типа. Они должны принимать зна-
чения в диапазоне от -2147483648 до 2147483647.
Шестнадцатиричные числа обозначают константы целочисленного
типа. Они должны находиться в диапазоне от $00000000 до
$FFFFFFFF. Окончательный знак значения определяется шестнадцати-
ричной записью.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 29 -
Метки
-----------------------------------------------------------------
Меткой является последовательность цифр в диапазоне от 0 до
9999. Начальные нули не являются значащими. Метки используются с
операторами перехода goto.
-----------------------¬
Метка -------T-------->¦ последовательность +---------->
¦ ¦ цифр ¦ ^
¦ L----------------------- ¦
¦ ¦
¦ --------------¬ ¦
L----------->¦идентификатор+-------------
L--------------
Как расширение стандартного Паскаля, Borland Pascal позволя-
ет использовать в качестве меток идентификаторы функций.
Строки символов
-----------------------------------------------------------------
Строка символов представляет собой последовательность, со-
держащую ноль и более символов из расширенного набора символов
кода ASCII, записанную в одной строке программы и заключенную в
одиночные кавычки (апострофы). Строка символов, ничего не содер-
жащая между апострофами, называется нулевой строкой. Два последо-
вательных апострофа в строке символов обозначают один символ -
апостроф. Атрибут длины строки символов выражается действительным
количеством символов между апострофами, например:
'Borland'
'You'll see'
''''
';'
' '
'' { пустая строка }
' ' { пробел }
В качестве расширения стандартного Паскаля, Borland Pascal
разрешает вставлять в строку символов управляющие символы. Символ
# с целой константой без знака в диапазоне от 0 до 255 обозначает
соответствующий этому значению символ в коде ASCII. Между симво-
лом # и целой константой не должно быть никаких разделителей.
Аналогично, если несколько управляющих символов входит строку
символов, то между ними не должно быть разделителей.
Приведем несколько примеров строк символов:
#13#10
'Line 1'#13'Line2'
#7#7'Make up!'#7#7
B.Pascal 7 & Objects/LR - 30 -
-----------------------¬
строка символов ----T-->¦ строка в кавычках +---T-T>
^ ¦ L----------------------- ¦ ¦
¦ ¦ -----------------------¬ ¦ ¦
¦ L-->¦ управляющая строка +---- ¦
¦ L----------------------- ¦
L-----------------------------------
----¬ ----¬
строка ------>¦ ' +--------------T---->¦ ' +---->
в кавычках L---- ^ -------¬ ¦ L----
L--+символ¦<--
¦строки¦
L-------
-----------------------¬
символ строки ---T-->¦любой символ, кроме ' +------->
¦ ¦ или CR ¦ ^
¦ L----------------------- ¦
¦ ----¬ ----¬ ¦
L------->¦ ' +------>¦ ' +------
L---- L----
----¬ --------------------¬
символ строки ------>¦ # +->¦ беззнаковое целое +-T-->
^ L---- L-------------------- ¦
¦ ¦
L-----------------------------------
Примечание: CR - символ возврата каретки.
Длина символьной строки - это фактическое число символов в
строке. Строка символов любой длины совместима с любым строковым
типом и, при разрешении директивой {$X+} расширенного синтаксиса,
с типом PChar.. Кроме того, строка символов с длиной, равной 1,
совместима с любым типом Char. Строка символов длиной n, где n
больше или равен 1, допустима для любого строкового типа и упако-
ванных массивов из n символов.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 31 -
Комментарии
-----------------------------------------------------------------
Следующие конструкции представляют собой комментарии и поэ-
тому игнорируются компилятором:
{ любой текст, не содержащий правую фигурную скобку }
(* любой текст, не содержащий звездочку/правую круглую
скобку *)
Комментарий, содержащий знак доллара ($) сразу после откры-
вающей скобки { или (*, является директивой компилятора. За сим-
волом $ следует мнемоника команды компилятора.
Примечание: Общее описание директив компилятора дано в
Главе 2 "Справочного руководства программиста".
Строки программы
-----------------------------------------------------------------
В Borland Pascal строки программы имеют максимальную длину в
126 символов.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 32 -
Глава 3. Константы
-----------------------------------------------------------------
Константа - это идентификатор, отмечающий значение, которое
не может изменяться. Идентификатор константы не может быть вклю-
чен в свое собственное описание.
описание константы
¦ --------------¬ ----¬ ----------¬ ----¬
L----->¦идентификатор+--->¦ = +-->¦константа+--->¦ ; +-T-->
^ L-------------- L---- L---------- L---- ¦
¦ ¦
L-----------------------------------------------------
Идентификатор константы с предшествующим ему знаком обозна-
чает значение целого или вещественного типа.
Являясь расширением стандартного Паскаля, Borland Pascal
позволяет использовать выражения-константы. Выражение-константа
представляет собой выражение, которое может вычисляться компиля-
тором без необходимости выполнения программы. Приведем примеры
выражений-констант:
100
'A'
256 - 1
(2.5 + 1) / (2.5 - 1)
'Borland' + '' + 'Pascal'
Chr(32)
Ord('Z') - Ord('A') + 1
Простейший случай выражения-константы представляет собой
простая константа, например 100 или 'A'. В стандартном Паскале
допускается использовать только простые константы. В Borland
Pascal разрешено использование выражений-констант.
----------¬
константа ---->¦выражение+--->
L----------
Поскольку компилятор должен иметь возможность полностью вы-
числить выражение-константу во время компиляции, в качестве выра-
жений-констант не допускается использовать следующие конструкции:
- ссылки на переменные и типизированные константы (кроме
констант в адресных выражениях, описываемых в Главе 5);
- вызовы функций (кроме тех, которые отмечены далее);
- оператор получения адреса @ (кроме констант в адресных вы-
ражениях, описываемых в Главе 5).
За исключением этих ограничений для выражений-констант соб-
B.Pascal 7 & Objects/LR - 33 -
людаются те же синтаксические правила, что и для обычных выраже-
ний (описанных в Главе 6 "Выражения").
В выражениях-константах допускается использовать следующие
стандартные функции:
Abs, Chr, Hi, High, Length, Lo, Low, Odd, Ord, Pred, Ptr,
Round, SizeOf, Succ, Swap, Trunc.
Приведем некоторые примеры использования выражений-констант
в описаниях констант:
const
Min = 0;
Max = 100;
Center = (Max - Min) div 2;
Beta = Chr(255);
NumChars = Ord('Z') - Ord('A') + 1;
Message = 'Out of memory';
ErrStr = 'Error:' + Message + '.';
ErrPos = 80 - Length(Error) div 2;
ErrAttr = Blink + Red * 16 + White;
Ln10 = 2.302585092994095684;
Ln10R = 1 / Ln10;
Numeric = ['0'..'9'];
Alpha = ['A'..'Z','a'..'z'];
AlphaNum = Alpha + Numeric;
B.Pascal 7 & Objects/LR - 34 -
---------------------------------------------------------------
Глава 4. Типы
-----------------------------------------------------------------
При описании переменной необходимо указать ее тип. Тип пере-
менной описывает набор значений, которые она может принимать, и
действия, которые могут быть над ней выполнены. Описание типа оп-
ределяет идентификатор, который обозначает этот тип.
----------------¬ ----¬ ------¬ ----¬
описание -->¦ идентификатор +-->¦ = +-->¦ тип +-->¦ ; +-->
типа L---------------- L---- L------ L----
Указание идентификатора в левой части описания типа означа-
ет, что он определен как идентификатор типа для блока, в котором
указано это описание типа. Область действия идентификатора типа
не включает его самого, исключение составляют типы "указатель"
(которые называют также ссылочными типами).
---------------------¬
тип --------T---->¦ простой тип ¦--------->
¦ L--------------------- ^
¦ ---------------------¬ ¦
+---->¦ строковый тип +----+
¦ L--------------------- ¦
¦ ---------------------¬ ¦
+---->¦ ссылочный тип +----+
¦ L--------------------- ¦
¦ ---------------------¬ ¦
+---->¦ структурный тип +----+
¦ L--------------------- ¦
¦ ---------------------¬ ¦
+---->¦ процедурный тип +----+
¦ L--------------------- ¦
¦ ---------------------¬ ¦
L---->¦ идентификатор типа +-----
L---------------------
Имеется пять следующих основных классов типов. Они описыва-
ются в следующем разделе.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 35 -
Простые типы
-----------------------------------------------------------------
Простые типы определяют упорядоченные множества значений.
--------------------¬
простой тип -----T---->¦ порядковый тип +--------->
¦ L-------------------- ^
¦ --------------------¬ ¦
L---->¦ вещественный тип +------
L--------------------
---------------------¬
вещественный тип ----->¦ идентификатор +----->
¦ вещественного типа ¦
L---------------------
Идентификатор вещественного типа относится к числу стандарт-
ных идентификаторов, которые могут быть вещественными, с одинар-
ной точностью, с двойной точностью, с повышенной точностью и
сложными.
Примечание: В разделах "Числа" и "Строковые константы"
Главы 2 вы можете найти описание того, как обозначать конс-
танты целого и вещественного типов.
Порядковые типы
-----------------------------------------------------------------
Порядковые типы представляют собой подмножество простых ти-
пов. Все простые типы, отличные от вещественных типов, являются
порядковыми и выделяются по следующим четырем характеристикам.
- Все возможные значения данного порядкового типа представ-
ляют собой упорядоченное множество, и каждое возможное
значение связано с порядковым номером, который представ-
ляет собой целочисленное значение. За исключением значе-
ний целочисленного типа, первое значение любого порядко-
вого типа имеет порядковый номер 0, следующее значение
имеет порядковый номер 1 и так далее для каждого значения
в этом порядковом типе. Порядковым номером значения цело-
численного типа является само это значение. В любом по-
рядковом типе каждому значению, кроме первого, предшест-
вует другое значение, и после каждого значения, кроме
последнего, следует другое значение в соответствии с упо-
рядоченностью типа.
- К любому значению порядкового типа можно применить стан-
дартную функцию Ord, возвращающую порядковый номер этого
значения.
- К любому значению порядкового типа можно применить стан-
дартную функцию Pred, возвращающую предшествующее этому
значению значение. Если эта функция применяется к первому
B.Pascal 7 & Objects/LR - 36 -
значению в этом порядковом типе, то выдается сообщение об
ошибке.
- К любому значению порядкового типа можно применить стан-
дартную функцию Succ, возвращающую следующее за этим зна-
чением значение. Если эта функция применяется к последне-
му значению в этом порядковом типе, то выдается сообщение
об ошибке.
- К любому значению порядкового типа и к ссылке на перемен-
ную порядкового типа можно применить стандартную функцию
Low, возвращающую наименьшее значение в диапазоне данного
порядкового типа.
- К любому значению порядкового типа и к ссылке на перемен-
ную порядкового типа можно применить стандартную функцию
High, возвращающую наибольшее значение в диапазоне данно-
го порядкового типа.
Синтаксис порядкового типа имеет следующий вид:
---------------------¬
порядковый -----T---->¦ отрезок типа +--------->
тип ¦ L--------------------- ^
¦ ---------------------¬ ¦
+---->¦ перечислимый тип +-----+
¦ L--------------------- ¦
¦ ---------------------¬ ¦
L---->¦ идентификатор +------
¦ порядкового типа ¦
L---------------------
Borland Pascal имеет 10 встроенных порядковых типов: Integer
(целое), Shortint (короткое целое), Longint (длинное целое), Byte
(длиной в байт), Word (длиной в слово), Boolean (булевское),
ByteBool (булевское размером в байт), WordBool (булевское разме-
ром в слово), LongBool (длинный булевский тип) и Char (символьный
тип). Кроме того, имеется два других класса определяемых пользо-
вателем порядковых типов: перечислимые типы и отрезки типов (под-
диапазоны).
B.Pascal 7 & Objects/LR - 37 -
Целочисленные типы
-----------------------------------------------------------------
В Borland Pascal имеется пять предопределенных целочисленных
типов: Shortint (короткое целое), Integer (целое), Longint (длин-
ное целое), Byte (длиной в байт) и Word (длиной в слово). Каждый
тип обозначает определенное подмножество целых чисел, как это по-
казано в следующей таблице.
Предопределенные целочисленные типы Таблица 4.1
---------------------T--------------------T---------------------¬
¦ Тип ¦ Диапазон ¦ Формат ¦
+--------------------+--------------------+---------------------+
¦ короткое целое ¦ -128 .. 127 ¦ 8 бит со знаком ¦
¦ (Shortint) ¦ ¦ ¦
+--------------------+--------------------+---------------------+
¦ целое ¦ -32768 .. 32767 ¦ 16 бит со знаком ¦
¦ (Integer) ¦ ¦ ¦
+--------------------+--------------------+---------------------+
¦ длинное целое ¦ -2147483648 .. ¦ 32 бита со знаком ¦
¦ (Longint) ¦ ..2147483647 ¦ ¦
+--------------------+--------------------+---------------------+
¦ длиной в байт ¦ 0 .. 255 ¦ 8 бит без знака ¦
¦ (Byte) ¦ ¦ ¦
+--------------------+--------------------+---------------------+
¦ длиной в слово ¦ 0 .. 65535 ¦ 16 бит без знака ¦
¦ (Word) ¦ ¦ ¦
L--------------------+--------------------+----------------------
Арифметические действия над операндами целочисленного типа
предполагают 8-битовую, 16-битовую и 32-битовую точность в соот-
ветствии со следующими правилами:
- Тип целой константы представляет собой встроенный целочис-
ленный тип с наименьшим диапазоном, включающим значение
этой целой константы.
- В случае бинарной операции (операции, использующей два
операнда), оба операнда преобразуются к их общему типу пе-
ред тем, как над ними совершается действие. Общим типом
является встроенный целочисленный тип с наименьшим диапа-
зоном, включающим все возможные значения обоих типов. Нап-
ример, общим типом для целого и целого длиной в байт явля-
ется целое, а общим типом для целого и целого длиной в
слово является длинное целое. Действие выполняется в соот-
ветствии с точностью общего типа и типом результата явля-
ется общий тип.
- Выражение справа в операторе присваивания вычисляется не-
зависимо от размера или типа переменной слева.
- Любые операнды размером в байт преобразуются к промежуточ-
ному операнду размером в слово, который совместим перед
B.Pascal 7 & Objects/LR - 38 -
выполнением арифметической операции с типами Integer и
Word.
Значение одного целочисленного типа может быть явным образом
преобразовано к другому целочисленному типу с помощью приведения
типов.
Примечание: Приведение типов описывается в Главах 5 и 6.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 39 -
Булевские типы
-----------------------------------------------------------------
Существует 4 предопределенных булевских типа: Boolean,
ByteBool, WordBool и LongBool. Значения булевского типа обознача-
ются встроенными идентификаторами констант False и True. Посколь-
ку булевский тип является перечислимым, между этими значениями
имеют место следующие отношения:
- False < True
- Ord(False) = 0
- Ord(True) = 1
- Succ(False) = True
- Pred(True) = False
Переменные типа Boolean и ByteBool занимают 1 байт, пере-
менная WordBool занимает два байта (слово), а переменная LongBool
занимает четыре байта (два слова). Boolean - это наиболее предпо-
чтительный тип, использующей меньше памяти; типа ByteBool,
WordBool и LongBool обеспечивают совместимость с другими языками
и средой Windows.
Предполагается, что переменная типа Boolean имеет порядковые
значения 0 и 1, но переменные типа ByteBool, WordBool и LongBool
могут иметь другие порядковые значения. Когда выражение типа
ByteBool, WordBool или LongBool равна 1, то подразумевается, что
она имеет значение True, а если оно равно 0 - то False. Когда
значение типа ByteBool, WordBool или LongBool используется в кон-
тексте, где ожидается значение Boolean, компилятор будет автома-
тически генерировать код, преобразующий любое ненулевое значение
в значение True.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 40 -
Символьный тип (char)
-----------------------------------------------------------------
Множеством значений этого типа являются символы, упорядочен-
ные в соответствии с расширенным набором символов кода ASCII. При
вызове функции Ord(Ch), где Ch - значение символьного типа, возв-
ращается порядковый номер Ch.
Строковая константа с длиной 1 может обозначать значение
константы символьного типа. Любое значение символьного типа может
быть получено с помощью стандартной функции Chr.
Перечислимые типы
-----------------------------------------------------------------
Перечислимые типы определяют упорядоченные множества значе-
ний через перечисление идентификаторов, которые обозначают эти
значения. Упорядочение множеств выполняется в соответствии с пос-
ледовательностью, в которой перечисляются идентификаторы.
----¬ ----------------¬ ----¬
перечислимый -->¦ ( +--->¦ список +--->¦ ) +--->
тип L---- ¦идентификаторов¦ L----
L----------------
список --------------¬
идентификаторов -------->¦идентификатор+---T---->
^ L-------------- ¦
¦ ----¬ ¦
L------+ , ¦<------------
L----
При указании идентификатора в списке идентификаторов пере-
числимого типа он описывается как константа для блока, в котором
указано описание перечислимого типа. Типом этой константы являет-
ся описанный перечислимый тип.
Порядковый номер перечислимой константы определяется ее по-
зицией в списке идентификаторов при описании. Перечислимый тип, в
котором описывается константа, становится ее типом. Первая пере-
числимая константа в списке имеет порядковый номер 0.
Приведем пример перечислимого типа:
type
suit = (club, diamond, heart, spade);
Согласно этим описаниям diamond является константой типа
suit.
При применении функции Ord к значению перечислимого типа Ord
возвращает целое число, которое показывает, какое положение зани-
мает это значение в отношении других значений этого перечислимого
B.Pascal 7 & Objects/LR - 41 -
типа. Согласно предшествующим описаниям, Ord(club) возвращает 0,
Ord(diamond) возвращает 1 и так далее.
Отрезки типа
-----------------------------------------------------------------
Отрезок типа представляет собой диапазон значений из поряд-
кового типа, называемого главным типом. Определение отрезка типа
включает наименьшее и наибольшее значение в поддиапазоне. Оно
имеет следующий синтаксис:
отрезок ------------¬ -----¬ ------------¬
типа ----------->¦ константа +--->¦ .. +--->¦ константа +--->
L------------ L----- L------------
Обе константы должны иметь один и тот же порядковый тип. От-
резки типов, имеющие вид a..b, предполагают, что a меньше или
равно b.
Приведем примеры отрезков типов:
0..99
-128..127
club..heart
Переменная отрезка типа имеет все свойства переменных глав-
ного типа, однако ее значение на этапе выполнения должно принад-
лежать указанному интервалу.
Разрешение использования выражений-констант там, где стан-
дартный Паскаль допускает только простые константы, приводит к
некоторой синтаксической неоднозначности. Рассмотрим следующие
описания:
const
X = 50;
Y = 10;
type
Color = (Red, Green, Blue);
Scale = (X - Y) * 2..(X + Y) * 2;
Согласно синтаксису стандартного Паскаля, если определение
типа начинается с круглой скобки, то это перечислимый тип (такой
как Color в данном примере). Однако Scale предназначен для опре-
деления отрезка типа. Решение состоит в том, чтобы переупорядо-
чить первое выражение поддиапазона или задать другую константу,
равную значению данного выражения, и использовать эту константу в
определении типа:
type
Scale = 2 * (X - Y)..(X + Y);
B.Pascal 7 & Objects/LR - 42 -
Вещественные типы
-----------------------------------------------------------------
К вещественному типу относится подмножество вещественных чи-
сел, которые могут быть представлены в формате с плавающей точкой
с фиксированным числом цифр. Запись значения в формате с плаваю-
щей запятой обычно включает три значения - m, b и e - таким обра-
зом, что m x b^e=n, где b всегда равен 2, а m и e являются цело-
численными значениями в диапазоне вещественного типа. Эти
значения m и e далее определяют диапазон представления и точность
вещественного типа.
Имеется пять видов вещественных типов: вещественное (Real),
с одинарной точностью (Single), с двойной точностью (Double), с
повышенной точностью (Extended) и сложное (Comp). Действия над
типами с одинарной точностью, с двойной точностью и с повышенной
точностью и над сложным типом могут выполняться только при нали-
чии числового сопроцессора 8087 (который был описан ранее).
Вещественные типы различаются диапазоном и точностью связан-
ных с ними значений (см. Таблицу 4.2).
Диапазон представления
и десятичные цифры для вещественных типов Таблица 4.2
------------------------T---------------------------T-----------¬
¦ Тип ¦ Диапазон ¦ Цифры ¦
+-----------------------+---------------------------+-----------+
¦ вещественное ¦2.9x10^-39 .. 1.7x10^38 ¦от 11 до 12¦
¦ (Real) ¦ ¦ ¦
+-----------------------+---------------------------+-----------+
¦ с одинарной точностью ¦1.5x10^-45 .. 3.4x10^38 ¦от 7 до 8 ¦
¦ (Single) ¦ ¦ ¦
+-----------------------+---------------------------+-----------+
¦ с двойной точностью ¦5.0x10^-324 .. 1.7x10^308 ¦от 15 до 16¦
¦ (Double) ¦ ¦ ¦
+-----------------------+---------------------------+-----------+
¦ с повышенной точностью¦1.9x10^-4951 .. 1.1x10^4932¦от 19 до 20¦
¦ (Extended) ¦ ¦ ¦
+-----------------------+---------------------------+-----------+
¦ сложный тип ¦ -2^63 + 1 .. 2^63 - 1 ¦ ¦
¦ (Comp) ¦ ¦ ¦
L-----------------------+---------------------------+------------
Примечание: Сложный тип содержит только целочисленные
значения в диапазоне от -2^63+1 до 2^63-1, что приблизи-
тельно равно -9.2x10^18 и 9.2x10^18.
Borland Pascal поддерживает две модели генерации кода для
выполнения действий над вещественными типами: программную для чи-
сел с плавающей точкой и аппаратную для чисел с плавающей точкой.
Выбор соответствующей модели осуществляется с помощью директивы
компилятора $N.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 43 -
Программная поддержка чисел с плавающей точкой
-----------------------------------------------------------------
В состоянии {$N-}, которое устанавливается по умолчанию, ге-
нерируемый код выполняет все вычисления с вещественными типами
программно, через вызов подпрограмм библиотеки исполняющей систе-
мы. Из-за соображений скорости и размера кода в этом состоянии
допускаются только действия над переменными типа real (веществен-
ное). Любая попытка оттранслировать операторы, выполняющие дейс-
твия над типами с одинарной точностью, с двойной точностью, с по-
вышенной точностью и над сложными типами, вызовет сообщение об
ошибке.
Аппаратная поддержка чисел с плавающей точкой
-----------------------------------------------------------------
В состоянии {$N+} генерируемый код выполняет все вычисления
над вещественными типами с помощью числового сопроцессора 8087.
Это состояние позволяет использовать все пять вещественных типов,
однако оно требует наличия сопроцессора 8087 на этапе компиляции
и выполнения.
Borland Pascal включает в себя библиотеки исполняющей систе-
мы, которые автоматически эмулируют программным путем сопроцессор
80х87, если при выполнении прикладной программы DOS реального или
защищенного режима он отсутствует. Для определения того, следует
ли в программу DOS включить эмулятор сопроцессора 80x87, исполь-
зуется директива компилятора $E. Если вы создает прикладную прог-
рамму для реального или защищенного режима DOS, и сопроцессор
80х87 отсутствует, разрешение директивы компилятора $E обеспечи-
вает полную программную эмуляцию сопроцессора 80x87. Для программ
Windows директива $E не действует, так как Windows обеспечивает
собственные подпрограммы эмуляции.
Примечание: Более детальное описание генерации кода
при аппаратной поддержке чисел с плавающей запятой вы може-
те найти в Главе 15 "Использование сопроцессора 8087 в
Borland Pascal".
B.Pascal 7 & Objects/LR - 44 -
Строковые типы
-----------------------------------------------------------------
Значением строкового типа является последовательность симво-
лов с динамическим атрибутом длины (в зависимости от действитель-
ного числа символов при выполнении программы) и постоянным атри-
бутом размера в диапазоне от 1 до 255. Текущее значение атрибута
длины можно получить с помощью стандартной функции Length.
-------¬
строковый тип --->¦string+--T------------------------------>
L------- ¦ ^
¦ ----¬ ------¬ ----¬ ¦
L->¦ [ +-->¦целое+-->¦ ] +--
L---- ¦ без ¦ L----
¦знака¦
L------
Примечание: Операторы работы со строковыми типами опи-
сываются разделах "Строковые операторы" и "Операторы отно-
шений" Главы 6.
Отношение между любыми двумя строковыми значениями устанав-
ливается согласно отношению порядка между значениями символов в
соответствующих позициях. В двух строках разной длины каждый сим-
вол более длинной строки без соответствующего символа в более ко-
роткой строке принимает значение "больше"; например, 'Xs' больше,
чем 'X'. Нулевые строки могут быть равны только другим нулевым
строкам, и они являются наименьшими строковыми значениями.
Примечание: Стандартные процедуры и функции для работы
со строковыми типами описаны в разделе "Строковые процедуры
и функции".
К символам в строках можно обращаться как к элементам масси-
ва. См. раздел "Массивы, строки и индексы" в Главе 5.
К идентификатору строкового типа и к ссылке на переменную
строкового типа можно применять стандартные функции Low и High. В
этом случае функция Low возвращает 0, а High возвращает атрибут
размера (максимальную длину) данной строки.
Параметр-переменная, описанная с помощью идентификатора
OpenString и ключевого слова string в состоянии {$P+}, является
открытым строковым параметром. Открытые строковые параметры поз-
воляют передавать одной и той же процедуре или функции строковые
переменные изменяющегося размера.
Примечание: Открытые строковые параметры описываются в
Главе 9.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 45 -
Структурные типы
-----------------------------------------------------------------
Структурный тип, характеризуемый методом структурирования и
типами своих компонентов, имеет более одного значения. Если тип
компонента является структурным, то получаемый в результате
структурный тип имеет более одного уровня структурирования.
Структурный тип может иметь неограниченные уровни структурирова-
ния.
----------------¬
структурный --T----------------T-->¦ тип массив +----->
тип ¦ ---------¬ ^ ¦ L---------------- ^
L->¦ packed +-- ¦ ----------------¬ ¦
L--------- +-->¦ множественный +--+
¦ ¦ тип ¦ ¦
¦ L---------------- ¦
¦ ----------------¬ ¦
+-->¦ файловый тип +--+
¦ L---------------- ¦
¦ ----------------¬ ¦
+-->¦ тип "запись" +--+
¦ L---------------- ¦
¦ ----------------¬ ¦
L-->¦ объектный тип +---
L----------------
Слово packed (упакованный) в описании структурного типа тре-
бует от компилятора уплотнить хранимые данные, даже за счет
уменьшения скорости доступа к компоненту в переменной этого типа.
Слово packed не имеет никакого действия в Borland Pascal, пос-
кольку упаковка выполняется здесь автоматически всюду, где это
возможно.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 46 -
Типы массив
-----------------------------------------------------------------
Массивы содержат фиксированное число элементов одного типа,
так называемого типа элемента. На приводимой ниже синтаксической
диаграмме тип элемента следует за словом of.
--------¬ ----¬ --------¬ ----¬ -----¬ ------¬
тип -->¦ array +->¦ [ +--->¦ тип +-T->¦ ] +->¦ of +->¦ тип +>
массив L-------- L---- ^ ¦индекса¦ ¦ L---- L----- L------
¦ L-------- ¦
¦ ----¬ ¦
L----+ , ¦<---
L----
тип -----------------¬
индекса --->¦ порядковый тип +--->
L-----------------
В индексных типах, по одному для каждой размерности массива,
указывается число элементов. Допустимыми индексными типами явля-
ются все порядковые типы, за исключением длинного целого и подди-
апазонов длинного целого. Массив может быть проиндексирован по
каждой размерности всеми значениями соответствующего индексного
типа; число элементов поэтому равно числу значений в каждом ин-
дексном типе. Число размерностей не ограничено.
Приведем пример типа массив:
array[1..100] of Real
Если тип элемента в типе массив также является массивом, то
результат можно рассматривать как массив массивов или как один
многомерный массив. Например,
array[boolean] of array[1..100] of array[Size] of Real
интерпретируется компилятором точно так же, как массив:
array[boolean,1..10,Size] of Real
Кроме того, можно записать выражение:
packed array[1..10] of packed array[1..8] of Boolean
как
packed array[1..10,1..8] of Boolean
Для доступа к элементам массива необходимо указать идентифи-
катор массива с одним или несколькими индексами в скобках (см.
раздел "Массивы, строки и индексы").
Тип массив, имеющий вид:
B.Pascal 7 & Objects/LR - 47 -
packed array[M..N] of Char
где M меньше N, называется упакованным строковым типом (слово
packed можно опустить, поскольку оно не оказывает действия в
Borland Pascal). Упакованный строковый тип имеет некоторые свойс-
тва, не характерные для других типов массив (см. раздел "Тождест-
венные и совместимые типы" далее в этой главе).
Массив вида:
array[0..X] of Char
где X - положительное целое число, называется массивом с нулевой
базой. Массивы с нулевой базой используются для хранения строк с
завершающим нулем, и, когда разрешен расширенный синтаксис (с по-
мощью директивы компилятора {$X+}), символьный массив с нулевой
базой совместим со значением типа PChar. Полностью эта тема об-
суждается в Главе 18 "Использование строк с завершающим нулем".
Параметр, описанный с помощью синтаксиса array of T, называ-
ется открытым строковым параметром. Открытые строковые параметры
позволяют передавать одной и той же процедуре или функции строко-
вые переменные изменяющегося размера.
Примечание: Открытые строковые параметры описываются в
Главе 9.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 48 -
Типы запись
-----------------------------------------------------------------
Тип запись содержит установленное число элементов или полей,
которые могут быть различных типов. Описание типа запись указыва-
ет тип каждого поля и идентификатор, который именует поле.
---------¬ ------¬
тип запись --->¦ record +--T---------------->¦ end +-->
L--------- ¦ ---------¬ ^ L------
L->¦ список +--
¦ полей ¦
L---------
список -------------¬
полейT->¦ фиксирован-+-T----------------------------T---------->
¦ ¦ ная часть ¦ ¦ ----¬ -------------¬ ^ ¦ ----¬ ^
¦ L------------- L->¦ ; +--->¦ вариантная +-- L->¦ ; +--
¦ L---- ^ ¦ часть ¦ L----
L--------------------------- L-------------
------------------¬ ----¬ ------¬
фиксированная ---->¦ список +-->¦ : +--->¦ тип +--T-->
часть ^ ¦ идентификаторов ¦ L---- L------ ¦
¦ L------------------ ¦
¦ ¦
¦ ----¬ ¦
L------------+ ; ¦<-------------------------
L----
Фиксированная часть типа запись содержит список фиксирован-
ных полей вместе с идентификатором и типом для каждого поля. Каж-
дое поле содержит информацию, которая всегда отыскивается одним и
тем же способом.
Приведем пример типа запись:
record
year: integer; { год }
month: 1..12; { месяц }
day: 1..31; { число }
end
B.Pascal 7 & Objects/LR - 49 -
В вариантной части, изображенной на синтаксической диаграмме
описания типа запись, память распределяется более чем для одного
списка полей, поэтому доступ к информации может быть осуществлен
более чем одним способом. Каждый список полей является вариантом.
Варианты налагаются друг на друга в памяти, поэтому в любое время
возможен доступ ко всем полям во всех вариантах.
вариантная часть
¦ -----¬ ---------¬ ---¬ --------¬
L->¦case+-T------------------->¦тип поля+->¦of+---->¦вариант+-T>
L----- ¦ ^ ¦признака¦ L--- ^ L-------- ¦
¦ --------¬ ----¬ ¦ L--------- ¦ ----¬ ¦
L>¦иденти-+>¦ : +-- L----+ ; ¦<----
¦фикатор¦ L---- L----
L--------
-----------------¬
тип поля ---->¦ идентификатор +---->
признака ¦порядкового типа¦
L-----------------
----------¬ ----¬ ----¬ ----¬
вариант ---->¦константа+-T->¦ : +->¦ ( +-T------------->¦ ) +-->
^ L---------- ¦ L---- L---- ¦ ^ L----
¦ ----¬ ¦ ¦ ¦
L----+ , ¦<----- ¦ -------¬ ¦
L---- L->¦список+--
¦полей ¦
L-------
Вы можете видеть на диаграмме, что каждый вариант идентифи-
цирован по крайней мере одной константой. Все константы должны
быть отличными друг от друга и иметь порядковый тип, совместимый
с типом поля признака. Доступ к вариантным и фиксированным полям
один и тот же.
В вариантной части можно указать необязательный идентифика-
тор - идентификатор признака поля. При наличии идентификатора
признака поля он становится идентификатором дополнительного фик-
сированного поля записи - поля признака. Программа может исполь-
зовать значение поля признака для указания, какой вариант являет-
ся активным в настоящий момент. Без указания поля признака
программа выбирает вариант по другому критерию.
Ниже приводятся несколько примеров типов запись:
record
firstName,lastName : string[40];
birthDate : Date;
case citizen : boolean of
True : (birthPlace: string[40]);
False : (country : string[20];
B.Pascal 7 & Objects/LR - 50 -
entryPort : string[20];
entryDate : Date;
exitDate : Date);
end
record
x,y : real;
case kind : Figure of
rectangle : (height,wigth: real); { прямоугольник }
triangle : (size1,side2,angle: real); { треугольник }
circle : (radius: real); { круг }
end
Объектные типы
-----------------------------------------------------------------
Объектный тип является структурой, состоящей из фиксирован-
ного числа компонентов. Каждый компонент является либо полем, со-
держащим данные строго определенного типа, либо методом, выполня-
ющим операции над объектом. По аналогии с описанием переменных,
описание поля указывает тип данного этого поля и идентификатор,
именующий поле: по аналогии с описанием процедуры или функции,
описание метода указывает заголовок процедуры, функции, конструк-
тора или деструктора.
Объектный тип может наследовать компоненты другого объектно-
го типа. Если T2 наследует от T1, то T2 является потомком T1, а
T1 является родителем T2.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 51 -
Наследование является транзитивным, то есть если T3 наследу-
ет от T2, а T2 наследует от T1, то T3 наследует от T1. Область
(домен) объектного типа состоит из него самого и из всех его нас-
ледников.
-------¬ -----------------¬
тип объекта-->¦object+-T------------------->¦список компонент+-¬
L------- ¦ -------------¬ ^ L----------------- ¦
L->¦Hаследование+-- ¦
L------------- ¦
---------------------------------------------
¦ ----¬
L-T----------------------------------T-+end+>
¦ --------¬ -----------------¬ ¦ L----
L-->¦private+-->¦список компонент+--
L-------- L-----------------
----¬ ------------------------------¬ ----¬
наследование -->¦ ( +->¦идентификатор объектного типа+->¦ ) +-->
L---- L------------------------------ L----
список компонент --T-----------------T------------------->
¦ ---------¬ ^ ¦ ----------¬ ^
L->¦ список +--- L->¦ список +---
¦ полей ¦ ¦ методов ¦
L--------- L----------
-----------------------¬ ----¬ -----¬ ----¬
список полей --->¦cписок идентификаторов+->¦ : +->¦type+>¦ ; +T>
^ L----------------------- L---- L----- L----¦
¦ ¦
L------------------------------------------------
----------¬ ----¬
список методов -->¦заголовок+-T--------------------------+ ; +T->
^ ¦ метода ¦ ¦ ----¬ --------¬ ^L----¦
¦ L---------- L>¦ ; +->¦virtual+T-------- ¦
¦ L---- L--------¦ ^ ¦
¦ ¦ L--------¬¦
¦ ¦ ----------¬¦¦
¦ L>¦ целая +-¦
¦ ¦константа¦ ¦
¦ L---------- ¦
L-----------------------------------------------
-------------------------¬
заголовок метода ----T--->¦ заголовок процедуры +------>
¦ L------------------------- ^
¦ -------------------------¬ ¦
+--->¦ заголовок функции +--+
¦ L------------------------- ¦
¦ -------------------------¬ ¦
B.Pascal 7 & Objects/LR - 52 -
+--->¦ заголовок конструктора +--+
¦ L------------------------- ¦
¦ -------------------------¬ ¦
L--->¦ заголовок деструктора +---
L-------------------------
Следующий исходный код приводит пример описания объектного
типа. Далее во всей этой главе на данное описание будут делаться
ссылки.
type
Point = object
X, Y: integer;
end;
Rect = object
A, B: TPoint;
procedure Init(XA, YA, XB, YB: Integer);
procedure Copy(var R: TRectangle);
procedure Move(DX, DY: Integer);
procedure Grow(DX, DY: Integer);
procedure Intersect(var R: TRectangle);
procedure Union(var R: TRectangle);
function Contains(P: Point): Boolean;
end;
StringPtr = ^String;
FieldPtr = ^TField;
TField = object
X, Y, Len: Integer;
Name: StringPtr;
constructor Copy(var F: TField);
constructor Init(FX, FY, FLen: Integer; FName: String);
destructor Done; virtual;
procedure Display; virtual;
procedure Edit; virtual;
function GetStr: String; virtual;
function PutStr(S: String): Boolean; virtual;
end;
StrFieldPtr = ^TStrField;
StrField = object(TField)
Value: PString;
constructor Init(FX, FY, FLen: Integer; FName: String);
destructor Done; virtual;
function GetStr: String; virtual;
function PutStr(S: String): Boolean;
virtual;
function Get: string;
procedure Put(S: String);
end;
B.Pascal 7 & Objects/LR - 53 -
NumFieldPtr = ^TNumField;
TNumField = object(TField)
private
Value, Min, Max: Longint;
public
constructor Init(FX, FY, FLen: Integer; FName: String;
FMin, FMax: Longint);
function GetStr: String; virtual;
function PutStr(S: String): Boolean; virtual;
function Get: Longint;
function Put(N: Longint);
end;
ZipFieldPtr = ^TZipField;
ZipField = object(TNumField)
function GetStr: String; virtual;
function PutStr(S: String): Boolean;
virtual;
end;
В отличие от других типов, объектные типы могут описываться
только в разделе описаний типов, находящемся на самом внешнем
уровне области действия программы или модуля. Таким образом, объ-
ектные типы не могут описываться в разделе описаний переменных
или внутри блока процедуры, функции или метода.
Тип компоненты файлового типа не может иметь объектный тип
или любой структурный тип, содержащий компоненты объектного типа.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 54 -
Компоненты и область действия
-----------------------------------------------------------------
Область действия идентификатора компоненты простирается за
пределы объектного типа. Более того, область действия идентифика-
тора компонента простирается сквозь блоки процедур, функций,
конструкторов и деструкторов, которые реализуют методы объектного
типа и его наследников. Исходя из этих соображений, написание
идентификатора компоненты должно быть уникальным внутри объектно-
го типа и внутри всех его наследников, а также внутри всех его
методов.
Область действия идентификатора компонента, описанного в
части private описания типа, ограничивается модулем (программой),
которая содержит описание объектного типа. Другими словами, част-
ные (private) компоненты-идентификаторы действуют, как обычные
общедоступные идентификаторы в рамках модуля, который содержит
описание объектного типа, а вне модуля любые частные компоненты и
идентификаторы неизвестны и недоступны. Поместив в один модуль
связанные типы объектов, можно сделать так, что эти объекты смо-
гут обращаться к частным компонентам друг друга, и эти частные
компоненты будут неизвестны другим модулям.
В описании объектного типа заголовок метода может задавать
параметры описываемого объектного типа, даже если описание еще не
полное. Это иллюстрируется методами Copy, Intersect и Union типа
TRectange в предыдущем примере.
Методы
-----------------------------------------------------------------
Описание метода внутри объектного типа соответствует опере-
жающему описанию метода (forward). Таким образом, где-нибудь пос-
ле описания объектного типа, но внутри той же самой области дейс-
твия, что и область действия описания объектного типа, метод дол-
жен реализоваться путем определения его описания.
Если требуется уникальный идентификатор метода, то использу-
ется уточненный идентификатор метода. Он состоит из идентификато-
ра типа объекта, за которым следуют точка и идентификатор метода.
Как и любому другому идентификатору, идентификатору уточненного
метода, если требуется, могут предшествовать идентификатор пакета
и точка.
уточненный идентификатор метода
¦ ------------------------------¬ ----¬ ---------------------¬
L->¦идентификатор объектного типа+>¦ . +>¦идентификатор метода+>
L------------------------------ L---- L---------------------
Виртуальные методы
-----------------------------------------------------------------
По умолчанию, методы являются статическими, однако они мо-
B.Pascal 7 & Objects/LR - 55 -
гут, за исключением конструкторов, быть виртуальными (посредством
включения директивы virtual в описание метода). Компилятор разре-
шает ссылки на вызовы статических методов во время процесса ком-
пиляции, тогда как вызовы виртуальных методов разрешаются во вре-
мя выполнения. Это иногда называют поздним связыванием.
Если объектный тип объявляет или наследует какой-либо вирту-
альный метод, то переменные этого типа должны быть инициализиро-
ваны посредством вызова конструктора перед вызовом любого вирту-
ального метода. Таким образом, объектный тип, который описывает
или наследует виртуальный метод, должен также описывать или нас-
ледовать по крайней мере один метод-конструктор.
Объектный тип может переопределять любой из методов, которые
он наследует от своих родителей. Если описание метода в потомке
указывает тот же идентификатор метода, что и описание метода в
родителе, то описание в потомке переопределяет описание в родите-
ле. Область действия переопределяющего метода расширяется до сфе-
ры действия потомка, в котором этот метод был введен, и будет ос-
таваться таковой, пока идентификатор метода не будет переопреде-
лен снова.
Переопределение статического метода не зависит от изменения
заголовка метода. В противоположность этому, переопределение вир-
туального метода должно сохранять порядок, типы и имена парамет-
ров, а также типы результатов функций, если таковые имеются. Бо-
лее того, переопределение опять же должно включать директиву
virtual.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 56 -
Динамические методы
-----------------------------------------------------------------
Borland Pascal поддерживает дополнительные методы с поздним
связыванием, которые называются динамическими методами. Динами-
ческие методы отличаются от виртуальных только характером их дис-
петчеризации на этапе выполнения. Во всех других отношениях дина-
мические методы считаются эквивалентными виртуальным.
Описание динамического метода эквивалентно описанию вирту-
ального метода, но описание динамического метода должно включать
в себя индекс динамического метода, который указывается непос-
редственно за ключевым словом virtual. Индекс динамического мето-
да должен быть целочисленной константой в диапазоне от 1 до
656535 и должен быть уникальным среди индексов других динамичес-
ких методов, содержащихся в объектном типе или его предках. Нап-
ример:
procedure FileOpen(var Msg: TMessage); virtual 100;
Переопределение динамического метода должно соответствовать
порядку, типа и именам параметров и точно соответствовать типу
результата функции порождающего метода. Переопределение также
должно включать в себя директиву virtual, за которой следует тот
же индекс динамического метода, который был задан в объектном ти-
пе предка.
Примечание: Подробнее о динамических методах и о раз-
нице в диспетчеризации динамических и виртуальных методов
рассказывается в Главе 22.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 57 -
Создание экземпляров объектов
-----------------------------------------------------------------
Экземпляр объекта создается посредством описание переменной
или константы объектного типа или путем применения стандартной
процедуры New к переменной типа указатель на объектный тип. Ре-
зультирующий объект называется экземпляром объектного типа.
var
F: TField;
Z: TZipField;
FP: PField;
ZP: PZipField;
С учетом этих описание переменных F является экземпляром
TField, а Z - экземпляром TZipField. Аналогично, после применения
New к FP и ZP, FP будет указывать на экземпляр TField, а ZP - на
экземпляр TZipField.
Если объектный тип содержит виртуальные методы, то экземпля-
ры этого объектного типа должны инициализироваться посредством
вызова конструктора перед вызовом любого виртуального метода. Ни-
же приведен пример:
var
S: StrField;
begin
S.Init (1, 1, 25, 'Первое имя');
S.Put ('Френк');
S.Display;
...
S.Done;
end;
Если S.Init не вызывался, то вызов S.Display приведет к неу-
дачному завершению данного примера.
Присваивание экземпляра объектного типа не подразумевает
инициализации экземпляра.
Объект инициализируется кодом, генерируемым компилятором,
который выполняется между вызовом конструктора, и когда выполне-
ние фактически достигает первого оператора в блоке кода конструк-
тора.
Если экземпляр объекта не инициализируется, и проверка диа-
пазона включена (директивой {$R+}), то первый вызов виртуального
метода экземпляра объекта дает ошибку этапа выполнения. Если про-
верка диапазона выключена (директивой {$R-}), то первый виртуаль-
ного метода неинициализированного объекта может привести к неп-
редсказуемому поведению.
Правило обязательной инициализации применимо также к экземп-
B.Pascal 7 & Objects/LR - 58 -
лярам, которые являются компонентами структурных типов. Например:
var
Comment: array [1..5] of TStrField;
I: integer;
begin
for I := 1 to 5 do
Comment [I].Init (1, I + 10, 40, 'первое_имя');
.
.
.
for I := 1 to 5 do Comment [I].Done;
end;
Для динамических экземпляров инициализация, как правило,
связана с размещением, а очистка - с удалением, что достигается
благодаря расширенному синтаксису стандартных процедур New и
Dispose. Например:
var
SP: StrFieldPtr;
begin
New (SP, Init (1, 1, 25, 'первое_имя');
SP^.Put ('Френк');
SP^.Display;
.
.
.
Dispose (SP, Done);
end;
Указатель на объектный тип является совместимым по присваи-
ванию с указателем на любой родительский объектный тип, поэтому
во время выполнения программы указатель на объектный тип может
указывать на экземпляр этого типа или на экземпляр любого дочер-
него типа.
Например, указатель типа ZipFieldPtr может присваиваться
указателям типа PZipField, PNumField и PField, а во время выпол-
нения программы указатель типа PField может либо иметь значение
nil, либо указывать на экземпляр TField, TNumField или TZipField,
или на любой экземпляр дочернего по отношению к TField типа.
Эти правила совместимости указателей по присваиванию приме-
нимы также к параметрам-переменным объектного типа. Например, ме-
тоду TField.Copy могут быть переданы экземпляры типов TField,
TStrField, TNumField, TZipField или любые другие экземпляры до-
чернего от TField типа.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 59 -
Активизация методов
-----------------------------------------------------------------
Метод активизируется посредством оператора вызова процедуры
или функции, состоящего из десигнатора метода, за которым следует
список параметров. Такой тип вызова называется активизацией мето-
да.
десигнатор метода
¦ ---------------------¬
L-T-------------------------------------->¦идентификатор метода+>
¦ ^ L---------------------
¦ -----------------------¬ ----¬ ¦
L>¦ ссылка на переменную +>¦ . +-----
L----------------------- L----
Ссылка на переменную задается, если десигнатор метода должен
описывать экземпляр объектного типа, а идентификатор метода дол-
жен обозначать метод этого объектного типа.
Экземпляр, обозначенный десигнатором метода, становится не-
явным фактическим параметром метода; он соответствует формальному
параметру-переменной с именем Self, который владеет объектным ти-
пом, соответствующим активизированному методу.
Для статических методов описанный тип (на этапе компиляции)
определяет, какой из методов активизируется. Например, десигнато-
ры F.Init и FP^.Init всегда активизируют TField.Init, так как
описанным типом F и FP^ является TField.
Для виртуальных методов выбором экземпляра управляет факти-
ческий тип (этапа выполнения). Например, десигнатор FP^.Display
может активизировать методы TField.Display, TStrField.Display,
TNumField.Display или TZipField.Display (в зависимости от факти-
ческого типа экземпляра, указываемого FP).
В операторе with, ссылающемся на экземпляр объектного типа,
ссылка на переменную в десигнаторе метода может опускаться. В
этом случае экземпляром, на который ссылается оператор with, ста-
новится неявный параметр Self активизации метода. Аналогично,
ссылка не переменную может опускаться в методе. В этом случае
параметром Self метода, содержащего вызов, становится неявный па-
раметр Self активизации метода.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 60 -
Активизация уточненных методов
-----------------------------------------------------------------
В методе, операторе вызова функции или процедуры для обозна-
чения активизации конкретного метода допускается использование
десигнатора уточненного метода. Такой тип вызова называется акти-
визацией уточненного метода.
десигнатор уточненного метода
¦ -----------------------¬ ----¬ ---------------------¬
L-T>¦ идентификатор +>¦ . +------->¦идентификатор метода+>
¦ ¦ объектного типа ¦ L---- ^ L---------------------
¦ L----------------------- ¦
¦ -----------------------¬ ¦
L>¦ inherited +-----------
L-----------------------
Объектный тип, заданный в десигнаторе уточненного метода,
должен быть таким же, как и включающий метод объектный тип, или
соответствовать родительскому типу.
Для обозначения родительского объектного типа или объектного
типа, включающего метод, можно использовать ключевое слово
inherited; в методах объектного типа, не имеющего предка, ключе-
вое слово inherited использоваться не может.
Неявный параметр Self активизации уточненного метода стано-
вится параметром Self метода, содержащего вызов. Активизация
уточненных методов не предусматривает механизма диспетчеризации
виртуальных методов - вызов будет всегда статическим и всегда вы-
зывает заданный метод.
Активизация уточненного метода используется обычно в переоп-
ределяющем методе для активизации переопределяющего метода. С
учетом описанных выше типов приведем некоторые примеры активиза-
ции уточненных методов:
constructor TNumField.Init(Fx, FY, Flen: Integer;
FName: String; FMin, FMax: Longint);
begin
inherited Init(FX, FY, FLen, FName);
Value := 0;
Min := FMin;
Max := FMax;
end;
function TZipField.PutStr(S: String): Boolean;
begin
PutStr := (Length(S) = 5) and TNumField.PutStr(S);
end;
Как показывают эти примеры, активизация уточненных методов
позволяет переопределяющему методу "вновь использовать" код мето-
B.Pascal 7 & Objects/LR - 61 -
да, который он переопределяет.
Множественные типы
-----------------------------------------------------------------
Диапазон значений множественного типа представляет собой
мощность множества для определенного порядкового типа (базового
типа). Каждое возможное значение множественного типа является
подмножеством возможных значений базового типа.
Переменная множественного типа может принимать как все зна-
чения множества, так и ни одного.
------¬ -----¬ -----------------¬
тип множество --->¦ set +--->¦ of +--->¦ порядковый тип +--->
L------ L----- L-----------------
Базовый тип не должен иметь более 256 возможных значений, и
порядковые значения верхней и нижней границы базового типа должны
не превышать диапазона от 0 до 255. В силу этого базовый тип мно-
жества не может быть коротким целым (Shortint), целым (Integer),
длинным целым (Longint) или словом (Word).
Примечание: Операции над множественными типами описыва-
ются в разделе "Операции над множествами" в Главе 6. В раз-
деле "Описатели множеств" показано, как определять значения
множества.
Любой множественный тип может принимать значение [], которое
называется пустым множеством.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 62 -
Файловые типы
-----------------------------------------------------------------
Файловый тип состоит из линейной последовательности компо-
нентов, которые могут иметь любой тип за исключением файлового
типа или структурного типа, содержащего компонент с файловым ти-
пом. Число компонентов описанием файлового типа не устанавливает-
ся.
-------¬ -----¬ ------¬
файловый тип --->¦ file +--T->¦ of +--->¦ тип +----->
L------- ¦ L----- L------ ^
L----------------------
Если слово of и тип компонента опущены, то тип обозначает
нетипизированный файл. Нетипизированные файлы представляют собой
каналы ввода-вывода нижнего уровня, в основном используемые для
прямого доступа к любому файлу на диске, независимо от его внут-
реннего формата.
Стандартный файловый тип Text определяет файл, содержащий
символы, упорядоченные в строки. Текстовые файлы используют спе-
циальные процедуры ввода-вывода, которые описываются в Главе 14
"Ввод и вывод".
B.Pascal 7 & Objects/LR - 63 -
Ссылочные типы
-----------------------------------------------------------------
Cсылочный тип (указатель) определяет множество значений, ко-
торые указывают на динамические переменные определенного типа,
называемого базовым типом. Переменная ссылочного типа содержит
адрес динамической переменной в памяти.
----¬ --------------¬
ссылочный тип ------>¦ ^ +--->¦ базовый тип +-->
L---- L--------------
----------------------¬
базовый тип ---->¦ идентификатор типа +--->
L----------------------
Если базовый тип является еще не описанным идентификатором,
то он должен быть описан в той же самой части описания типов, что
и тип указатель.
Переменной-указателю можно присвоить значение с помощью про-
цедуры New, операции @ или функции Ptr. Процедура New отводит но-
вую область памяти в динамически распределяемой области для дина-
мических переменных и сохраняет адрес этой области в переменной
указателя. Операция @ ориентирует переменную-указатель на область
памяти, содержащую существующую переменную, включая и те перемен-
ные, которые имеют идентификаторы. Функция Ptr ориентирует пере-
менную-указатель на определенный адрес в памяти.
Зарезервированное слово nil обозначает константу со значени-
ем указателя, которая ни на что не указывает.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 64 -
Тип Pointer
-----------------------------------------------------------------
Встроенный тип Pointer обозначает нетипизированный указа-
тель, то есть указатель, который не указывает ни на какой опреде-
ленный тип. Переменные типа Pointer могут быть разыменованы: ука-
зание символа ^ после такой переменной вызывает появление ошибки.
Как и значение, обозначаемое словом nil, значения типа Pointer
совместимы со всеми другими типами указателей.
Примечание: В разделе "Указатели и динамические пере-
менные" в Главе 5 вы можете найти синтаксис ссылки на дина-
мические переменные, которые указываются с помощью указате-
ля-переменной.
Тип PChar
-----------------------------------------------------------------
Для представления указателя на строку с завершающим нулем в
Borland Pascal имеется предопределенный тип PChar. В блоке System
данный тип описывается следующим образом:
type PChar = ^Char;
Borland Pascal поддерживает набор расширенных правил, позво-
ляющих работать со строками с завершающим нулем, используя тип
PChar. Полностью эта тема обсуждается в Главе 18 "Использование
строк с завершающим нулем".
B.Pascal 7 & Objects/LR - 65 -
Процедурные типы
-----------------------------------------------------------------
В стандартном Паскале процедуры и функции рассматриваются
только как части программы, которые можно выполнять с помощью вы-
зова процедуры или функции. В Borland Pascal процедуры и функции
трактуются гораздо шире: здесь допускается интерпретация процедур
и функций, как объектов, которые можно присваивать переменным и
передавать в качестве параметров. Такие действия можно выполнять
с помощью процедурных типов.
В описании процедурного типа задаются параметры, а для функ-
ции - результат функции.
процедурный тип
¦
¦ ----------¬
LT>¦procedure+-T----------------------------------------------->
¦ L---------- ¦ -----------------------------¬ ^ ^
¦ L->¦список формальных параметров+-- ¦
-- L----------------------------- L-¬
¦ ---------¬ ----¬ ----------¬¦
L>¦function+T-------------------------------->¦ : +>¦результат+-
L---------¦ -----------------------------¬^ L---- L----------
L>¦список формальных параметров+-
L-----------------------------
Характерно, что синтаксис записи процедурного типа в точнос-
ти совпадает с записью заголовка процедуры или функции, только
опускается идентификатор после ключевого слова procedure или
function. Приведем некоторые примеры описаний процедурного типа:
type
Proc = procedure;
SwapProc = procedure(var X, Y: Integer);
StrProc = procedure(S: String);
MathFunc = function(X: Real): Real;
DeviceFunc = function(var F: text): Integer;
MaxFunc = function(A, B: Real; F: MathFunc): Real;
Имена параметров в описании процедурного типа играют чисто
декоративную роль - на смысл описание они не влияют.
Borland Pascal не позволяет описывать функции, которые возв-
ращают значения процедурного типа. Результат функции должен быть
строкового, вещественного, целого, символьного, булевского типа,
указателем или иметь перечислимый тип, определенный пользовате-
лем.
Процедурные значения
-----------------------------------------------------------------
Переменной процедурного типа можно присвоить процедурное
B.Pascal 7 & Objects/LR - 66 -
значение. Процедурные значения могут быть следующими:
* значениями nil;
* ссылкой на переменную процедурного типа;
* идентификатором процедуры или функции.
В контексте процедурных значений описание процедуры или
функции можно рассматривать как специальный вид описаний конс-
тант, когда значением константы является процедура или функция.
Рассмотрим, например, следующее описание:
var
P: SwapProc;
F: MathFunc;
procedure Swap(var A, B: Integer); far;
var
Temp: Integer;
begin
Temp := A;
A := B;
B := Temp;
end;
function Tan(Angle: Real); far;
begin
Tan := Sin(Angle) / Cos(Angle);
end;
Переменным P и F можно присвоить значения следующим образом:
P := Swap;
F := Tan;
а вызовы с помощью P и F можно выполнить так:
P(I, J); { эквивалентно Swap(I, J) }
X := F(X); { эквивалентно X := Tan(X) }
Использование процедурных переменных, которым в операторе
вызова процедуры или функции присваивается значение nil, приводит
к ошибке. Значение nil предназначено для указания того, что про-
цедурная переменная не присвоена, и, так где процедурная перемен-
ная может получить значение nil, участвующие в этой процедурной
переменной вызовы процедур и функций следует подвергать проверке:
if @P <> nil then P(I, J);
Обратите внимание на использование операции @ для указания
того, что P проверяется, а не вызывается.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 67 -
Совместимость типов
-----------------------------------------------------------------
Чтобы они считались совместимыми, процедурные типы должны
иметь одно и то же число параметров, а параметры в соответствую-
щих позициях должны иметь тождественные типы. При определении
совместимости процедурных типов имена параметров значения не име-
ют. Значение nil совместимо с любым процедурным типом.
Чтобы использоваться в качестве процедурных значений, проце-
дуры и функции должны описываться с директивой far и компилиро-
ваться в состоянии с {$F+}. Кроме того, в качестве процедурных
значений не могут указываться стандартные процедуры и функции,
вложенные процедуры и функции, методы, процедуры и функции, опи-
санные с ключевым словом inline или interrupt.
Стандартные процедуры и функции - это подпрограммы, описан-
ные в модуле Unit, например, WriteLn, ReadLn, Chr или Ord. Чтобы
использовать в качестве процедурного значения стандартную проце-
дуру и функцию, напишите для нее "оболочку". Например, следующая
функция DSin совместима по присваиванию с описанным выше типом
MathFunc:
function FSin(X: Real): Real; far;
begin
FSin := Sin(X);
end;
Процедура или функция является вложенной, когда она описыва-
ется внутри другой процедуры или функции. Такие вложенные проце-
дуры и функции не могут использоваться в качестве процедурных
значений.
Тождественные и совместимые типы
-----------------------------------------------------------------
Два типа могут быть тождественными, и эта тождественность
(идентичность) является обязательной в некоторых контекстах. В
других случаях два типа должны быть только совместимы или совмес-
тимы по присваиванию. Два типа являются тождественными, если они
описаны с одним идентификатором типа, или если их определения ис-
пользуют один и тот же идентификатор типа.
Тождественность типов
-----------------------------------------------------------------
Тождественность типов требуется только для переменных факти-
ческих и формальных параметров при вызове процедур и функций.
Два типа, скажем T1 и T2, являются тождественными, если яв-
ляется истинным одно из следующих утверждений: T1 и T2 представ-
ляю собой один и тот же идентификатор типа; T1 описан как эквива-
B.Pascal 7 & Objects/LR - 68 -
лентный типу, тождественному T2.
Второе условие означает, что T1 не обязательно должен быть
описан как непосредственно эквивалентный T2. Следующие описания
типов:
T1 = integer;
T2 = T1;
T3 = integer;
T4 = T2;
означают, что T1, T2, T3, T4 и integer являются тождественными
типами. Следующие описания типов:
T5 = set of integer;
T6 = set of integer;
не определяют T5 и T6 как тождественные, поскольку set of integer
не является идентификатором типа. Две переменные, описанные в од-
ном и том же описании, например:
V1, V2: set of integer;
имеют тождественные типы, поскольку их описания не раздельны.
Описания:
V1: set of integer;
V2: set of integer;
V3: integer;
V4: integer;
означают, что V3 и V4 имеют тождественный тип, а V1 и V2 - нет.
Совместимость типов
-----------------------------------------------------------------
Иногда, например, в выражениях и операциях сравнения, требу-
ется совместимость типов. Совместимость типов, кроме того, явля-
ется важной предпосылкой для совместимости по присваиванию.
Совместимость типов имеет место, если выполняется по крайней
мере одно из следующих условий:
* Оба типа являются одинаковыми.
* Оба типа являются вещественными типами.
* Оба типа являются целочисленными.
* Один тип является поддиапазоном другого.
* Оба типа являются отрезками одного и того же основного ти-
B.Pascal 7 & Objects/LR - 69 -
па.
* Оба типа являются множественными типами с совместимыми ба-
зовыми типами.
* Один тип является строковым типом, а другой - строковым
типом, упакованным строковым типом или типом PChar;
* Один тип - это тип Pointer, а другой - любой ссылочный
тип.
* Один тип является типом PChar, а другой - символьным мас-
сивом с нулевой базой вида array[0..X] of Char (это дейс-
твует только при разрешении директивой {$X+} расширенного
синтаксиса).
* Оба типа являются указателями идентичных типов (это дейс-
твует только при разрешении указателя с проверкой типа ди-
рективой {$X+}).
* Оба типа являются процедурными с идентичными типами ре-
зультатов, одинаковым числом параметров и соответствием
между параметрами.
Совместимость по присваиванию
-----------------------------------------------------------------
Совместимость по присваиванию необходима, если имеет место
присваивание значения, например, в операторе присваивания или при
передаче значений параметров.
Значение типа T1 является совместимым по присваиванию с ти-
пом T2 (то есть допустим оператор T1:=T2), если выполняется одно
из следующих условий:
* T1 и T2 имеют тождественные типы, и ни один из них не яв-
ляется файловым типом или структурным типом, содержащим
компонент с файловым типом на одном из своих уровней.
* T1 и T2 являются совместимыми порядковыми типами, и значе-
ния типа T2 попадают в диапазон возможных значений T1.
* T1 и T2 являются вещественными типами, и значения типа T2
попадают в диапазон возможных значений T1.
* T1 является вещественным типом, а T2 является целочислен-
ным типом.
* T1 и T2 являются строковыми типами.
* T1 является строковым типом, а T2 является символьным ти-
пом (Char).
B.Pascal 7 & Objects/LR - 70 -
* T1 является строковым типом, а T2 является упакованным
строковым типом.
* T1 и T2 являются совместимыми упакованными строковыми ти-
пами.
* T1 и T2 являются совместимыми множественными типами, и все
члены значения типа T2 попадают в диапазон возможных зна-
чений T1.
* T1 и T2 являются совместимыми типами указателей.
* T1 - это тип PChar, а T2 - это строковая константа (это
действует только при разрешении директивой {$X+} расширен-
ного синтаксиса).
* T1 является типом PChar, а T2 - символьным массивом с ну-
левой базой вида array[0..X] of Char (это действует только
при разрешении директивой {$X+} расширенного синтаксиса).
* T1 и T2 являются совместимыми процедурными типами.
* T1 представляет собой процедурный тип, а T2 - процедура
или функция с идентичным типом результата, идентичным чис-
лом параметров и соответствием между типами параметров.
* Объектный тип T2 совместим по присваиванию с объектным ти-
пом T1, если T2 является доменом T1.
* Тип указателя Р2, указывающий на объект типа Т3, совместим
по присваиванию с типом указателя P1, указывающим на объ-
ект T1, если T2 является доменом T1.
На этапе компиляции и выполнения выдается сообщение об ошиб-
ке, если совместимость по присваиванию необходима, а ни одно из
условий предыдущего списка не выполнено.
Раздел описания типов
-----------------------------------------------------------------
Программы, процедуры и функции имеют для описания типов спе-
циальный раздел описания типов. Например:
type
TRange = integer;
TNumber = integer;
TColor = (red,green,blue);
TTextIndex = 1..100;
TTestValue = -99..99;
TTestList = array[TestIndex] of TestValue;
PestList = ^TTestList;
B.Pascal 7 & Objects/LR - 71 -
TDate = object
year: integer;
month: 1..12;
day: 1.. 31;
procedure SetDate(D, M, Y: Integer);
function ShowDate: String;
end;
MeasureData = record
when: Date;
count: TTestIndex;
data: TestListPtr;
end;
TMeasureList = array[1..50] of MeasureData;
TName = string[80];
TSex = (male,female);
TPersonDate = ^TPersonData;
TPersonData = record
name,firstName: TName;
age: integer;
married: boolean;
father,child,sibling: Person;
case s: Sex of
male: (bearded: boolean);
female: (pregnant: boolean);
end;
TPersonDate = array[0..SizeOf(TPersonDate)-1] of Byte;
TPeople = file of TPersonData;
В этом примере Range, Number и Integer являются тождествен-
ными типами. TTestIndex является просто совместимым и совместимым
по присваиванию, но не тождественным, с типами Number, Range и
Integer. Обратите внимание на использование в описаниях TCharVal
и TPersonBuf выражений-констант.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 72 -
---------------------------------------------------------------
Глава 5. Переменные и типизированные константы
-----------------------------------------------------------------
Описания переменных
-----------------------------------------------------------------
Описание переменной представляет собой список идентификато-
ров, которые обозначают новые переменные и их типы.
описание -------------¬ ----¬ ----¬ ----¬
переменной ->¦список иден-+->¦ : +->¦тип+-T-----------T->¦ ; +>
¦тификаторов ¦ L---- L---- ¦ ¦ L----
L------------- ¦ ---------¬¦
L>¦absolute+-
L---------
Тип, задаваемый для переменных, может быть идентификатором
типа, который был ранее описан в разделе описания типов того же
самого блока, или блока, в который входит данный блок, или моду-
ля, или же этот тип может быть новым определением типа.
При указании идентификатора в списке идентификаторов описа-
ния переменной этот идентификатор имеет силу идентификатора пере-
менной в том блоке, где это описание было указано. К этой пере-
менной можно обращаться из любого места этого блока, если ее
идентификатор не переопределен в блоке, входящем в первый. Пере-
определение означает, что для новой переменной используется тот
же самый идентификатор, но это использование не оказывает влияния
на значение первоначальной переменной.
Приведем пример раздела описания переменной:
var
X,Y,Z: real;
I,J,K: integer;
Digit: 0..9;
C: Color;
Done,Error: boolean;
Operator: (plus, minus, times);
Hue1,Hue2: set of Color;
Today: Date;
Results: MeasureList;
P1,P2: Person;
Matrix: array[1..10,1..10] of Real;
Переменные, описанные вне процедуры и функции, называются
глобальными переменными и располагаются в сегменте данных. Пере-
менные, описанные в самой процедуре или функции, называются ло-
кальными переменными и располагаются в сегменте стека.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 73 -
Сегмент данных
-----------------------------------------------------------------
Максимальный размер сегмента данных равен 65520 байт. При
компоновке программы (что автоматически осуществляется в конце
компиляции программы) глобальные переменные всех модулей, исполь-
зуемых программой, а также собственные глобальные переменные
программы, размещаются в сегменте данных.
Если для глобальных переменных требуется более 65520 байт,
то следует распределить большие структуры в виде динамических пе-
ременных. Дальнейшее описание этой темы можно найти в разделе
"Указатели и динамические переменные" настоящей главы.
Сегмент стека
-----------------------------------------------------------------
Размер сегмента стека устанавливается с помощью директивы
компилятора $M и лежит в пределах от 1024 до 65520 байт. По умол-
чанию размер стека равен 16384 байт.
При каждой активизации (вызове) процедуры или функции в стек
помещается множество локальных переменных. При завершении работы
память, занимаемая локальными переменными, освобождается. В любой
момент выполнения программы общий размер локальных переменных в
активных процедурах и функциях не должен превышать размера сег-
мента стека.
Примечание: Если вы пишете приложение для Windows, то
Windows налагает на сегменты данных и стека специальные
требования, так что рабочий максимум стека и область сег-
мента данных могут быть меньше, чем упомянутые максимальные
области сегмента данных и стека.
Директива компилятора $S используется для проверок перепол-
нения стека в программе. В состоянии {$S+}, принятом по умолча-
нию, генерируется код, осуществляющий проверку переполнения стека
в начале каждой процедуры или функции. В состоянии {$S-} такие
проверки не проводятся. Переполнение стека может вызвать аварий-
ное завершение работы системы, поэтому не следует отменять про-
верки стека, если нет абсолютной уверенности в том, что перепол-
нения не произойдет.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 74 -
Абсолютные переменные
-----------------------------------------------------------------
Переменные можно описать так, что они будут располагаться по
определенному адресу в памяти, и в этом случае они называются аб-
солютными переменными. Описание таких переменных должно содержать
после типа оператор absolute:
описание ---------¬ ----------¬ ----¬ ----------¬
абсолютной --->¦absolute+-T->¦целое без+->¦ : +->¦целое без+-T->
переменной L--------- ¦ ¦ знака ¦ L---- ¦ знака ¦ ¦
¦ L---------- L---------- ¦
¦ --------------¬ ¦
L------>¦идентификатор+-------------
¦ переменной ¦
L--------------
Отметим, что список идентификаторов в описании переменной
при указании оператора absolute может содержать только один иден-
тификатор.
Первая часть оператора absolute содержит сегмент и смещение,
то есть адрес, по которому переменная должна быть размещена.
CrtMode : byte absolute $0040:$0049;
Первая константа обозначает базу сегмента, а вторая опреде-
ляет смещение внутри этого сегмента. Обе константы не должны вы-
ходить за пределы диапазона от $0000 до $FFFF (от 0 до 65535).
В программах защищенного режима DOS и в Windows первую форму
оператор absolute нужно использовать очень аккуратно, если вообще
стоит это делать. Во время выполнения прикладной программы
Windows или DOS защищенного режима она может не иметь полномочий
доступа к областям памяти вне вашей программы. Попытка доступа к
этим областям памяти может привести к сбою программы.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 75 -
Вторая форма оператора absolute используется для описания
переменной, которая помещается "поверх" другой переменной, то
есть по тому же самому адресу, что и другая переменная.
var
Str: string[32];
StrLen: byte absolute Str;
Это описание указывает, что переменная StrLen должна разме-
щаться с того же адреса, что и переменная Str, а поскольку первый
байт строковой переменной содержит динамическую длину строки, то
StrLen будет содержать длину Str.
Эту вторую форму оператора absolute можно без опасения ис-
пользовать при программировании в Windows или в защищенном режиме
DOS. Память, к которой вы обращаетесь, находится в области прог-
раммы.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 76 -
Ссылки на переменные
-----------------------------------------------------------------
Ссылка на переменную может обозначать следующее:
- переменную;
- компонент в переменной структурного или строкового типа;
- динамическую переменную, на которую указывает переменная
типa указатель.
Синтаксис ссылки на переменную имеет вид:
--------------¬
ссылка на -T-->¦идентификатор+----------------------------T-->
переменную ¦ ¦ переменной ¦ ^^ -------------¬ ¦
¦ L-------------- ¦L--+квалификатор¦<--
¦ ----------------¬ ¦ L-------------
+-->¦приведение типа+------+
¦ ¦ переменной ¦ ¦
¦ L---------------- L-----¬
¦ ----------¬ -------------¬ ¦
L-->¦выражение+->¦квалификатор+---
L---------- L-------------
Отметим, что синтаксис ссылки на переменную допускает ис-
пользование выражения, вычисляющего значение ссылочного типа. Вы-
ражение должно следовать за квалификатором, разыменовывающим ссы-
лочное значение (или индексирующим значением указателя, если с
помощью директивы {$X+} разрешен расширенный синтаксис), что дает
фактическую ссылку на переменную.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 77 -
Квалификаторы
-----------------------------------------------------------------
Обращение к функции представляет собой идентификатор пере-
менной с несколькими квалификаторами или без них, которые изменя-
ют значение обращения к функции.
-------¬
квалификатор --T-->¦индекс+---------->
¦ L------- ^
¦ -------------¬ ¦
+-->¦ десигнатор +--+
¦ ¦ поля ¦ ¦
¦ L------------- ¦
¦ ----¬ ¦
L-->¦ ^ +------------
L----
Идентификатор массива без квалификатора является ссылкой на
весь массив, например:
Results
Идентификатор массива с указанным индексом обозначает конк-
ретный элемент массива, в данном случае структурную переменную:
Results[Current+1]
В случае, если элементом является запись, за индексом можно
указать обозначение поля. В этом случае ссылка на переменную оз-
начает конкретное поле конкретного элемента массива:
Results[Current+1].Data
Десигнатор поля в указателе-поле может сопровождаться сим-
волом указателя (^) с тем, чтобы указать различие между указате-
лем-полем и динамической переменной, на которую он указывает.
Results[Current+1].Data^
Если переменная, на которую указывается, является массивом,
то можно добавить индексы для обозначения компонентов этого мас-
сива.
Results[Current+1].Data^[J]
B.Pascal 7 & Objects/LR - 78 -
Массивы, строки и индексы
-----------------------------------------------------------------
Конкретный элемент массива обозначается с помощью ссылки на
переменную массива, за которой указывается индекс, определяющий
данный элемент.
Конкретный символ в строковой переменной обозначается с по-
мощью ссылки на строковую переменную, за которой указывается ин-
декс, определяющий позицию символа.
----¬ ----------¬ ----¬
индекс -->¦ [ +------->¦выражение+----T-->¦ ] +-->
L---- ^ L---------- ¦ L----
¦ ----¬ ¦
L-------+ , ¦<--------
L----
Индексные выражения обозначают компоненты в соответствующей
размерности массива. Число выражений не должно превышать числа
индексных типов в описании массива. Более того, тип каждого выра-
жения должен быть совместимым по присваиванию с соответствующим
индексным типом.
В случае многомерного массива можно использовать несколько
индексов или несколько выражений в индексе. Например:
Matrix[I][J]
что тождественно записи:
Matrix[I,J]
Строковую переменную можно проиндексировать с помощью оди-
ночного индексного выражения, значение которого должно быть в ди-
апазоне 0...n, где n - указанный в описании размер строки. Это
дает доступ к каждому символу в строковом значении, если значение
символа имеет тип Char.
Первый символ строковой переменной (индекс 0) содержит дина-
мическую длину строки, то есть Length(S) тождественно Ord(S[0]).
Если атрибуту длины присваивается значение, то компилятор не про-
веряет, является ли это значение меньшим описанного размера стро-
ки. Вы можете указать индекс строки и вне ее текущей динамической
длины. В этом случае считываемые символы будут случайными, а
присваивания вне текущей длины не повлияют на действительное зна-
чение строковой переменной.
Когда с помощью директивы компилятора {$X+} разрешен расши-
ренный синтаксис, значение PChar может индексироваться одиночным
индексным выражением типа Word. Индексное выражение задает смеще-
ние, которое нужно добавить к символу перед его разыменованием
для получения ссылки на переменную типа Char.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 79 -
Записи и десигнаторы полей
-----------------------------------------------------------------
Конкретное поле переменной-записи обозначается с помощью
ссылки на переменную-запись, после которой указывается обозначе-
ние поля, специфицирующее это поле.
----¬ --------------¬
обозначение поля --->¦ . ¦--->¦идентификатор¦--->
L---- ¦ поля ¦
L--------------
Приведем несколько примеров десигнаторов полей:
Today.Year
Results[1].Count
Result[1].When.Month
В операторе, входящем в оператор with, обозначению поля не
должна предшествовать ссылка на переменную, содержащую запись.
Десигнаторы компонентов объекта
-----------------------------------------------------------------
Формат десигнатора компонента объекта совпадает с форматом
десигнатора поля записи. То есть, он состоит из экземпляра (ссыл-
ки на переменную), за которым следует точка и идентификатор ком-
понента. Десигнатор компонента, который обозначает метод, называ-
ется десигнатором метода. К экземпляру объектного типа можно
применить оператор with. В этом случае при ссылке на компоненты
объектного типа экземпляр и точку можно опустить.
Экземпляр и точку можно опустить также в любом блоке метода.
При этом эффект будет тот же, что и при записи перед ссылкой на
компонент Self и точки.
Переменные-указатели и динамические переменные
-----------------------------------------------------------------
Значением переменной-указателя является или nil (то есть
пустое значение), или адрес значения, указывающий на динамическую
переменную.
Ссылка на динамическую переменную, на которую указывает пе-
ременная-указатель, записывается в виде переменной-указателя,
после которой ставится символ указателя (^).
Динамические переменные и значения их указателей создаются с
помощью стандартных процедур New и GetMem. Вы можете использовать
B.Pascal 7 & Objects/LR - 80 -
операцию @ и стандартную функцию Ptr для создания значений указа-
теля, которые рассматриваются как указатели динамических перемен-
ных.
Значение nil не указывает ни на какую переменную. Если вы
попытаетесь получить доступ к динамической переменной при неопре-
деленном значении указателя или указателе, равном nil, результат
будет неопределенным.
Приведем несколько примеров ссылок (указателей) на динами-
ческие переменные:
P1^
P1.Sibling^
Results[1].Data^
B.Pascal 7 & Objects/LR - 81 -
Приведение типов переменных
-----------------------------------------------------------------
Ссылка на переменную одного типа может быть преобразована в
ссылку на переменную другого типа с помощью приведения типов пе-
ременных.
--------------¬ ----¬ -----------¬ ----¬
приведение --->¦идентификатор+-->¦ ( +-->¦ссылка на +-->¦ ) +->
типов ¦ типа ¦ L---- ¦переменную¦ L----
L-------------- L-----------
Когда приведение типов применяется к ссылке на переменную,
ссылка на переменную рассматривается как экземпляр типа, предс-
тавленного идентификатором типа. Размер переменной (число байт,
занимаемых переменной) должен быть равен размеру типа, представ-
ленного идентификатором типа. После приведения типа переменной
можно указать один или несколько квалификаторов, если это допус-
кается указанным типом.
Примечание: Определять допустимость приведения типа
должен программист.
Приведем несколько примеров приведения типов переменных:
type
TByteRec = record
lo, hi: byte;
end;
TWordRec = record
low, high: word;
end;
TPtrRec = record
ofs, seg: word;
end;
PByte = ^Byte;
var
B: byte;
W: word;
L: longint;
P: pointer;
begin
W := $1234;
B := TByteRec(W).lo;
TByteRec(W).hi := 0;
L := $1234567;
W := TWordRec(L).lo;
B := PByte(L)^;
P := Ptr($40,$49);
W := TPtrRec(P).seg;
Inc(TPtrRec(P).Ofs,4);
end.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 82 -
Обратите внимание на использование для доступа к младшим и
старшим байтам слова типа TByteRec: это соответствует встроенным
функциям Lo и Hi, только над левой частью в операции присваивание
может выполняться приведение типа. Отметим также, что для доступа
к младшим и старшим словам длинного целого, а также к смещению и
адресу сегмента указателя используются типы TWordRec и TPtrRec.
Borland Pascal также полностью поддерживает приведение типов
для процедурных типов. Например, имея следующие описания:
type
Func = function(X: Integer): Integer;
var
F: Func;
P: Pointer;
N: Integer;
вы можете построить следующие присваивания:
F := Func(P); { присвоить F значение процедурного типа в P }
Func(P) := F; { присвоить P значение процедурного типа в F }
@F := P; { присвоить F значение-указатель в P }
P := @F; { присвоить P значение-указатель в F }
N := F(N); { вызвать функцию через F }
N := Func(P)(N); { вызвать функцию через P }
Обратите в частности внимание на операцию получения адреса
@, которая применяется к переменной процедурного типа. Ее можно
использовать в левой части присваивания. Кроме того, отметьте
приведение типа на последней строке при вызове функцию через пе-
ременную-указатель.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 83 -
Типизированные константы
-----------------------------------------------------------------
Типизированные константы можно сравнить с инициализированны-
ми переменными - переменными, значения которых определяются на
входе в их блок. В отличие от нетипизированных констант в описа-
нии типизированной константы указывается как тип, так и значение
константы.
описание типизированной константы
¦ --------------¬ ----¬ ----¬ ----¬ ---------------¬
L->¦идентификатор+->¦ : +->¦тип+->¦ = +->¦типизированная+-->
L-------------- L---- L---- L---- ¦ константа ¦
L---------------
типизированная --------------------¬
константа ------T--->¦ константа +------->
¦ L-------------------- ^
¦ --------------------¬ ¦
+--->¦ адресная константа+---+
¦ L-------------------- ¦
¦ --------------------¬ ¦
+--->¦ константа-массив +---+
¦ L-------------------- ¦
¦ -------------------¬ ¦
+--->¦ константа-запись +----+
¦ L------------------- ¦
¦ --------------------¬ ¦
+--->¦ константа-объект +---+
¦ L-------------------- ¦
¦ --------------------¬ ¦
L--->¦константа-множество+----
L--------------------
Типизированные константы можно использовать точно так же,
как переменные того же самого типа, и они указываются в левой
части оператора присваивания. Отметим, что типизированные конс-
танты инициализируются только один раз - в начале выполнения
программы. Таким образом, при каждом новом входе в процедуру или
функцию локально описанные типизированные константы заново не
инициализируются.
Кроме обычных выражений-констант значение типизированной
константы может задаваться с помощью адресного выражения-констан-
ты. Адресное выражение-константа - это выражение, предусматриваю-
щее получение адреса, смещения или сегмента глобальной перемен-
ной, типизированной константы, процедуры или функции. Адресные
выражения-константы не могут ссылаться на локальные переменные
(расположенные в стеке) или динамические переменные (размещенные
в динамически распределяемой области памяти), поскольку их адреса
нельзя вычислить на этапе компиляции.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 84 -
Константы простого типа
-----------------------------------------------------------------
Описание типизированной константы с простым типом означает
указание значения константы:
const
Maximum : integer = 9999;
Factor : real = -0.1;
Breakchar : char = #3;
Как уже упоминалось ранее, значение типизированной константы
можно задать с помощью адресного выражение-константы, то есть вы-
ражения, в котором используются адрес, смещение или сегмент гло-
бальной переменной, типизированной константы, процедуры или функ-
ции. Например:
var
Buffer: array[0..1023] of Byte;
const
BufferOfs: Word = Ofs(Buffer);
BufferSeg: Word = Seg(Buffer);
Поскольку типизированная константа фактически представляет
собой переменную со значением константы, она не является взаимо-
заменяемой для обычных констант. Например, она не может использо-
ваться в описании других констант или типов.
const
Min : integer = 0;
Max : integer = 99;
type
Vector = array[Min..Max] of integer;
Описание Vector является недопустимым, поскольку Min и Max
являются типизированными константами.
Константы строкового типа
-----------------------------------------------------------------
Описание типизированной константы строкового типа содержит
максимальную длину строки и ее начальное значение:
const
Heading : string[7] = 'Section';
NewLine : string[2] = #13#10;
TrueStr : string[5] = 'Yes';
FalseStr : string[5] = 'No';
B.Pascal 7 & Objects/LR - 85 -
Константы структурного типа
-----------------------------------------------------------------
Описание константы структурного типа определяет значение
каждого компонента структуры. Borland Pascal поддерживает описа-
ния констант типа массив, запись, множество и указатель. Констан-
ты файлового типа и константы типа массив или запись, содержащие
компоненты файлового типа, не допускаются.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 86 -
Константы типа массив
-----------------------------------------------------------------
Описание константы типа массив содержит значения элементов,
заключенные в скобки и разделенные запятыми.
----¬ ---------------¬ ----¬
константа-массив --->¦ ( +---->¦типизированная+--T->¦ ) +-->
L---- ^ ¦ константа ¦ ¦ L----
¦ L--------------- ¦
¦ ----¬ ¦
L------+ , ¦<---------
L----
Приведем пример константы типа массив:
type
Status = (Active,Passive,Waiting);
StatusMap = array[Status] of string[7];
const
StatStr: StatusMap = ('Active','Passive','Waiting');
В этом примере определяется константа-массив StarStr, кото-
рая может использоваться для преобразования значений типа Status
в соответствующие им строковые представления. Элементами массива
StarStr являются:
StatStr[Active] = 'Active'
StatStr[Passive] = 'Passive'
StatStr[Waiting] = 'Waiting'
Тип элемента константы-массива может быть любым, кроме фай-
лового типа. Упакованные константы строкового типа (символьные
массивы) могут быть определены и как одиночные символы, и как
строки. Определение:
const
Digits:array[0..9] of
char=('0','1','2','3','4','5','6','7','8','9');
можно представить в более удобном виде:
const
Digits: array[0..9] of char = '0123456789';
При разрешении расширенного синтаксиса (с помощью директивы
компилятора {$X+}) массивы с нулевой базой могут инициализирова-
ться строкой, которая короче, чем описанная длина массива, напри-
мер:
const
FileName = array[0..79] of Char = 'TEXT.PAS';
B.Pascal 7 & Objects/LR - 87 -
В таких случаях оставшиеся символы устанавливаются в NULL
(#0), и массив содержит строку с завершающим нулем.
Примечание: Подробнее о строках с завершающим нулем
рассказывается в Главе 18.
При описании константы типа "многомерный массив" константы
каждой размерности заключаются в отдельные скобки и разделяются
запятыми. Расположенные в середине константы соответствуют самым
правым размерностям. Описание:
type
Cube = array[0..1,0..1,0..1] of integer;
const
Maze: Cube = (((0,1),(2,3)),((4,5),(6,7)));
задает следующие начальные значения массива Maze:
Maze[0, 0, 0] = 0
Maze[0, 0, 1] = 1
Maze[0, 1, 0] = 2
Maze[0, 1, 1] = 3
Maze[1, 0, 0] = 4
Maze[1, 0, 1] = 5
Maze[1, 1, 0] = 6
Maze[1, 1, 1] = 7
B.Pascal 7 & Objects/LR - 88 -
Константы типа запись
-----------------------------------------------------------------
Описание константы типа запись содержит идентификатор и зна-
чение каждого поля, заключенные в скобки и разделенные точками с
запятой.
константа-запись
¦ ----¬ --------------¬ ----¬ ---------------¬ ----¬
L->¦ ( +--->¦идентификатор+->¦ : +->¦типизированная+-T->¦ ) +->
L---- ^ ¦ поля ¦ L---- ¦ константа ¦ ¦ L----
¦ L-------------- L--------------- ¦
¦ ----¬ ¦
L-------------------+ ; ¦<-------------------
L----
Приведем несколько примеров констант-записей:
type
Point = record
x,y: real;
end;
Vector = array[0..1] of Point;
Month =
(Jan,Feb,Mar,Apr,May,Jun,Jly,Aug,Sep,Oct,Nov,Dec);
Date = record
d: 1..31; m: Month; y: 1900..1999;
end;
const
Origin : Point = (x: 0.0; y: 0.0);
Line : Vector = ((x: -3.1; y: 1.5),(x: 5.8; y: 3.0));
SomeDay : Date = (d: 2; m: Dec; y: 1960);
Поля должны указываться в том же порядке, как они следуют в
описании типа запись. Если запись содержит поля файлового типа,
то для этого типа запись нельзя описать константу. Если запись
содержит вариант, то можно указывать только поля выбранного вари-
анта. Если вариант содержит поле признака, то его значение должно
быть определено.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 89 -
Константы объектного типа
-----------------------------------------------------------------
При описании константы объектного типа используется тот же
синтаксис, что и при описании константы типа запись. Значения для
элементов (компонентов) метода задаваться не могут. С учетом при-
водимых ранее описаний объектных типов, приведем некоторые приме-
ры констант объектного типа:
const
ZeroPoint: Point = (X: 0; Y: 0)
ScreenRect: Rect = (A: (X: 0; Y: 0); B: (X: 80; Y: 25);
CountField: NumField = (X: 5; Y: 20; Len: 4; Name: nil;
Value: 0; Min: -999; Max: 999);
Константы объектного типа, которые содержат виртуальные ме-
тоды, не требуется инициализировать с помощью вызова конструкто-
ра. Эта инициализация автоматически выполняется компилятором.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 90 -
Константы множественного типа
-----------------------------------------------------------------
Описание константы множественного типа может содержать нес-
колько элементов, заключенных в квадратные скобки и разделенных
запятыми. Каждый элемент такой константы представляет собой конс-
танту или отрезок типа, состоящий из двух констант, разделенных
двумя точками.
----¬ ----¬
константа-множество ->¦ [ +-T---------------------------->¦ ] +>
L---- ¦ ------------------¬ ^ L----
L--->¦константа-элемент+-T--
^ L------------------ ¦
¦ ----¬ ¦
L--------+ , ¦<---------
L----
----------¬
константа-элемент ---->¦константа+--T------------------------->
L---------- ¦ ---¬ ----------¬ ^
L->¦..+-->¦константа+---
L--- L----------
Приведем несколько примеров констант-множеств:
type
Digits = set of 0..9;
Letters = set of 'A'..'Z';
const
EvenDigits: Digits = [0,2,4,6,8];
Vowels : Letters = ['A','E','I','O','U','Y'];
HexDigits : set of '0'..'z' =
['0'..'9','A'..'F','a'..'f'];
B.Pascal 7 & Objects/LR - 91 -
Константы ссылочного типа
-----------------------------------------------------------------
Описание константы ссылочного типа может содержать только
значение nil (пусто). Приведем несколько примеров:
type
TDirection = (Left, Right, Up, Down);
TStringPtr = ^String;
TNodePtr = ^Node;
TNode = record
Next: NodePtr;
Symbol: StringPtr;
Value: Direction;
end;
const
S1: string[4] = 'DOWN';
S2: string[2] = 'UP';
S3: string[5] = 'RIGHT';
S4: string[4] = 'LEFT';
N1: Node = (Next: nil; Symbol: @S1; Value: Down);
N2: Node = (Next: @N1; Symbol: @S2; Value: Up);
N3: Node = (Next: @N2; Symbol: @S3; Value: Right);
N2: Node = (Next: @N3; Symbol: @S4; Value: Left);
DirectionTable: NodePtr = @N4;
Если разрешен расширенный синтаксис (указана директива ком-
пилятора {$X+}), типизированная константа типа PChar может иници-
ализироваться строковой константой, например:
const
Message: PChar = 'Программа завершена';
Prompt: PChar = 'Введите значения: ';
Digits: array[0..9] of PChar = (
'Ноль', 'Один', 'Два', 'Три', 'Четыре',
'Пять', 'Шесть', 'Семь', 'Восемь', 'Девять');
Результатом будет то, что указатель теперь указывает на об-
ласть памяти, содержащую копию строкового литерала с завершающим
нулем. Подробности вы можете найти в Главе 18 "Строки с завершаю-
щим нулем".
B.Pascal 7 & Objects/LR - 92 -
Константы процедурного типа
-----------------------------------------------------------------
Константы процедурного типа должны определять идентификатор
процедуры или функции, совместимый по присваиванию с типом конс-
танты.
------------------¬
процедурная константа ------T--->¦константа-элемент+----------->
¦ L------------------ ^
¦ ------------------¬ ¦
+--->¦константа-элемент+---+
¦ L------------------ ¦
¦ ----¬ ¦
L--------->¦nil+------------
L----
Приведем следующий пример:
type
ErrorProc = procedure(ErrorCode: Integer);
procedure DefaultError(ErrorCode: Integer); far;
begin
WriteLn('Error ', ErrorCode, '.');
end;
const
ErrorHandler: ErrorProc = DefaultError;
B.Pascal 7 & Objects/LR - 93 -
---------------------------------------------------------------
Глава 6. Выражения
-----------------------------------------------------------------
Выражения состоят из операций и операндов. Большинство опе-
раций в языке Паскаль являются бинарными, то есть содержат два
операнда. Остальные операции являются унарными и содержат только
один операнд. В бинарных операциях используется обычное алгебраи-
ческое представление, например: a+b. В унарных операциях операция
всегда предшествует операнду, например: -b.
В более сложных выражениях порядок, в котором выполняются
операции, соответствует приоритету операций (см. Таблицу 6.1).
Старшинство операций Таблица 6.1
---------------------T---------------------T--------------------¬
¦ Операция ¦ Приоритет ¦ Вид операции ¦
+--------------------+---------------------+--------------------+
¦ @, not ¦ первый (высший) ¦ унарная операция ¦
+--------------------+---------------------+--------------------+
¦ *, /, div, mod, ¦ второй ¦ операция умножения,¦
¦ and, shl, shr ¦ ¦ деления, сдвига... ¦
+--------------------+---------------------+--------------------+
¦ +, -, or, xor ¦ третий ¦ операция сложения ¦
+--------------------+---------------------+--------------------+
¦ =, <>, <, >, ¦ четвертый (низший) ¦ операция отношения ¦
¦ <=, >=, in ¦ ¦ ¦
L--------------------+---------------------+---------------------
Для определении старшинства операций имеется три основных
правила:
1. Во-первых, операнд, находящийся между двумя операциями с
различными приоритетами, связывается с операцией, имею-
щей более высокий приоритет.
2. Во-вторых, операция, находящаяся между двумя операциями
с равными приоритетами, связывается с той операцией, ко-
торая находится слева от него.
3. В-третьих, выражение, заключенное в скобки, перед выпол-
нением вычисляется, как отдельный операнд.
Операции с равным приоритетом обычно выполняются слева-нап-
раво, хотя иногда компилятор при генерации оптимального кода мо-
жет переупорядочить операнды.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 94 -
Синтаксис выражений
-----------------------------------------------------------------
Правила, определяющие порядок выполнения операций, вытекают
из синтаксиса выражений, которые строятся из множителей, термов и
простых выражений.
Множитель имеет следующий синтаксис:
----------------¬
множитель ---T-------------->¦ ссылка на +----------->
¦ ¦ переменную ¦ ^
¦ L---------------- ¦
¦ ----------¬ ¦
+---->¦константа+----------------------+
¦ ¦без знака¦ ¦
¦ L---------- ¦
¦ ----¬ ----------¬ ----¬ ¦
+---->¦ ( +---->¦выражение¦--->¦ ) +---+
¦ L---- L---------- L---- ¦
¦ ----¬ ----------¬ ¦
+---->¦not+---->¦множитель+------------+
¦ L---- L---------- ¦
¦ -----¬ ----------¬ ¦
+---->¦знак+--->¦множитель+------------+
¦ L----- L---------- ¦
¦ ----------¬ ¦
+---->¦ вызов +----------------------+
¦ ¦ функции ¦ ¦
¦ L---------- ¦
¦ ------------¬ ¦
+---->¦конструктор+--------------------+
¦ ¦ множества ¦ ¦
¦ L------------ ¦
¦ ------------¬ ¦
+---->¦ адресный +--------------------+
¦ ¦ множитель ¦ ¦
¦ L------------ ¦
¦ ---------------¬ ¦
L---->¦ приведение +------------------
¦типа значения ¦
L---------------
Вызов функции активизирует функцию и представляет собой зна-
чения, возвращаемые функцией (см. далее в этой главе раздел "Вы-
зовы функций"). Описатель множества представляет собой значение
множественного типа (см. раздел, озаглавленный, как "Описание
множеств"). Приведение типа изменяет тип значения (см. "Приведе-
ние типа").
Адресный множитель вычисляет адрес переменной, процедуры,
функции или метода. См. раздел "Операция @".
B.Pascal 7 & Objects/LR - 95 -
Беззнаковая константа имеет следующий синтаксис:
----------¬
константа без знака ---T---->¦ число +------------->
¦ ¦без знака¦ ^
¦ L---------- ¦
¦ -----------¬ ¦
+---->¦символьная+--------+
¦ ¦ строка ¦ ¦
¦ L----------- ¦
¦ --------------¬ ¦
+---->¦идентификатор+-----+
¦ ¦ константы ¦ ¦
¦ L-------------- ¦
¦ ----¬ ¦
L---->¦nil+----------------
L----
Некоторые примеры множителей могут включать в себя:
Х { ссылка на переменную }
@Х { указатель на переменную }
15 { константа без знака }
(Х+Y+Z) { подвыражение }
SIN(Х/2) { вызов функции }
['0..''9','А'..'Z'] { описатель множества }
not Done { отрицание булевской переменной }
сhar(Digit+48) { назначение типа }
B.Pascal 7 & Objects/LR - 96 -
Термы используются в операциях умножения на множитель:
----------¬
терм -------->¦множитель+---T------>
^ L---------- ¦
¦ ----¬ ¦
+-----+ * ¦<--------+
¦ L---- ¦
¦ ----¬ ¦
+-----+ / ¦<--------+
¦ L---- ¦
¦ ----¬ ¦
+-----+div¦<--------¦
¦ L---- ¦
¦ ----¬ ¦
+-----+mod¦<--------¦
¦ L---- ¦
¦ ----¬ ¦
+-----+and¦<--------¦
¦ L---- ¦
¦ ----¬ ¦
+-----+shl¦<--------¦
¦ L---- ¦
¦ ----¬ ¦
L-----+shr¦<---------
L----
B.Pascal 7 & Objects/LR - 97 -
Приведем несколько примеров термов:
Х * Y
Z / (1 - Z)
Done or Error
(Х <= Y) and (Y < Z)
В простых выражениях к термам применяются операции сложения
и присваивания знака:
--------¬
простое выражение -------->¦ терм +---T---->
^ L-------- ¦
¦ ----¬ ¦
+-----+ + ¦<------+
¦ L---- ¦
¦ ----¬ ¦
+-----+ - ¦<------+
¦ L---- ¦
¦ ----¬ ¦
+-----+ or¦<------¦
¦ L---- ¦
¦ ----¬ ¦
L-----+xor¦<-------
L----
Приведем несколько примеров простых выражений:
Х + Y
-Х
Hue1 + Hue2
I * J + 1
B.Pascal 7 & Objects/LR - 98 -
В выражениях к простым выражениям применяются операции отно-
шения.
----------¬
выражение ---->¦ простое +--T------------------------------->
¦выражение¦ ¦ ^
L---------- ¦ ----¬ ----------¬ ¦
+->¦ < +------>¦ простое +---
¦ L---- ^ ¦выражение¦
¦ ----¬ ¦ L----------
+->¦<= +--+
¦ L---- ¦
¦ ----¬ ¦
+->¦ > +--+
¦ L---- ¦
¦ ----¬ ¦
+->¦>= +--+
¦ L---- ¦
¦ ----¬ ¦
+->¦ = +--+
¦ L---- ¦
¦ ----¬ ¦
+->¦<> +--+
¦ L---- ¦
¦ ----¬ ¦
L->¦in +---
L----
Приведем некоторые примеры выражений:
Х = 1.5
Done <> Error
(I < J) = (J < К)
C in Huel
B.Pascal 7 & Objects/LR - 99 -
Операции
-----------------------------------------------------------------
Операции подразделяются на арифметические операции, логичес-
кие операции, операции со строками, операции над множествами,
операции отношения и операцию @ (операция получения адреса).
Арифметические операции
-----------------------------------------------------------------
В следующей таблице приведены типы операндов и результаты
для бинарных и унарных арифметических операций:
Бинарные арифметические операции Таблица 6.2
------------T--------------T------------------T-----------------¬
¦ Операция ¦ Действие ¦ Типы операндов ¦ Тип результата ¦
+-----------+--------------+------------------+-----------------+
¦ + ¦ Сложение ¦ Целый ¦ Целый ¦
¦ ¦ ¦ Вещественный ¦ Вещественный ¦
+-----------+--------------+------------------+-----------------+
¦ - ¦ Вычитание ¦ Целый ¦ Целый ¦
¦ ¦ ¦ Вещественный ¦ Вещественный ¦
+-----------+--------------+------------------+-----------------+
¦ * ¦ Умножение ¦ Целый ¦ Целый ¦
¦ ¦ ¦ Вещественный ¦ Вещественный ¦
+-----------+--------------+------------------+-----------------+
¦ / ¦ Деление ¦ Целый ¦ Вещественный ¦
¦ ¦ ¦ Вещественный ¦ Вещественный ¦
+-----------+--------------+------------------+-----------------+
¦ div ¦ Целочисленное¦ ¦ ¦
¦ ¦ деление ¦ Целый ¦ Целый ¦
+-----------+--------------+------------------+-----------------+
¦ mod ¦ Остаток ¦ Целый ¦ Целый ¦
L-----------+--------------+------------------+------------------
Примечание: Операция + используется также, как опера-
ция для работы со строками и множествами. Операции +, - и *
используются также для операций над множествами.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 100 -
Унарные арифметические операции
Таблица 6.3
------------T--------------T------------------T-----------------¬
¦ Операция ¦ Действие ¦ Тип операнда ¦ Тип результата ¦
+-----------+--------------+------------------+-----------------+
¦ + ¦ Сохранение ¦ Целый ¦ Целый ¦
¦ ¦ знака ¦ Вещественный ¦ Вещественный ¦
+-----------+--------------+------------------+-----------------+
¦ - ¦ Отрицание ¦ Целый ¦ Целый ¦
¦ ¦ знака ¦ Вещественный ¦ Вещественный ¦
L-----------+--------------+------------------+------------------
Любая операция, включающая операнд, тип которого является
подмножеством порядкового типа, обрабатывается также, как если бы
он был порядкового типа.
Если оба операнда в операциях +, -, *, div или моd являются
операндами целого типа, то тип результата будет таким же, как об-
щий тип обоих операндов. (Определение общего типа см. в разделе
"Целый тип" в Главе 3).
Если один или более операндов в операциях +, -, или * имеют
вещественный тип, то тип результата будет вещественным, если ис-
пользована директива компилятора {$N-}, или типом с повышенной
точностью при использовании директивы компилятора {$N+}.
Если при использовании операции сохранения знака или опера-
ции отрицания знака операнд имеет целый тип, то результат будет
тоже целого типа. Если операнд вещественного типа, то тип резуль-
тата будет вещественным или типом с повышенной точностью
(extended).
Значение выражения х/у всегда будет вещественного типа
(real) или с повышенной точностью (extended), независимо от типов
операндов. Если у равно 0, то результат будет ошибочным.
Значение выражение i div j представляет собой математическое
частное от i/j, округленное в меньшую сторону до значения целого
типа. Если j равно 0, результат будет ошибочным.
Операция mod возвращает остаток, полученный путем деления
двух ее операндов, то есть:
i mod j = i - (i div j) * j
Знак результата операции mod будет тем же, что и знак i. Ес-
ли j равно нулю, то результатом будет ошибка.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 101 -
Логические операции
-----------------------------------------------------------------
Типы логических операций показаны в Таблице 6.4.
Логические операции Таблица 6.4
-----------T---------------------T--------------T---------------¬
¦ Операция ¦ Действие ¦Типы операндов¦ Тип результата¦
+----------+---------------------+--------------+---------------+
¦ not ¦ Отрицание (битовое) ¦ Целый ¦ Целый ¦
¦ and ¦ И (битовое) ¦ Целый ¦ Целый ¦
¦ or ¦ ИЛИ (битовое) ¦ Целый ¦ Целый ¦
¦ xor ¦ Исключающее ИЛИ ¦ Целый ¦ Целый ¦
¦ ¦ (битовое) ¦ ¦ ¦
¦ shl ¦ Сдвиг влево ¦ Целый ¦ Целый ¦
¦ shr ¦ Сдвиг вправо ¦ Целый ¦ Целый ¦
L----------+---------------------+--------------+----------------
Примечание: Операция not является унарной операцией.
Если операндом операции not является операнд целого типа, то
результат будет также целого типа.
Если оба операнда в операциях or, and или xor целого типа,
то тип результата будет таким же, как тип обоих операндов.
Операции i shl j и i shr j сдвигают значение i влево или
вправо на j битов. Тип результата будет таким же, как тип i.
Булевские операции
-----------------------------------------------------------------
Типы операндов и результат для булевских операций показаны в
Таблице 6.5.
Таблица 6.5 Булевские операции
-----------T------------------T-----------------T---------------¬
¦ Операция ¦ Действие ¦ Типы операндов ¦ Тип результата¦
+----------+------------------+-----------------+---------------+
¦ not ¦ Отрицание ¦ Булевский ¦ Булевский ¦
¦ and ¦ Логическое И ¦ Булевский ¦ Булевский ¦
¦ or ¦ Логическое ИЛИ ¦ Булевский ¦ Булевский ¦
¦ xor ¦ Логическое ¦ ¦ ¦
¦ ¦ исключающее ИЛИ ¦ Булевский ¦ Булевский ¦
L----------+------------------+-----------------+----------------
Примечание: Операция not является унарной операцией.
Результаты этих операций соответствуют обычной булевой логи-
ке. Например, выражение a and b является истинным (принимает зна-
чение Тruе) только в том случае, если оба операнда a и b имеют
истинное значение (Тruе).
B.Pascal 7 & Objects/LR - 102 -
В Borland Pascal поддерживаются две различные модели генера-
ции кода для операций or и and - полное вычисление и вычисление
по короткой схеме (частичное вычисление).
При полном вычислении подразумевается, что каждый операнд
булевского выражения, построенный с помощью операций or и and,
всегда будет вычисляться, даже если результат всего выражения уже
известен. Эта модель полезна в том случае, когда один или более
операндов в выражении представляют собой функции с побочными эф-
фектами, которые изменяют смысл программы.
Вычисление по короткой схеме обеспечивает строгое вычисление
слева направо. Это вычисление прекращается, как только результат
всего выражения становится очевиден. Во многих случаях эта модель
удобна, поскольку она обеспечивает минимальное время выполнения
и, как правило, минимальный объем кода. Вычисление по короткой
схеме делает также возможными такие конструкции, которые в про-
тивном случае были бы недопустимы, например:
while (I<=Lenght(S)) and (S[I]<>' ') do
Inc(I);
while (P<>nil) and (P^.Value<>5) do
P:=P^.Next;
В обоих случаях, если результатом первого вычисления будет
значение False, вычисление второго выражения не выполняется.
Схему вычисления можно задавать с помощью директивы компиля-
тора $B. Значением по умолчанию является состояние {$B-} (пока
оно не будет изменено с помощью "меню" возможностей компилятора).
В этом случае генерируется код с вычислением по короткой схеме. В
случае директивы {$B+} генерируется код с полным вычислением.
Поскольку в стандартном Паскале не определяется, какую схему
следует использовать для вычисления булевских выражений, то прог-
раммы, зависящие от действия какой-либо конкретной схемы, в дейс-
твительности не являются переносимыми. Однако, если пожертвовать
переносимостью, то очень часто можно получить значительный выиг-
рыш во времени выполнения и простоте, которую позволяет получить
вычисление по короткой схеме.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 103 -
Операция со строками
-----------------------------------------------------------------
Типы операндов и результаты для операции со строками показа-
ны в Таблице 6.6.
Операции со строками Таблица 6.6
------------T--------------T---------------------T--------------¬
¦ Операция ¦ Действие ¦ Типы операндов ¦Тип результата¦
+-----------+--------------+---------------------+--------------+
¦ + ¦ Конкатенация ¦ Строковый, ¦ Строковый ¦
¦ ¦ ¦ символьный или ¦ ¦
¦ ¦ ¦упакованный строковый¦ ¦
L-----------+--------------+---------------------+---------------
Borland Pascal позволяет использовать операцию + для объеди-
нения двух строковых операндов. Результатом операции s + t, где s
и t имеют строковый тип, символьный тип (Char) или упакованный
строковый тип, будет конкатенация s и t. Результат будет совмес-
тим с любым строковым типом (но не с символьным Char и не с упа-
кованным строковым типом). Если длина результирующей строки пре-
вышает 255 символов, то она усекается до 255 символов.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 104 -
Операции над символьными указателями
-----------------------------------------------------------------
Расширенный синтаксис (разрешенный по директиве компилятора
{$X+}) поддерживает несколько операций с указателями на PChar.
Для увеличения и уменьшения смещения указателя можно использовать
операции + и -. Минус можно также использовать для вычисления
расстояния (разности) между двумя символьными указателями. Если P
и Q - это значения типа PChar, а I - значение типа Word, то до-
пустимы следующие конструкции:
Допустимые конструкции PChar Таблица 6.7
----------------T-----------------------------------------------¬
¦ Операция ¦ Результат ¦
+---------------+-----------------------------------------------+
¦ P + I ¦ Сложение I со смещением P. ¦
¦ I + P ¦ Сложение I со смещением P. ¦
¦ P - I ¦ Вычитание I из смещения P. ¦
¦ P - Q ¦ Вычитает смещение Q из смещения P. ¦
L---------------+------------------------------------------------
Операции P + I и I + P складывает I c адресом, заданным P,
создавая указатель, ссылающийся на I символов после P. Операция P
- I вычитает I из адреса, заданного P, создавая указатель, ссыла-
ющийся на I символов перед P.
Операция P - Q вычитает расстояние между Q (младший адрес) и
P (старший адрес), создавая в результате значение типа Word, по-
казывающее число символов между Q и P. Эта операция подразумева-
ет, что P и Q ссылаются на один символьный массив. Если два сим-
вольный указателя ссылаются на разные массивы, то результат будет
не определен.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 105 -
Операции над множествами
-----------------------------------------------------------------
Типы операндов для операций над множествами показаны в Таб-
лице 6.7.
Операции над множествами Таблица 6.7
----------------T-------------T---------------------------------¬
¦ Операция ¦ Действие ¦ Типы операндов ¦
+---------------+-------------+---------------------------------+
¦ + ¦ Объединение ¦ Множества с совместимыми типами ¦
¦ - ¦ Разность ¦ Множества с совместимыми типами ¦
¦ * ¦ Пересечение ¦ Множества с совместимыми типами ¦
L---------------+-------------+----------------------------------
Результаты операций соответствуют правилам логики работы с
множествами:
1. Порядковое значение c содержится в a+b только тогда,
когда оно содержится в a или в b.
2. Порядковое значение c содержится в a-b только тогда,
когда оно содержится в a и не содержится в b.
3. Порядковое значение c содержится в a*b только тогда,
когда он содержится в обоих множествах a и b.
Если наименьшим порядковым значением, которое является чле-
ном результата операций над множествами, является a, а наибольшим
- b, то типом результата будет множество a..b.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 106 -
Операции отношения
-----------------------------------------------------------------
Типы операндов и результаты операций отношения приведены в
Таблице 6.8.
Таблица 6.8 Операции отношения
----------T------------T------------------------T---------------¬
¦ Операция¦ Действие ¦ Типы операндов ¦ Тип результата¦
+---------+------------+------------------------+---------------+
¦ = ¦ Равно ¦ Совместимый простой, ¦ Булевский ¦
¦ ¦ ¦ указатель, множествен- ¦ ¦
¦ ¦ ¦ ный строковый или упа- ¦ ¦
¦ ¦ ¦ кованный строковый ¦ ¦
+---------+------------+------------------------+---------------+
¦ <> ¦ Не равно ¦ Совместимый простой, ¦ Булевский ¦
¦ ¦ ¦ указатель, множествен- ¦ ¦
¦ ¦ ¦ ный, строковый или упа-¦ ¦
¦ ¦ ¦ кованный строковый ¦ ¦
+---------+------------+------------------------+---------------+
¦ < ¦ Меньше чем ¦ Совместимый простой, ¦ Булевский ¦
¦ ¦ ¦ указатель, множествен- ¦ ¦
¦ ¦ ¦ ный, строковый или упа-¦ ¦
¦ ¦ ¦ кованный строковый ¦ ¦
+---------+------------+------------------------+---------------+
¦ > ¦ Больше чем ¦ Совместимый простой, ¦ Булевский ¦
¦ ¦ ¦ указатель, множествен- ¦ ¦
¦ ¦ ¦ ный строковый или упа- ¦ ¦
¦ ¦ ¦ кованный строковый ¦ ¦
+---------+------------+------------------------+---------------+
¦ <= ¦ Меньше ¦ Совместимый простой, ¦ Булевский ¦
¦ ¦ или равно ¦ указатель, множествен- ¦ ¦
¦ ¦ ¦ ный строковый или упа- ¦ ¦
¦ ¦ ¦ кованный строковый ¦ ¦
+---------+------------+------------------------+---------------+
¦ >= ¦ Больше ¦ Совместимый простой, ¦ Булевский ¦
¦ ¦ или равно ¦ указатель, множествен- ¦ ¦
¦ ¦ ¦ ный строковый или упа- ¦ ¦
¦ ¦ ¦ кованный строковый ¦ ¦
+---------+------------+------------------------+---------------+
¦ <= ¦Подмножество¦ Множества совместимых ¦ Булевский ¦
¦ ¦ ¦ типов ¦ ¦
+---------+------------+------------------------+---------------+
¦ >= ¦Надмножество¦ Множества совместимых ¦ Булевский ¦
¦ ¦ ¦ типов ¦ ¦
+---------+------------+------------------------+---------------+
¦ in ¦ Элемент ¦ Левый операнд: любой ¦ Булевский ¦
¦ ¦ множества ¦ перечислимый тип t; ¦ ¦
¦ ¦ ¦ правый: множество, ¦ ¦
¦ ¦ ¦ совместимое с t. ¦ ¦
L---------+------------+------------------------+----------------
B.Pascal 7 & Objects/LR - 107 -
Сравнение простых типов
-----------------------------------------------------------------
Когда операции =, <>, <, >, >= или <= применяются для опе-
рандов простых типов, то это должны быть совместимые типы. Одна-
ко, если один операнд имеет вещественный тип, то другой может
быть целого типа.
Сравнение строк
-----------------------------------------------------------------
Операции отношения =, <>, <, >, >= или <= могут применятся
для сравнения строк согласно порядку расширенного набора символов
кода ASСII. Любые два значения строковых данных можно сравнить,
поскольку все значения строковых данных совместимы.
Значения символьного типа совместимы со значениями строково-
го типа, и при их сравнении символьное значение обрабатывается
как строковое значение с длиной 1. Когда со значением строкового
типа сравнивается упакованное строковое значение из N элементов,
то оно обрабатывается, как значение строкового типа длиной N.
Сравнение упакованных строк
-----------------------------------------------------------------
Операции отношения =, <>, <, >, >= или <= могут применятся
также для двух упакованных значений строкового типа, если они со-
держат одинаковое число элементов. Если число элементов равно n,
то операция соответствует сравнению двух строк, каждая из которых
имеет длину n.
Сравнение указателей
-----------------------------------------------------------------
Операции = и <> могут использоваться для сравнения операндов
типа указатель. Два указателя равны только в том случае, если они
ссылаются на один и тот же объект.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 108 -
Сравнение символьных указателей
-----------------------------------------------------------------
При разрешении по директиве компилятора {$X+} расширенного
синтаксиса операции =, <>, <, >, >= или <= могут применятся к
значениям PChar. Заметим, однако, что эти операции отношения
предполагают, что два сравниваемые указателя ссылаются на один и
тот же символьный массив.. По этой причине в сравнении участвуют
только смещения двух значений-указателей. Если указатели ссылают-
ся на разные символьные массивы, результат будет не определен.
Сравнение множеств
-----------------------------------------------------------------
Если операндами являются множества a и b, то при их сравне-
нии получаются следующие результаты:
1. Выражение a=b истинно (= True) только когда a и b содер-
жат одни и те же элементы, в противном случае a<>b.
2. Выражение a = b истинно, когда каждый элемент множества
а является также элементом множества b.
3. Выражение a = b истинно, когда каждый элемент множества
b является также элементом множества a.
Проверка на принадлежность к множеству
-----------------------------------------------------------------
Операция in возвращает истинное значение (True), когда зна-
чение элемента порядкового типа является элементом операнда мно-
жественного типа, в противном случае он возвращает значение
False.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 109 -
Операция @
-----------------------------------------------------------------
Операция @ используется в адресном коэффициенте для вычисле-
ния адреса переменной, процедуры, функции или метода. В Таблице
6.9 показан операнд и типы результата.
адресный коэффициент
¦ ----¬ -----------------------¬
L--¦ @ +--T-----¦ ссылка не переменную +----------------------->
L---- ¦ L----------------------- ^
¦ --------------------------¬ ¦
+---->¦ идентификатор процедуры +-----------+
¦ L-------------------------- ¦
¦ ------------------------¬ ¦
+---->¦ идентификатор функции +-------------+
¦ L------------------------ ¦
¦ ----------------------------------¬ ¦
L---->¦ уточненный идентификатор метода +----
L----------------------------------
Операция создания указателя Таблица 6.9
-------------T-----------T-----------------------T--------------¬
¦ Операция ¦ Действие ¦ Типы операндов ¦Тип результата¦
+------------+-----------+-----------------------+--------------+
¦ @ ¦ Получение ¦ Ссылка на переменную, ¦ Указатель ¦
¦ ¦ указателя ¦ процедуру или иденти- ¦ (совмести- ¦
¦ ¦ ¦ фикатор функции. ¦ мый с nil) ¦
L------------+-----------+-----------------------+---------------
Операция @ возвращает адрес операнда, то есть строит значе-
ние-указатель, ссылающееся на этот операнд.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 110 -
Использование операции @ для переменной
-----------------------------------------------------------------
Использование операции @ для обычной переменной (не парамет-
ра) не вызывает никаких сложностей. Применение @ к ссылке на пе-
ременную возвращает указатель на переменную. Введем описания:
type
TwoChar = array[0..1] of char;
var
Int: integer;
TwoCharPtr: ^TwoChar;
тогда оператор:
TwoCharPtr := @Int;
приводит к тому, что TwoCharPtr для получения ссылки на
TwoCharPtr^ становится повторной интерпретацией значения Int, как
если бы оно было символьным массивом array[0..1].
Тип получаемого в результате указатель управляется директи-
вой компилятора $T: в состоянии {$T-} (по умолчанию) типом ре-
зультата будет Pointer. Другими словами, результат ом является
нетипизированный указатель, совместимый со всеми другими типами
указателей. В состоянии {$T+} типом результата будет ^T, где T -
тип ссылки на переменную. То есть тип результата будет совместим
со всеми другими указателями на тип этой переменной.
Примечание: К использованию операции @ с процедурным
типом применяются специальные правила. См. ниже раздел
"Процедурный типы в выражениях".
B.Pascal 7 & Objects/LR - 111 -
Использование операции @
для процедуры или функции или метода
-----------------------------------------------------------------
Вы можете применять операцию @ к процедуре, функции или ме-
тоду. При этом вы получите указатель на точку входа подпрограммы.
Независимо от состояния $T, типом полученного в результате указа-
теля всегда будет Pointer. Другими словами, результатом всегда
является нетипизированный указатель, совместимый со всеми другими
ссылочными типами.
При применении операции @ к методу метод должен задаваться с
помощью уточненного идентификатора (идентификатора объектного ти-
па, за которым следует точка и идентификатор метода).
Вызовы функции
-----------------------------------------------------------------
Вызовы функции приводят к активизации функции, заданной с
помощью идентификатора функции. Идентификатором функции является
любой идентификатор, использованный для обозначения функции.
Если в соответствующем описании функции содержится список
формальных параметров то в вызове функции должен содержаться спи-
сок фактических параметров. Каждый параметр подставляется вместо
соответствующего формального параметра в соответствии с набором
правил, который вводится в Главе 9 ("Процедуры и функции").
Примечание: См. выше разделы "Активизация методов",
"Активизация уточненных методов" и "Процедурные типы".
--------------¬
вызов функции -T->¦идентификатор+-TT--------------------------->
¦ ¦ функции ¦ ¦¦ ^
¦ L-------------- ¦¦ -------------------¬ ¦
¦ --------------¬ ¦L-->¦список фактических+---
+->¦ десигнатор +-+ ¦ параметров ¦
¦ ¦ метода ¦ ¦ L-------------------
¦ L-------------- ¦
¦ --------------¬ ¦
¦ ¦ уточненный ¦ ¦
+->¦ десигнатор +-+
¦ ¦ метода ¦ ¦
¦ L-------------- ¦
¦ --------------¬ ¦
L->¦ ссылка на +--
¦ переменную ¦
L--------------
B.Pascal 7 & Objects/LR - 112 -
----¬ ------------¬ ----¬
список фактических ---->¦ ( +----->¦фактический+--T->¦ ) +--->
параметров L---- ^ ¦ параметр ¦ ¦ L----
¦ L------------ ¦
¦ ----¬ ¦
L---+ , ¦<---------
L----
-------------¬
фактический параметр --T-->¦ выражение +-------->
¦ L------------- ^
¦ -------------¬ ¦
L-->¦ ссылка на +----
¦ переменную ¦
L-------------
Приведем некоторые примеры вызовов функций:
Sum(A,63)
Maximum(147,J)
Sin(X+Y)
Eof(F)
Volume(Radius, Height)
В режиме расширенного синтаксиса ($X+) вызовы функций можно
использовать в качестве операторов, то есть результат вызова
функции может отбрасываться.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 113 -
Описатели множества
-----------------------------------------------------------------
Описатель множества определяет значения множественного типа
и получается путем записи выражений, заключенных в квадратные
скобки ([]). Каждое выражение определяет значение множества.
----¬ ----¬
описатель --->¦ [ +--T------------------------>¦ ] +--->
множества L---- ¦ -------------¬ ^ L----
L--->¦ группа +--T--
^ ¦ элементов ¦ ¦
¦ L------------- ¦
¦ ----¬ ¦
L----+ , ¦<---------
L----
------------¬
группа элементов -->¦ выражение +--T--------------------------->
L------------ ¦ ^
¦ ---¬ ------------¬ ¦
L->¦..+-->¦ выражение +--
L--- L------------
Обозначение [ ] означает пустое множество, тип которого сов-
местим по присваиванию с типом любого множества. Любая группа
элементов, описанная, как х..у, объявляет элементами множества
все значения в диапазоне х..у. Если х больше, чем у, то х..у не
описывает никаких элементов и [x..y] обозначает пустое множество.
В конкретном описателе множества все значения выражения в
группах элементов должны быть одного порядкового типа.
Приведем некоторые примеры описателей множеств:
[red, C, green]
[1,5,10..K mod 12, 13, 23]
['A'..'Z', 'a'..'z', Chr(Digit+48)]
B.Pascal 7 & Objects/LR - 114 -
Приведение типа значений
-----------------------------------------------------------------
Тип выражения можно изменить на другой тип с помощью приве-
дения типа значений.
--------------¬ ----¬ ----------¬ ----¬
приведение --->¦идентификатор+-->¦ ( +-->¦выражение+-->¦ ) +->
типа значения ¦ типа ¦ L---- L---------- L----
L--------------
Тип выражения и задаваемый тип должны оба иметь перечислимый
тип или тип указателей. Для перечислимых типов результирующее
значение получается путем преобразования выражения (и возможной
проверки на нахождение в допустимых границах). Преобразование мо-
жет привести к усечению или увеличению размера исходного значения
в том случае, если вновь определяемый тип отличается от типа вы-
ражения. В том случае, когда значение расширяется, его знак всег-
да сохраняется. Таким образом, значение является расширяемым по
знаку.
Синтаксис приведения типа значений почти совпадает с синтак-
сисом приведения типа переменных (см. раздел "Приведение типа пе-
ременных" в Главе 5). Однако при приведении типа значений опера-
ции производятся со значениями, а не с переменными и, таким
образом, могут не участвовать в ссылках на переменные. То есть за
приведением типа значения не обязательно следуют квалификаторы. В
частности, приведение типа значений не должно встречаться в левой
части оператора присваивания.
Некоторые примеры приведения типа значений включают в себя:
Intereg('A')
Char(48)
Boolean(0)
Color(2)
IntPtr(@Buffer)
BytePtr(Ptr($40,$49))
B.Pascal 7 & Objects/LR - 115 -
Процедурные типы в выражениях
-----------------------------------------------------------------
В общем случае использование процедурной переменной в опера-
торе или выражении означает вызов процедуры или функции, храня-
щейся в этой переменной. Однако, имеется исключение. Когда компи-
лятор видит, что процедурная переменная находится в левой части
оператора присваивания, он знает, что правая часть должна предс-
тавлять собой процедурное значение. Рассмотрим в качестве примера
следующую программу:
type
IntFunc = function: Integer;
var
F: IntFunc;
N: Integer;
function ReadInt: Integer; far;
var
I: Integer;
begin
Read(I);
ReadInt := I;
end;
begin
F := ReadInt; { присваивание процедурного значения }
N := ReadInt; { присваивание результата функции }
end.
Первый оператор основной программы присваивает процедурное
значение (адрес процедуры) ReadInt процедурной переменной F, вто-
рой оператор вызывает ReadInt и присваивает N возвращаемое значе-
ние. Различие между получением процедурного значения или вызовом
функции осуществляется по типу переменной, которой присваивается
значение (F или N).
К сожалению, есть ситуации, когда компилятор не может опре-
делить из контекста желаемое действие. Например, в следующем опе-
раторе для компилятора не очевидно, что нужно сделать: сравнить
процедурное значение в F с процедурным значением ReadInt, чтобы
определить, что F указывает в данный момент на ReadInt, или выз-
вать F и ReadInt, а затем сравнить возвращаемые значения:
if F = ReadInt then
WriteLn('Equal');
Однако, стандартный синтаксис Паскаля определяет, что вхож-
дение в выражение идентификатора функции означает вызов этой
функции, поэтому в результате предыдущего оператора будет выпол-
нен вызов F и ReadInt, а затем будут сравниваться возвращаемые
значения. Чтобы сравнить процедурное значение в F с процедурным
значением в ReadInt, нужно использовать следующую конструкцию:
B.Pascal 7 & Objects/LR - 116 -
if @F = @ReadInt then
WriteLn('Equal');
При применении к процедурной переменной, идентификатору про-
цедуры или функции операции получения адреса @, эта операция пре-
дотвращает вызов компилятором процедуры и в то же время преобра-
зует аргумент в указатель. Таким образом, @F преобразует F в не-
типизованный указатель-переменную, которая содержит адрес
ReadInt. Для определения того, что F ссылается на ReadInt можно
сравнить два значения-указателя.
Операция @ часто используется при присваивании процедурной
переменной нетипизированного значения-указателя. Например, опре-
деленная в Windows (в модуле WinProcs) функция GetProcAddress
возвращает адрес экспортируемой функции в DLL как нетипизирован-
ной значение-указатель. С помощью операции @ вызов GetProcAddress
можно присвоить процедурной переменной:
type
TStrComp = function(Str1, Str2: PChar): Integer;
var
StrComp: TStrComp:
.
.
.
begin
.
.
.
@StrComp := GetProcAddress(KernelHandle, 'Lstrcmpi');
.
.
.
end.
Чтобы получить адрес в памяти процедурной переменной, а не
адрес, в ней записанный, используйте двойную операцию @ (@@).
Например, @P означает преобразование P в нетипизированный указа-
тель-переменную, в @@P означает возвращение физического адреса
переменной P.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 117 -
---------------------------------------------------------------
Глава 7. Операторы
-----------------------------------------------------------------
Операторы описывают те алгоритмические действия, которые
должны выполняться. Операторам могут предшествовать метки, кото-
рые можно использовать для ссылок в операторах перехода goto.
оператор --T--------------------T-------------------------->
¦ ------¬ ----¬ ^ ¦ -----------------¬ ^
L->¦метка+-->¦ : +-- +-->¦простой оператор+--+
L------ L---- ¦ L----------------- ¦
¦ -----------------¬ ¦
L-->¦ структурный +---
¦ оператор ¦
L-----------------
Метка - это последовательность цифр в диапазоне от 0 до 9999
или идентификатор.
Существует два основных вида операторов: простые операторы и
структурные операторы.
Простые операторы
-----------------------------------------------------------------
Простым оператором является такой оператор, который не со-
держит в себе других операторов.
----------------------¬
простой оператор ----T--->¦оператор присваивания+------->
¦ L---------------------- ^
¦ ----------------------¬ ¦
+--->¦ оператор процедуры +---+
¦ L---------------------- ¦
¦ ----------------------¬ ¦
L--->¦ оператор перехода +----
L----------------------
B.Pascal 7 & Objects/LR - 118 -
Оператор присваивания
-----------------------------------------------------------------
Оператор присваивания заменяет текущее значение переменной
новым значением, которое определяется выражением, или определяет
выражение, значение которого должно возвращаться функцией.
------------¬ ---¬ ----------¬
оператор -----T-->¦ссылка на +------>¦:=+-->¦выражение+-->
присваивания ¦ ¦переменную ¦ ^ L--- L----------
¦ L------------ ¦
¦ --------------¬ ¦
L-->¦идентификатор+--
¦ функции ¦
L--------------
Выражение должно быть совместимо по присваиванию с типом пе-
ременной или типом значения, возвращаемого функцией в качестве
результата (см. раздел "Совместимость типов" в Главе 4).
Приведем некоторые примеры операторов присваивания:
X := Y + Z
Done := (I >= 1) and (I < 100);
Huel := [blue, Succ(C)];
I := Sqr(J) - I * K;
Присваивания объектного типа
Правила совместимости по присваиванию объектных типов позво-
ляют присваивать экземпляру объекта экземпляр любого из его до-
черних типов. Такое присваивание представляет собой проекцию
потомка на пространство его предка. В примере исходного кода в
Главе 4 с учетом экземпляра F типа TField и экземпляра Z типа
TZipField присваивание F := Z копирует только поля X, Y, Len и
Name.
Присваивание экземпляру объектного типа не инициализирует
экземпляр. Например, в предыдущем примере присваивание F := Z оз-
начает, что вызов конструктора для F можно опустить.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 119 -
Операторы процедуры
-----------------------------------------------------------------
Оператор процедуры определяет активизацию процедуры, обозна-
ченную с помощью идентификатора процедуры. Если соответствующее
описание процедуры содержит список формальных параметров, то опе-
ратор процедуры должен содержать в себе соответствующий ему спи-
сок фактических параметров (параметры, список которых приводится
в определении, являются формальными параметрами, а в операторе
вызова процедуры они являются фактическими параметрами). При вы-
зове происходит передача фактических параметров формальным пара-
метрам.
--------------¬
оператор --T->¦идентификатор+-TT-------------------------->
процедуры ¦ ¦ процедуры ¦ ¦¦ -------------------¬ ^
¦ L-------------- ¦L->¦список фактических+--
¦ --------------¬ ¦ ¦ параметров ¦
+->¦ десигнатор +-+ L-------------------
¦ ¦ метода ¦ ¦
¦ L-------------- ¦
¦ --------------¬ ¦
+->¦ уточненный +-+
¦ ¦ десигнатор ¦ ¦
¦ ¦ метода ¦ ¦
¦ L-------------- ¦
¦ --------------¬ ¦
L->¦ ссылка на +--
¦ переменную ¦
L--------------
Приведем некоторые примеры операторов процедур:
PrintHeaing;
Transpose(A,N,M);
Fin(Name,Address);
B.Pascal 7 & Objects/LR - 120 -
Операторы перехода
-----------------------------------------------------------------
Оператор перехода goto вызывает передачу управления операто-
ру, которому предшествует метка, указанная в данном операторе пе-
рехода. Синтаксическая схема оператора перехода имеет следующий
вид:
-----¬ ------¬
оператор перехода --->¦goto+--->¦метка+--->
L----- L------
При использовании оператора перехода должны соблюдаться сле-
дующие правила:
1. Метка, которая указывается в операторе перехода, должна
находиться в том же блоке или модуле, что и сам оператор
перехода. Другими словами, не допускаются переходы из
процедуры или функции или внутрь нее.
2. Переход извне внутрь структурного оператора (то есть пе-
реход на более глубокий уровень вложенности) может выз-
вать непредсказуемые эффекты, хотя компилятор не выдает
сообщения об ошибке. Например, вы не должны переходить в
тело цикла for.
Примечание: Хорошая практика программирования требует
минимального использования переходов.
Структурные операторы
-----------------------------------------------------------------
Структурные операторы строятся из других операторов, порядок
выполнения которых должен быть последовательным (составные опера-
торы и операторы над записями), определяемым условной передачей
управления (условные операторы) или повторяющимся (операторы цик-
ла).
------------------------¬
структурный ----T---->¦ составной оператор +------->
оператор ¦ L------------------------ ^
¦ ------------------------¬ ¦
+---->¦ условный оператор +---+
¦ L------------------------ ¦
¦ ------------------------¬ ¦
+---->¦ оператор цикла +---+
¦ L------------------------ ¦
¦ ------------------------¬ ¦
L---->¦ оператор над записями +----
L------------------------
B.Pascal 7 & Objects/LR - 121 -
Составные операторы
-----------------------------------------------------------------
Составные операторы задают порядок выполнения операторов,
являющихся их элементами. Они должны выполняться в том порядке, в
котором они записаны. Составные операторы обрабатываются, как
один оператор, что имеет решающее значение там, где синтаксис
Паскаля допускает использование только одного оператора. Операто-
ры заключаются в ограничители begin и end, и отделяются друг от
друга точкой с запятой.
------¬ ---------¬ ----¬
составной ---->¦begin+------>¦оператор+----T-->¦end+-->
оператор L------ ^ L--------- ¦ L----
¦ ----¬ ¦
L-----+ ; ¦<-------
L----
Приведем пример составного оператора:
begin
Z := X;
X := Y;
Y := Z;
end;
Условные операторы
-----------------------------------------------------------------
Условные операторы позволяют выбрать для выполнения один из
составных операторов (или не выбрать ни одного).
----------------¬
условный оператор --T-->¦ оператор if +------->
¦ L---------------- ^
¦ ----------------¬ ¦
L-->¦ оператор case +----
L----------------
B.Pascal 7 & Objects/LR - 122 -
Оператор условия (if)
-----------------------------------------------------------------
Синтаксис оператора if можно представить следующим образом:
---¬ ----------¬ -----¬ ---------¬
оператор if ->¦if+-->¦выражение+-->¦then+-->¦оператор+--T--¬
L--- L---------- L----- L--------- ¦ ¦
-------------------------- ¦
¦ -----¬ ---------¬ v
L-->¦else+-->¦оператор+--------->
L----- L---------
В выражении должен получаться результат, имеющий стандартный
булевский тип. Если результатом выражения является истинное зна-
чение (True), то выполняется оператор, следующий за ключевым сло-
вом then.
Если результатом выражения является значение False и при-
сутствует ключевое слово else, то выполнятся оператор, следующий
за ключевым словом else. Если ключевое слово else отсутствует, то
никакой оператор не выполняется.
Синтаксическая неоднозначность, возникающая в конструкции:
if e1 then e2 else e3
разрешается путем следующей интерпретации этой конструкции:
if e1 then
begin
if e2 then
s1
else
s2
end
Примечание: В предшествующем операторе else двоеточие
не указывается.
В общем случае ключевое слово else связывается с ближайшим
ключевым словом if, которое еще не связано с ключевым словом
else.
Приведем два примера оператора if:
if X < 1.5 then
Z := X+Y
else
Z := 1.5;
if P1 <> nil then
P1 := P1^.father;
B.Pascal 7 & Objects/LR - 123 -
Оператор варианта (case)
-----------------------------------------------------------------
Оператор варианта (casе) состоит из выражения (переключате-
ля) и списка операторов, каждому из которых предшествует одна или
более констант (они называются константами выбора) или ключевое
слово else. Переключатель (селектор) должен иметь порядковый тип
(размером в байт или слово). Таким образом, строковый тип и длин-
ный целый тип являются недопустимыми типами переключателя. Все
константы выбора должны быть уникальными и иметь порядковый тип,
совместимый с типом переключателя.
-----¬ ----------¬ ---¬ -----¬
оператор case ->¦case+-->¦выражение+-->¦of+----->¦case+--T--¬
L----- L---------- L--- ^ L----- ¦ ¦
¦ -----¬ ¦ ¦
L---+ ; ¦<-- ¦
L----- ¦
-----------------------------------------
¦ ----¬
L-T--------------------T---------->¦end+-->
¦ -----------¬ ^ ¦ ----¬ ^ L----
L-->¦ветвь else+--- L->¦ ; +---
L----------- L----
---------------------¬
----------¬ ¦ ---¬ ----------¬ v ----¬ ---------¬
case -->¦константа+-+->¦..+->¦константа+--T->¦ : +->¦оператор+->
^ L---------- L--- L---------- ¦ L---- L---------
¦ ----¬ ¦
L-----------------+ , ¦<--------------
L----
-----¬ ---------¬
ветвь else ---->¦else+--->¦оператор+--->
L----- L---------
Оператор варианта case приводит к выполнению оператора, ко-
торому предшествует константа выбора, равная значению переключа-
теля или диапазону выбора, в котором находится значение переклю-
чателя. Если такой константы выбора или такого диапазона выбора
не существует и присутствует ветвь else, то выполнятся оператор,
следующий за ключевым словом else. Если же ветвь else отсутству-
ет, то никакой оператор не выполняется.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 124 -
Приведем некоторые примеры оператора варианта:
case Operator of
plus: X := X+Y;
minus: X := X-Y;
times: X := X*Y;
end;
case I of
0, 2, 4, 6, 8: Writeln('Четная цифра');
1, 3, 5, 7, 9: Writeln('Нечетная цифра');
10..100: Writeln('Между 10 и 100');
end;
B.Pascal 7 & Objects/LR - 125 -
Оператор цикла
-----------------------------------------------------------------
Оператор цикла задает повторное выполнение определенных опе-
раторов.
------------------¬
оператор цикла ---T-->¦ оператор repeat +------>
¦ L------------------ ^
¦ ------------------¬ ¦
+-->¦ оператор while +--+
¦ L------------------ ¦
¦ ------------------¬ ¦
L-->¦ оператор for +---
L------------------
Если число повторений заранее известно, то подходящей конс-
трукций является оператор for. В противном случае следует исполь-
зовать операторы while или repeat.
Для управления повторением операторов можно использовать
стандартные процедуры Break и Continue. Break завершает оператор
цикла, а Continue продолжает со следующей итерации этого операто-
ра. Подробности вы можете найти в Главе 1 "Справочного руководс-
тва программиста".
Оператор цикла с постусловием (repeat)
-----------------------------------------------------------------
В операторе цикла с постусловием (начинающимся со слова
repeat) выражение, которое управляет повторным выполнением после-
довательности операторов содержится внутри оператора repeat.
-------¬ ---------¬ ------¬ ----------¬
оператор ->¦repeat+---->¦оператор+--T->¦until+-->¦выражение+-->
repeat L------- ^ L--------- ¦ L------ L----------
¦ ----¬ ¦
L----+ ; ¦<-----
L----
Результат выражения должен быть булевского типа. Операторы,
заключенные между ключевыми словами repeat и until, выполняются
последовательно до тех пор, пока результат выражения не примет
значение True. Последовательность операторов выполнится по край-
ней мере один раз, поскольку вычисление выражения производится
после каждого выполнения последовательности операторов.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 126 -
Приведем примеры оператора цикла с постусловием:
repeat
K := I mod J;
I := J;
J := K;
until J = 0;
repeat
Write('Введите значение (0..9):');
Readln(I);
until (I >= 0) and (I <= 9);
B.Pascal 7 & Objects/LR - 127 -
Операторы цикла с предусловием (while)
-----------------------------------------------------------------
Оператор цикла с предусловием (начинающийся с ключевого сло-
ва while) содержит в себе выражение, которое управляет повторным
выполнением оператора (который может быть составным оператором).
------¬ ----------¬ ---¬ ---------¬
оператор --->¦while+-->¦выражение+-->¦do+-->¦оператор+-->
while L------ L---------- L--- L---------
Выражение, с помощью которого осуществляется управление пов-
торением оператора, должно иметь булевский тип. Вычисление его
производится до того, как внутренний оператор будет выполнен.
Внутренний оператор выполнятся повторно до тех пор, пока выраже-
ние принимает значение Тruе. Если выражение с самого начала при-
нимает значение False, то оператор, содержащийся внутри оператора
цикла с предусловием, не выполняется.
Примерами операторов цикла с предусловием могут служить сле-
дующие операторы:
while Data[I] <> X do I := I + 1;
While I > 0 do
begin
if Odd(I) then Z := Z * X;
I := I div 2;
X := Sqr(X);
end;
while not Eof(InFile) do
begin
Readln(InFile,Line);
Process(Line);
end;
B.Pascal 7 & Objects/LR - 128 -
Операторы цикла с параметром (for)
-----------------------------------------------------------------
Операторы цикла с параметром (которые начинаются со слова
for) вызывает повторяющееся выполнение оператора (который может
быть составным оператором) пока управляющей переменной присваива-
ется возрастающая последовательность значений.
----¬ ------------¬ ---¬ ---------¬
оператор --->¦for+-->¦управляющая+-->¦:=+-->¦исходное+---¬
for L---- ¦переменная ¦ L--- ¦значение¦ ¦
L------------ L--------- ¦
--------------------------------------------------
¦ ---¬
¦ -->¦to+-----¬ ---------¬ ---¬ ---------¬
L---+ L--- +-->¦конечное+-->¦do+-->¦оператор+--->
¦ -------¬ ¦ ¦значение¦ L--- L---------
L->¦downto+-- L---------
L-------
-------------------------¬
управляющая переменная --->¦идентификатор переменной+--->
L-------------------------
----------¬
исходное значение ---->¦выражение+--->
L----------
----------¬
конечное значение ---->¦выражение+--->
L----------
В качестве управляющей переменной должен использоваться
идентификатор переменой (без какого-либо квалификатора), который
обозначает переменную, объявленную локальной в блоке, в котором
содержится оператор for. Управляющая переменная должна иметь пе-
речислимый тип. Начальное и конечное значения должны иметь тип,
совместимый по присваиванию с перечислимым типом.
Примечание: О локальности и области действия рассказы-
вается в Главе 8.
Когда начинает выполняться оператор for, начальное и конеч-
ное значения определяются один раз, и эти значения сохраняются на
протяжении всего выполнения оператора for.
Оператор, который содержится в теле оператора for, выполня-
ется один раз для каждого значения в диапазоне между начальным и
конечным значением. Управляющая переменная всегда инициализирует-
ся начальным значением. Когда работает оператор for, значение уп-
равляющей переменной (счетчика циклов) увеличивается при каждом
повторении на единицу. Если начальное значение превышает конечное
значение, то содержащийся в теле оператора for оператор не выпол-
B.Pascal 7 & Objects/LR - 129 -
нятся. Когда в операторе цикла используется ключевое слово
downto, значение управляющей переменной уменьшается при каждом
повторении на единицу. Если начальное значение в таком операторе
меньше, чем конечное значение, то содержащийся в теле оператора
цикла оператор не выполнятся.
Если оператор, содержащийся в теле оператора for, изменяет
значение управляющей переменной, то это является ошибкой. После
выполнения оператора for значение управляющей переменной стано-
вится неопределенным, если только выполнение оператора for не бы-
ло прервано с помощью оператора перехода.
Если принять во внимание эти ограничения, то оператор
for V := Expr1 to Expr2 do Body;
эквивалентен оператору:
begin
Temp1 := Expr1;
Temp2 := Expr2;
if Temp1 <= Temp2 then
begin
V := Temp1;
Body;
while V <> Temp2 do
begin
V := Succ(V);
Body;
end;
end;
end;
и оператор цикла:
for V := Expr1 downto Exp2 do Body;
эквивалентен операторам:
begin
Temp1 := Expr1;
Temp2 := Expr2;
if Temp1 >= Temp2 then
begin
V := Temp1;
Body;
while V <> Temp2 o
begin
V := Pred(V);
Body;
end;
end;
end;
B.Pascal 7 & Objects/LR - 130 -
где Temp1 и Temp2 - вспомогательные переменные, тип которых сов-
падает с основным типом переменной V и которые не встречаются в
другом месте программы.
Приведем примеры оператора цикла с параметром:
for I := 2 to 63 do
if Data[I] > Max then Max := Data[I]
for I := 1 to 10 do
for J := 1 to 10 do
begin
X := 0;
for K := 1 to 10 do
X := X + Mat1[I,K]*Mat2[K,J];
Mat[I,J] := X;
end;
for C := red to blue do Check(C);
B.Pascal 7 & Objects/LR - 131 -
Оператор with
-----------------------------------------------------------------
В операциях над записями оператор with удобно использовать
для краткого обращения к полям записи. В операторе with к полям
одной или более конкретных переменных типа запись можно обращать-
ся, используя только идентификаторы полей. Оперaтор with имеет
следующий синтаксис:
-----¬ ----------------¬ ---¬ ---------¬
оператор -->¦with+----->¦ ссылка на +--T->¦do+-->¦оператор+>
with L----- ^ ¦переменную типа¦ ¦ L--- L---------
¦ ¦ запись ¦ ¦
¦ ¦ или объект ¦ ¦
¦ L---------------- ¦
¦ ----¬ ¦
L--------+ , ¦<---------
L----
ссылка на переменную ---------------------¬
типа запись или объект --->¦ссылка на переменную+-->
L---------------------
Возьмем следующее описание:
type
TDate = record
Day : Integer:
Month : Integer;
Year : Integer:
end;
var OrderDate: TDate;
С учетом данного описания приведем пример оператора with:
with OrderDate do
if Month = 12 then
begin
Month := 1;
Year := Year + 1
end else
Month := Month + 1;
Это эквивалентно следующему:
if OrderDate.Month = 12 then
begin
OrderDate.Month := 1;
OrderDate.Year := TDate.Year + 1
end
else
Date.month := TDate.Month + 1;
B.Pascal 7 & Objects/LR - 132 -
В операторе with сначала производится проверка каждой ссылки
на переменную, а именно: можно ли ее интерпретировать, как поле
записи. Если это так, то она всегда интерпретируется именно таким
образом, даже если имеется доступ к переменной с тем же именем.
Допустим описаны следующие переменные:
type
TPoint = record
x,y: Integer;
end;
var
x: Point;
y: Integer;
В этом случае и к x, и к y можно обращаться, как к перемен-
ной или как к полю записи. В операторе:
with x do
begin
x := 10;
y := 25;
end;
x между ключевыми словами with и dо относится к переменной типа
указатель, а в составном операторе x и y ссылаются на x.x и y.y.
Оператор:
with V1,V2,...Vn do s;
эквивалентен операторам:
with V1 do
with V2 do
...
with Vn do
S;
В обоих случаях, если Vn является полем и v1, и v2, то она
интерпретируется как v2.Vn, а не как v1.Vn.
Если выборка переменной типа запись связана с индексировани-
ем массива или разыменованием указателя, то эти действия произво-
дятся до того, как будет выполняться составной оператор.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 133 -
---------------------------------------------------------------
Глава 8. Блоки, локальность и область действия
-----------------------------------------------------------------
Блоки состоят из описаний, которые записаны и скомбинированы
в любом порядке, и операторов. Каждый блок является частью описа-
ния процедуры или функции, или частью программы или модуля. Все
идентификаторы и метки, объявленные в разделе описаний, являются
для блока локальными.
Синтаксис
-----------------------------------------------------------------
В общем виде любой блок имеет следующий формат:
-----------¬ -----------¬
блок ---->¦ раздел +---->¦ раздел +---->
¦ описания ¦ ¦операторов¦
L----------- L-----------
раздел ----------T------------------------------------T--->
объявления ^ ¦ ^ ¦
¦ ¦ -------------------¬ ¦ ¦
¦ +--->¦ раздел описания +------+ ¦
¦ ¦ ¦ меток ¦ ¦ ¦
¦ ¦ L------------------- ¦ ¦
¦ ¦ -------------------¬ ¦ ¦
¦ +--->¦ раздел описания +------+ ¦
¦ ¦ ¦ констант ¦ ¦ ¦
¦ ¦ L------------------- ¦ ¦
¦ ¦ -------------------¬ ¦ ¦
¦ +--->¦ раздел описания +------+ ¦
¦ ¦ ¦ типов ¦ ¦ ¦
¦ ¦ L------------------- ¦ ¦
¦ ¦ -------------------¬ ¦ ¦
¦ +--->¦ раздел описания +------+ ¦
¦ ¦ ¦ переменных ¦ ¦ ¦
¦ ¦ L------------------- ¦ ¦
¦ ¦ -------------------¬ ¦ ¦
¦ +--->¦ оператор exports +------+ ¦
¦ ¦ L------------------- ¦ ¦
¦ ¦ -------------------¬ ¦ ¦
¦ L--->¦ раздел описания +------- ¦
¦ ¦процедур и функций¦ ¦
¦ L------------------- ¦
L-------------------------------------------
B.Pascal 7 & Objects/LR - 134 -
Раздел описания меток - это та часть блока, где описываются
метки, присваиваемые операторам в соответствующем разделе опера-
торов. Каждая метка должна помечать только один оператор.
раздел --------¬ --------¬ ----¬
описания ------->¦ label +------>¦ метка +--T-->¦ ; +--->
меток L-------- ^ L-------- ¦ L----
¦ ----¬ ¦
L---+ , +-------
L----
Меткой может быть идентификатор или последовательность цифр.
Используемая в качестве метки последовательность цифр должна на-
ходиться в диапазоне от 0 до 9999.
Раздел описания констант содержит описания констант, локаль-
ных для этого блока.
раздел --------¬ -------------¬
описания ----->¦ const +----T->¦ описание +-----------T--->
констант L-------- ^ ¦ ¦ константы ¦ ^ ¦
¦ ¦ L------------- ¦ ¦
¦ ¦ --------------------¬ ¦ ¦
¦ ¦ ¦ описание ¦ ¦ ¦
¦ L->¦ типизированной +-- ¦
¦ ¦ константы ¦ ¦
¦ L-------------------- ¦
L-------------------------------
Раздел описания типов включает описания всех типов в блоке.
раздел --------¬ -------------¬
описания ----->¦ type +------>¦ описание +----T--->
типов L-------- ^ ¦ типа ¦ ¦
¦ L------------- ¦
L-----------------------
Раздел описания переменных состоит из описания переменных,
локальных для этого блока.
раздел ------¬ -------------¬
описания ----->¦ var +------>¦ описание +----T--->
переменных L------ ^ ¦ переменной ¦ ¦
¦ L------------- ¦
L-----------------------
B.Pascal 7 & Objects/LR - 135 -
Раздел описания процедур и функций состоит из описания про-
цедур и функций, локальных для этого блока.
раздел -------------¬
описания -----------T->¦ описание +-----T---->
процедур и ^ ¦ ¦ процедуры ¦ ^ ¦
функций ¦ ¦ L------------- ¦ ¦
¦ ¦ -------------¬ ¦ ¦
¦ L->¦ описание +--- ¦
¦ ¦ функции ¦ ¦
¦ L------------- ¦
¦ -------------¬ ¦
+---->¦ описание +-----+
¦ ¦конструктора¦ ¦
¦ L------------- ¦
¦ -------------¬ ¦
+---->¦ описание +-----+
¦ ¦деструктора ¦ ¦
¦ L------------- ¦
L-------------------------
В операторе exports перечисляются все процедуры и функции,
которые экспортируются данной программой или динамически компону-
емой библиотекой. Оператор exports допускается только во внешнем
разделе описаний программы или динамически компонуемой библиотеки
- в разделе описаний процедуры, функции или модуля его использо-
вать нельзя.
Раздел операторов определяет операторы или алгоритмические
действия, которые выполняются в блоке.
раздел ------------¬
операторов ----->¦ составной +----->
¦ оператор ¦
L------------
B.Pascal 7 & Objects/LR - 136 -
Правила для области действия
-----------------------------------------------------------------
Наличие идентификатора или метки в описании означает опреде-
ление идентификатора или метки. Каждый раз, когда идентификатор
или метка встречаются в программе, они должны находиться в облас-
ти действия этого описания.
Область действия для блока
-----------------------------------------------------------------
Область действия идентификатора или метки в описании метки,
константе, типа, переменной, процедуры или функции распространя-
ется от их описания до конца текущего блока, включая все блоки,
входящие в текущий блок. Ниже приводится несколько исключений.
Идентификатор или метка, описанные во внешнем блоке, могут
заново описываться во внутреннем блоке, входящем во внешний блок.
До точки описания во внутреннем блоке или после конца вложенного
блока идентификатор или метка представляют элемент, описанный во
внешнем охватывающем блоке.
program Outer; { начало внешней области действия ъ
type
I = Integer; { определяет I как Integer }
var
T: I; { определяет T как целочисленную
переменную }
procedure Inner; { начало внутреннего блока }
type
T = I; { переопределяет T с типом Integer }
var
I: T; { переопределяет I как целочисленную
переменную }
begin
I := 1; { конец вложенного блока }
end;
begin
T := 1; { конец внешнего блока }
end.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 137 -
Область действия записи
-----------------------------------------------------------------
Область действия идентификатора поля, описанного в определе-
нии записи, простирается от точки описания до конца определения
типа запись. Кроме того, область действия идентификаторов включа-
ет десигнаторы поля и операторы with над ссылками на переменную
данного типа записи.
Примечание: О типе запись рассказывается в Главе 4.
Область действия объекта
-----------------------------------------------------------------
Область действия идентификатора элемента, описанного в объ-
ектном типе, простирается от точки описания до конца определения
объектного типа и распространяется на все дочерние объектные типы
и блоки всех описаний методов объектного типа. Область действия
идентификаторов элемента включает десигнаторы поля и операторы
with над ссылками на переменную данного объектного типа.
Примечание: о типе запись рассказывается в Главе 4.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 138 -
Область действия модуля
-----------------------------------------------------------------
Область действия идентификаторов, описанных в интерфейсной
секции модуля, подчиняется правилам области действия блока и
распространяется на всех клиентов модуля. Другими словами, прог-
раммы и модули, содержащие операторы uses (операторы использова-
ния) имеют доступ к идентификаторам, которые описаны в интерфейс-
ной части модулей, указанных в этих операторах uses.
Каждый модуль в операторе uses определяет свою область дейс-
твия, которая охватывает остальные модули и программу в целом.
Первый модуль в операторе uses представляет самую внешнюю область
действия, а последний модуль представляет самую внутреннюю об-
ласть действия. Это означает, что если два или более модулей со-
держат описание одного и того же идентификатора, то при неуточ-
ненном обращении к этому идентификатору будет выбран тот вариант,
который был описан в последнем модуле в операторе uses. Однако,
вы можете выбрать любой вариант этого идентификатора, указав
уточненный идентификатор.
Идентификаторы встроенных констант, типов, переменных, про-
цедур и функций Borland Pascal действуют, как если бы они были
описаны в блоке, охватывающем все используемые модули и программу
в целом. В действительности эти стандартные объекты описаны в мо-
дуле System, который используется любой программой или модулем
прежде любого модуля, указанного в операторе uses. Это означает,
что любой модуль или программа могут переопределить стандартные
идентификаторы, а обращение к ним может быть выполнено с помощью
уточненного (составного) идентификатора, например, System.Integer
или System.Writeln.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 139 -
---------------------------------------------------------------
Глава 9. Процедуры и функции
-----------------------------------------------------------------
Процедуры и функции позволяют включать в основной программ-
ный блок дополнительные блоки. Каждое описание процедуры или
функции содержит заголовок, за которым следует программный блок.
Процедура активизируется с помощью оператора процедуры. Функция
активизируется при вычислении выражения, содержащего вызов функ-
ции, и возвращаемое функцией значение подставляется в это выраже-
ние.
Примечание: Определение блока вы можете найти в Главе
8 "Блоки, локальность и область действия".
В данной главе обсуждаются различные способы описания проце-
дуры или функции и их параметры.
Описания процедур
-----------------------------------------------------------------
B.Pascal 7 & Objects/LR - 140 -
Описание процедуры позволяет связать идентификатор с проце-
дурным блоком. Процедуру можно затем активизировать с помощью
оператора процедуры.
----------¬ ----¬ -------------¬ ----¬
описание --->¦заголовок+-->¦ ; +-->¦ тело +-->¦ ; +-->
процедуры ¦процедуры¦ L---- ¦подпрограммы¦ L----
L---------- L-------------
----------¬ --------------¬
заголовок -->¦procedure+-T>¦идентификатор+--¬
процедуры L---------- ¦ L-------------- ^+------------------>
¦ --------------¬ ¦¦ -----------¬ ^
¦ ¦ уточненный ¦ ¦¦ ¦ список ¦ ¦
L>¦идентификатор+--L->¦формальных+--
¦ метода ¦ ¦параметров¦
L-------------- L-----------
-------¬
блок ---T------------------------------T-->¦модуль+-------->
подпрограммы¦ ----------¬ ----¬ ^ ¦ L------- ^
+-->¦ near +----->¦ ; +---- ¦ --------¬ ¦
¦ L---------- ^ L---- ¦-->¦forward+---+
¦ ----------¬ ¦ ¦ L-------- ¦
+-->¦ far +--+ ¦ ----------¬ ¦
¦ L---------- ¦ ¦-->¦директива+-+
¦ ----------¬ ¦ ¦ ¦ external¦ ¦
+-->¦ export +--+ ¦ L---------- ¦
¦ L---------- ¦ ¦ ---------¬ ¦
¦ ----------¬ ¦ L-->¦блок asm+--+
+-->¦interrupt+--- L--------- ¦
¦ L---------- ----------¬ ¦
L--------------------------------->¦директива+--
¦ inline ¦
L----------
Заголовки процедур именуют идентификаторы процедур и задают
формальные параметры (если они имеются).
Примечание: Синтаксис списка формальных параметров по-
казан далее в этой главе в разделе "Параметры".
Процедура активизируется с помощью оператора процедуры, в
котором содержатся имя процедуры и необходимые параметры. Опера-
торы, которые должны выполняться при запуске процедуры, содержат-
ся в операторной части модуля процедуры. Если в содержащемся в
процедуре операторе внутри модуля процедуры используется иденти-
фикатор процедуры, то процедура будет выполняться рекурсивно (бу-
дет при выполнении обращаться сама к себе).
B.Pascal 7 & Objects/LR - 141 -
Приведем пример описания процедуры:
procedure NumString(N: integer; var S: string);
var
V: integer;
begin
V := Abs(N);
S := '';
repeat
S := Chr(N mod 10 + Ord('0')) + S;
N := N div 10;
until N = 0;
if N < 0 then S := '-' + S;
end;
Описания near и far
-----------------------------------------------------------------
Borland Pascal поддерживает две модели вызова процедур -
ближнюю (near) и дальнюю (far). С точки зрения объема программы и
скорости выполнения ближняя модель вызова более эффективна, но с
ней связаны ограничения: процедуры типа near могут вызываться
только в том модуле, где они описаны. Процедуры же с дальним ти-
пом вызова можно вызывать из любого модуля, но они несколько ме-
нее эффективны.
Примечание: О вызовах ближнего и дальнего типа расска-
зывается в Главе 22 "Вопросы управления".
На основе описания процедуры компилятор будет автоматически
выбирать правильную модель вызова. Для процедур, описанных в ин-
терфейсной части модуля (interface), используется дальняя модель
вызова - их можно вызывать из других модулей. Процедуры, описан-
ные в секции реализации модуля (implementation), имеют ближний
тип вызова. Вызываться они могут только из программ данного моду-
ля.
Для некоторых специальных целей может потребоваться исполь-
зовать модель с дальним типом вызова. Например, в оверлейных за-
дачах обычно требуется, чтобы все процедуры и функции имели даль-
ний тип вызова. Аналогично, если процедура или функция
присваивается процедурной переменной, то она также должна исполь-
зовать дальний тип вызова. Чтобы переопределить автоматический
выбор модели вызова компилятором, можно использовать директиву
компилятора {$F+}. Процедуры и функции, компилируемые в состоянии
{$F+}, всегда будут иметь дальний тип вызова (far), а в состоянии
{$F-} компилятор автоматически выбирает корректную модель. По
умолчанию используется директива {$F-}.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 142 -
Чтобы задать конкретную модель вызова, в описании процедуры
перед ее блоком можно указать директиву near или far. При наличии
такой директивы она переопределяет директиву $F компилятора и ав-
томатический выбор модели вызова.
Описания export
-----------------------------------------------------------------
Описание export делает процедуру или функцию экспортируемой,
вынуждая компилятор использовать для нее дальний тип вызова и ге-
нерировать специальный код входы и выхода из процедуры.
Процедуры и функции должны быть экспортируемыми в следующих
случаях:
* Процедуры и функции экспортируются DLL (динамически компо-
нуемой библиотекой).
* Процедуры и функции системного вызова в программе Windows.
О том, как экспортировать процедуры и функции в DLL, расска-
зывается в Главе 11 "Динамически компонуемые библиотеки". Хотя
процедура и функция компилируется с директивой export, фактичес-
кий экспорт процедуры или функции не происходит, пока подпрограм-
ма не перечисляется в операторе exports библиотеки.
Процедуры и функции системного вызова - это те процедуры и
функции вашей прикладной программы, которые вызываются самой
Windows, а не вашей прикладной программой. Подпрограммы системно-
го вызова должны компилироваться с директивой export, но в опера-
торе exports их перечислять не нужно. Приведем некоторые примеры
процедур и функций системного вызова:
* процедуры Windows;
* диалоговые процедуры;
* процедуры системного вызова для перечисления;
* процедуры уведомления об обращении к памяти;
* специализированные процедуры Windows (фильтры).
Borland Pascal автоматически генерирует для процедур и функ-
ций, экспортируемых программой Windows, эффективные системные вы-
зовы. Эффективные вызовы ослабляют необходимость использования
при создании подпрограмм системного вызова подпрограмм API
Windows MakeProcInstance и FreeProcInstance.
Примечание: См. раздел "Код входа и выхода" в Главе 22.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 143 -
Описания interrupt
-----------------------------------------------------------------
В описании процедуры перед блоком операторов может указыва-
ется директива interrupt. Процедура в этом случае рассматривает-
ся, как процедура прерывания. Отметим пока, что процедура
interrupt не может вызываться из операторов процедуры, и что каж-
дая процедура interrupt должна определять список параметров, нап-
ример, следующим образом:
procedure MyInt(Flags, CS, IP, AX, BX, CX, DX, SI, DI, DS,
ES, BP: Word);
interrupt;
Примечание: Не используйте директиву interrupt при
разработке программ для Windows - это приведет к сбою.
Список параметров не обязательно должен совпадать с указан-
ным синтаксисом - он может быть короче и использовать другие име-
на, но регистры должны передаваться в указанном порядке.
Описание forward
-----------------------------------------------------------------
Описание процедуры, содержащее вместо блока операторов ди-
рективу forward, называется опережающим описанием. В каком-либо
месте после этого описания с помощью определяющего описания про-
цедура должна определяться. Определяющее описание - это описание,
в котором используется тот же идентификатор процедуры, но опущен
список формальных параметров и в которое включен блок операторов.
Описание forward и определяющее описание должны присутствовать в
одной и той же части описания процедуры и функции. Между ними мо-
гут описываться другие процедуры и функции, которые могут обра-
щаться к процедуре с опережающим описанием. Таким образом возмож-
на взаимная рекурсия.
Опережающее описание и определяющее описание представляют
собой полное описание процедуры. Процедура считается описанной с
помощью опережающего описания.
Примечание: В интерфейсной части модуля описания
forward не допускаются.
Приведем следующий пример опережающего описания:
procedure Walter(m,n : integer); forward;
procedure Clara(x,y : real);
begin
.
.
.
end;
B.Pascal 7 & Objects/LR - 144 -
procedure Walter;
begin
.
.
Clara(8.3, 2.4);
.
.
end;
Определяющее описание процедуры может быть внешним описани-
ем. Однако, оно не может быть внутренним описанием или другим
опережающим описанием. Определяющее описание также не может со-
держать директиву interrupt, описания assembler, near, far,
export, inline или другое описание forward.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 145 -
Описания external
-----------------------------------------------------------------
Описания external позволяют связывать отдельно скомпилиро-
ванные процедуры и функции, написанные на языке ассемблера. Опи-
сания external позволяют также импортировать процедуры и функции
из DLL.
Примечание: Более детальное описания компоновки с
программой на языке ассемблера содержится в Главе 25.
директива external
¦ -----------¬
L->¦ external +T----------------------------------------------->
L-----------¦ --------------------¬ ^
L>¦строковая константа+T------------------------
L--------------------¦ -------¬ ----------¬^
+>¦ name +->¦строковая++
¦ L------- ¦константদ
¦ L----------¦
¦ --------¬ ----------¬¦
L>¦ index +>¦ целая +-
L-------- ¦константа¦
L----------
Директива external, состоящая только из зарезервированного
слова external, используется в сочетании с директивами {$L
имя_файла} для компоновки с процедурами и функциями, реализован-
ными в файлах .OBJ.
Приведем следующие примеры описаний внешних процедур:
procedure MoveWord(var source,dest; count: longint);
external;
procedure MoveLong(var source,dest; count: longint);
external;
procedure FillWord(var dest,data: integer; count: longint);
external;
procedure FillLong(var dest,data: integer; count: longint);
external;
{$L BLOCK.OBJ}
Внешними процедурами следует пользоваться, когда вы хотите
объединить большое количество объектных модулей. Если ваши прог-
раммы имеют небольшой объем, лучше вместо этого использовать
внутренние процедуры.
Директивы external, специфицирующие имя динамически компону-
емой библиотеки (и, возможно, импортируемое имя или порядковый
B.Pascal 7 & Objects/LR - 146 -
номер импорта), используются для импорта процедур и функций из
динамически компонуемых библиотек. Например, следующая директива
external импортирует из DLL с именем KERNEL (ядро Windows) функ-
цию с именем GlobalAlloc:
function GlobalAlloc(Flags: Word; Bytes: Longint): THandle;
far; external 'KERNEL' index 15;
В импортируемой процедуре или функции директива external за-
нимает место описания и операторной части. В импортируемых проце-
дурах или функциях должен использоваться дальний тип вызова, за-
даваемый с помощью директивы far в описании процедуры или дирек-
тивы компилятора {$F+}. В остальном импортируемые процедуры и
функции аналогичны обычным процедурам и функциям.
Примечание: Подробнее об импорте функций из DLL расс-
казывается в Главе 11.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 147 -
Описания assembler
-----------------------------------------------------------------
Описания assembler позволяют вам написать всю процедуру или
функцию на ассемблере.
Примечание: Более подробно о процедурах и функциях на
Ассемблере рассказывается в Главе 24 "Встроенный ассемблер".
----------¬ ----¬ -----------¬ -------------¬
блок asm ->¦assembler+-->¦ ; +-->¦ раздел +-->¦asm оператор+->
L---------- L---- ¦ описания ¦ L-------------
L-----------
Описания inline
-----------------------------------------------------------------
Директивы inline позволяют записывать вместо блока операто-
ров инструкции в машинном коде. При вызове обычной процедуры ком-
пилятор создает код, в котором параметры процедуры помещаются в
стек, а затем для вызова процедуры генерируется инструкция CАLL.
------------------¬
директива inline -->¦ оператор inline +---------->
L------------------
Когда вы вызываете подставляемую процедуру (inline), компи-
лятор генерирует код с помощью директивы inline, а не с помощью
инструкции CALL. Таким образом, поставляемая процедура "расширя-
ется" при каждом обращении к ней, аналогично макроинструкции на
языке ассемблера. Приведем два небольших примера подставляемых
процедур:
procedure DisableInterrupts: inline($FA); { CLI }
procedure EnableInterrupts; inline($FB); { STI }
Примечание: Синтаксические диаграммы оператора inline
описаны подробно в Главе 25.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 148 -
Описания функций
-----------------------------------------------------------------
Описание функции определяет часть программы, в которой вы-
числяются и возвращается значение.
----------¬ ----¬ --------¬ ----¬
описание --->¦заголовок+-->¦ ; +-->¦ тело +-->¦ ; +-->
функции ¦ функции ¦ L---- ¦функции¦ L----
L---------- L--------
---------¬ --------------¬
заголовок --->¦function+T>¦идентификатор+--T-------------------¬
функции L---------¦ L--------------^ ¦ -----------¬ ^ ¦
¦ --------------¬¦ ¦ ¦список ¦ ¦ ¦
L>¦ уточненный +- L->¦формальных+--- ¦
¦идентификатор¦ ¦параметров¦ ¦
¦ метода ¦ L----------- ¦
L-------------------------------------
¦ ----¬ ---------¬
L->¦ : +-->¦тип ре- +-->
L---- ¦зультата¦
L---------
--------------¬
тип результата --T-->¦идентификатор+--------->
¦ ¦ типа ¦ ^
¦ L-------------- ¦
¦ -------¬ ¦
L----->¦string+----------
L-------
Примечание: Функция не может возвращать процедурный
тип или структурный тип.
В заголовке функции определяется идентификатор функции, фор-
мальные параметры (если они имеются) и тип результата функции.
Функция активизируется при вызове функции. При вызове функ-
ции указывается идентификатор функции и какие-либо параметры, не-
обходимые для вычисления функции. Вызов функции может включаться
в выражения в качестве операнда. Когда выражение вычисляется,
функция выполняется и значением операнда становится значение,
возвращаемое функцией.
В операторной части блока функции задаются операторы, кото-
рые должны выполняться при активизации функции. В модуле должен
содержаться по крайней мере один оператор присваивания, в котором
идентификатору функции присваивается значение. Результатом функ-
ции является последнее присвоенное значение. Если такой оператор
присваивания отсутствует или он не был выполнен, то значение,
возвращаемое функцией, не определено.
Если идентификатор функции используется при вызове функции
B.Pascal 7 & Objects/LR - 149 -
внутри модуля-функции, то функция выполняется рекурсивно.
Приведем далее примеры описаний функции:
function Max(a: Vector; n: integer): extended;
var
x: extended;
i: integer;
begin
x := a(1);
for i := 2 to n do if x < a[i] then x := a[i];
Max := x;
end;
function Power(x: extended; y: integer): extended;
var
z: extended;
i: integer;
begin
z := 1.0; i := y;
while i > 0 do
begin
if Odd(i) then z := z*x;
x := Sqr(x);
end;
Power := z;
end;
Аналогично процедурам функции могут описываться, как с ближ-
ним типом вызова (near), с дальним типом вызова (far), опережаю-
щие (forward), внешние (external), ассемблерные (assembler) или
подставляемые (inline). Однако функции прерываний (interrupt) не
допускаются.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 150 -
Описания методов
-----------------------------------------------------------------
Описание метода внутри объектного типа соответствует опере-
жающему описанию (forward) этого метода. Таким образом, метод
должен быть реализован где-нибудь после описания объектного типа
и внутри той же самой области действия метода путем определяющего
описания.
Для процедурных и функциональных методов определяющее описа-
ния имеет форму обычного описания процедуры или функции, за тем
исключением, что в этом случае идентификатор процедуры или функ-
ции рассматривается как идентификатор метода.
Для методов конструкторов и деструкторов определяющее описа-
ний принимает форму описания процедурного метода, за тем исключе-
нием, что зарезервированное слово procedure заменяется на заре-
зервированное слово constructor или destructor. Определяющее опи-
сание метода может повторять (но не обязательно) список формаль-
ных параметров заголовка метода в объектном типе. В этом случае
заголовок метода должен в точности повторять заголовок в объект-
ном типе в порядке, типах и именах параметров и в типе возвращае-
мого функцией результата, если метод является функцией.
В определяющем описании метода всегда присутствует неявный
параметр с идентификатором Self, соответствующий формальному па-
раметру-переменной, обладающему объектным типом. Внутри блока ме-
тода Self представляет экземпляр, компонент метода которого был
указан для активизации метода. Таким образом, любые изменения
значений полей Self отражаются на экземпляре.
Область действия идентификатора компонента объектного типа
распространяется на блоки процедур, функций, конструкторов и
деструктора, которые реализуют методы данного объектного типа.
Эффект получается тот же, как если бы в начало блока метода был
вставлен оператор with в следующей форме:
with Self do
begin
...
end;
Исходя из этих соображений, написание идентификаторов компо-
нентов, формальных параметров метода, Self и любого идентификато-
ра, введенного в исполняемую часть метода, должно быть уникаль-
ным.
Ниже приводятся несколько примеров реализаций методов:
procedure Rect.Intersect(var R: Rect);
begin
if A.X < R.A.X then A.X := R.A.X;
if A.X < R.A.Y then A.Y := R.A.Y;
B.Pascal 7 & Objects/LR - 151 -
if B.X > R.B.X then B.X := R.B.X;
if B.Y < R.B.Y then B.Y := R.B.Y;
if (A.X >= B.X) or (A.Y >= B.Y) then Init (0, 0, 0, 0);
end;
procedure Field.Display;
begin
GotoXY(X, Y);
Write(Name^, ' ', GetStr);
end;
function NumField.PutStr(S: string): boolean;
var
E: integer;
begin
Val(S, Value, E);
PutStr := (E = 0) and (Value >= Min) and (Value <= Max);
end;
Конструкторы и деструкторы
-----------------------------------------------------------------
Конструкторы и деструкторы являются специализированными фор-
мами методов. Используемые в связи с расширенным синтаксисом
стандартных процедур New и Dispose, конструкторы и деструкторы
обладают способностью размещения и удаления динамических объек-
тов. Кроме того, конструкторы имеют возможность выполнить требуе-
мую инициализацию объектов, содержащих виртуальные методы. Как и
все другие методы, конструкторы и деструкторы могут наследовать-
ся, а объекты могут содержать любое число конструкторов и дест-
рукторов.
Конструкторы используются для инициализации вновь созданных
объектов. Обычно инициализация основывается на значениях, переда-
ваемых конструктору в качестве параметров. Конструктор не может
быть виртуальным, так как механизм диспетчеризации виртуального
метода зависит от конструктора, который первым совершил инициали-
зацию объекта.
-------------¬ ----¬ -------------¬ ----¬
описание --->¦ заголовок +-->¦ ; +-->¦ блок +-->¦ ; +->
конструктора ¦конструктора¦ L---- ¦подпрограммы¦ L----
L------------- L-------------
------------¬ --------------¬
заголовок ---->¦constructor+T>¦идентификатор+-T---------------->
конструктора L------------¦ L--------------^¦ -----------¬ ^
¦ --------------¬¦¦ ¦ список ¦ ¦
L>¦ уточненный +-L->¦формальных+--
¦идентификатор¦ ¦параметров¦
¦ метода ¦ L-----------
L--------------
B.Pascal 7 & Objects/LR - 152 -
Приведем несколько примеров конструкторов:
constructor Field.Copy(var F: Field);
begin
Self := F;
end;
constructor Field.Init(FX, FY, FLen: integer; FName: string);
begin
X := FX;
Y := FY;
GetMem(Name, Length (FName) + 1);
Name^ := FName;
end;
constructor TStrField.Init(FX, FY, FLen: integer; FName:
string);
begin
inherited Init(FX, FY, FLen, FName);
Field.Init(FX, FY, FLen, FName);
GetMem(Value, Len);
Value^ := '';
end;
Главным действием конструктора порожденного (дочернего) ти-
па, такого как указанный выше TStrField.Init, почти всегда явля-
ется вызов соответствующего конструктора его непосредственного
родителя для инициализации наследуемых полей объекта. После вы-
полнения этой процедуры, конструктор инициализирует поля объекта,
которые принадлежат только порожденному типу.
Деструкторы ("сборщики мусора") являются противоположностями
конструкторов и используются для очистки объектов после их ис-
пользования. Обычно очистка состоит из удаления всех полей-указа-
телей в объекте.
Примечание: Деструктор может быть виртуальным и часто
является таковым. Деструктор редко имеет параметры.
Приведем несколько примеров деструкторов:
destructor Field.Done;
begin
FreeMem(Name, Length (Name^) + 1);
end;
destructor StrField.Done;
begin
FreeMem(Value, Len);
Field.Done;
end;
Деструктор дочернего типа, такой как указанный выше
B.Pascal 7 & Objects/LR - 153 -
TStrField.Done, обычно сначала удаляет введенные в порожденном
типе поля указателей, а затем в качестве последнего действия вы-
зывает соответствующий сборщик деструктор непосредственного роди-
теля для удаления унаследованных полей-указателей объекта.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 154 -
Восстановление ошибок конструктора
-----------------------------------------------------------------
Borland Pascal позволяет вам с помощью переменной HeapError
модуля System (см. Главу 21) установить функцию обработки ошибки
динамически распределяемой области. Эта функциональная возмож-
ность влияет на способ работы конструкторов объектного типа.
По умолчанию, когда для динамического экземпляра объекта не
хватает памяти, вызов конструктора, использующий расширенный син-
таксис стандартной процедуры New, генерирует ошибку этапа выпол-
нения 203. Если вы установили функцию обработки ошибки динамичес-
ки распределяемой области, которая вместо стандартного результата
функции 0 возвращает 1, когда выполнить запрос невозможно, вызов
конструктора через New возвращает nil (вместо прерывания програм-
мы).
Код, выполняющий распределение памяти и инициализацию поля
таблицы виртуальных методов (VMT) динамического экземпляра объек-
та является частью последовательности вызова конструктора. Когда
управление передается на оператор begin операторной части конс-
труктора, память для экземпляра уже выделена, и он инициализиро-
ван. Если выделения памяти завершается неудачно, и если функция
обработки ошибки динамически распределяемой области памяти возв-
ращает 1, конструктор пропускает выполнение операторной части и
возвращает значение nil. Таким образом, указатель, заданный в вы-
полняемом конструктором вызове New, устанавливается в nil.
Когда управление передается на оператор begin операторной
части конструктора, для экземпляра объектного типа обеспечивается
успешное выполнение памяти и инициализация. Сам конструктор может
попытаться распределить динамические переменные для инициализации
полей-указателей в экземпляре, однако, такое распределение может
завершиться неудачно. Если это происходит, правильно построенный
конструктор должен отменять все успешные распределения и, нако-
нец, освобождать выделенную для экземпляра объекта память, так
что результатом может стать указатель nil. Для выполнения такой
"отмены" Borland Pascal реализует стандартную процедуру Fail, ко-
торая не требует параметров и может вызываться только из конс-
труктора. Вызов Fail приводит к тому, что конструктор будет осво-
бождать выделенную для динамического экземпляра память, которая
была выделена перед входом в конструктор, и для указания неудачи
возвращает указатель nil.
Когда память для динамических экземпляров выделяется с по-
мощью расширенного синтаксиса New, результирующее значение nil
в заданном указателе-переменной указывает, что операция заверши-
лась неудачно. К сожалению, не существует такого указателя-пере-
менной, которую можно проверить после построения статического эк-
земпляра или при вызове наследуемого конструктора. Вместо этого
Borland Pascal позволяет использовать конструктор в виде булевс-
кой функции в выражении: возвращаемое значение True указывает на
успешное выполнение, а значение False - не неуспешное выполнение
B.Pascal 7 & Objects/LR - 155 -
из-за вызова в конструкторе Fail.
На диске вы можете найти две программы - NORECVER.PAS и
RECOVER.PAS. Оба программы реализуют два простых объектных типа,
содержащих указатели. Первая программа не содержит восстановления
ошибок конструктора.
Программа RECOVER.PAS демонстрирует, как можно переписать
исходный код для реализации восстановления ошибки. Заметим, что
для отмены успешного выделения памяти перед вызовом Fail для ито-
гового неуспешного выполнения используются соответствующие дест-
рукторы в Base.Init и Derived.Init. Заметим также, что в
Derived.Init вызов Base.Init содержится внутри выражения, так что
можно проверить успешность выполнения наследуемого конструктора.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 156 -
Параметры
-----------------------------------------------------------------
В описании процедуры или функции задается список формальных
параметров. Каждый параметр, описанный в списке формальных пара-
метров, является локальным по отношению к описываемой процедуре
или функции и в модуле, связанным с данной процедурой или функци-
ей на него можно ссылаться по его идентификатору.
----¬ -----------¬ ----¬
список формальных --->¦ ( +----->¦ описание +--T-->¦ ) +-->
параметров L---- ^ ¦параметра ¦ ¦ L----
¦ L----------- ¦
¦ ----¬ ¦
L------+ ; ¦<------
L----
--------------¬
описание --T------------>¦список иден- +T--------------------->
параметра ¦ ----¬ ^ ¦тификаторов ¦¦ ^
+->¦var+----+ L--------------¦ ----¬ --------¬ ¦
¦ L---- ¦ L>¦ : +->¦тип па-+--
¦ ------¬ ¦ L---- ¦раметра¦
L->¦const+--- L--------
L------
Существует три типа параметров: значение, переменная и нети-
пизированная переменная. Они характеризуются следующим:
1. Группа параметров без предшествующего ключевого слова
является списком параметров-значений.
2. Группа параметров, перед которыми следует ключевое слово
const и за которыми следует тип, является списком пара-
метров-констант.
3. Группа параметров, перед которыми стоит ключевое слово
var и за которыми следует тип, является списком нетипи-
зированных параметров-переменных.
4. Группа параметров, перед которыми стоит ключевое слово
var или const за которыми не следует тип, является спис-
ком нетипизированных параметров-переменных.
Параметры строкового типа и массивы могут быть открытыми па-
раметрами. Параметры-переменные, описанные с помощью идентифика-
тора OpenString или с использованием ключевого слова string в
состоянии {$P+}, являются открытыми строковыми параметрами. Зна-
чение, константа или параметр-переменная, описанные с помощью
синтаксиса array of T, являются открытым параметром-массивом.
Примечание: Подробнее об открытых параметрах рассказы-
вается ниже.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 157 -
Параметры-значения
-----------------------------------------------------------------
Формальный параметр-значение обрабатывается, как локальная
по отношению к процедуре или функции переменная, за исключением
того, что он получает свое начальное значение из соответствующего
фактического параметра при активизации процедуры или функции. Из-
менения, которые претерпевает формальный параметр-значение, не
влияют на значение фактического параметра.
Соответствующее фактическое значение параметра-значения
должно быть выражением и его значение не должно иметь файловый
тип или какой-либо структурный тип, содержащий в себе файловый
тип.
Фактический параметр должен иметь тип, совместимый по прис-
ваиванию с типом формального параметра-значения. Если параметр
имеет строковый тип, то формальный параметр будет иметь атрибут
размера, равный 255.
Параметры-константы
-----------------------------------------------------------------
Формальные параметры-константы работают аналогично локальной
переменной, доступной только по чтению, которая получает свое
значение при активизации процедуры или функции от соответствующе-
го фактического параметра. Присваивания формальному парамет-
ру-константе не допускаются. Формальный параметр-константа также
не может передаваться в качестве фактического параметра другой
процедуре или функции.
Параметр-константа, соответствующий фактическому параметру в
операторе процедуры или функции, должен подчиняться тем же прави-
лам, что и фактическое значение параметра.
В тех случаях, когда формальный параметр не изменяет при вы-
полнении процедуры или функции своего значения, вместо парамет-
ра-значения следует использовать параметр-константу. Парамет-
ры-константы позволяют при реализации процедуры или функции защи-
титься от случайных присваиваний формальному параметру. Кроме то-
го, для параметров структурного и строкового типа компилятор при
использовании вместо параметров-значений параметров-констант мо-
жет генерировать более эффективный код.
Параметры-переменные
-----------------------------------------------------------------
Параметр-переменная используется, когда значение должно пе-
редаваться из процедуры или функции вызывающей программе. Соот-
ветствующий фактический параметр в операторе вызова процедуры или
B.Pascal 7 & Objects/LR - 158 -
функции должен быть ссылкой на переменную. При активизации проце-
дуры или функции формальный параметр-переменная замещается факти-
ческой переменной, любые изменения в значении формального пара-
метра-переменной отражаются на фактическом параметре.
Внутри процедуры или функции любая ссылка на формальный па-
раметр-переменную приводит к доступу к самому фактическому пара-
метру. Тип фактического параметра должен совпадать с типом фор-
мального параметра-переменной (вы можете обойти это ограничение с
помощью нетипизированного параметра-переменной).
Примечание: Файловый тип может передаваться только,
как параметр-переменная.
Директива компилятора $P управляет смыслом параметра-пере-
менной, описываемого с ключевым словом string. В состоянии по
умолчанию ({$P-}) string соответствует строковому типу с атрибу-
том размера 255. В состоянии {$P+} string указывает, что параметр
является открытым строковым параметром (см. ниже).
При ссылке на фактический параметр-переменную, связанную с
индексированием массива или получением указателя на объект, эти
действия выполняются перед активизацией процедуры или функции.
Правила совместимости по присваиванию для объектного типа
применяются также к параметрам-переменным объектного типа. Для
формального параметра типа T1 фактический параметр должен быть
типа T2, если T2 находится в домене T1. Например, с учетом опи-
саний Главы 4, методу TField.Copy может передаваться экземпляр
TField, TStrField, TNumField, TZipField или любой другой экземп-
ляр потомка TField.
Нетипизированные параметры
-----------------------------------------------------------------
Когда формальный параметр является нетипизированным парамет-
ром-переменной, то соответствующий фактический параметр может
представлять собой любую ссылку на переменную или константу, не-
зависимо от ее типа. Нетипизированный параметр, описанный с клю-
чевым словом var, может модифицироваться, а нетипизированный па-
раметр, описанный с ключевым словом const, доступен только по
чтению.
В процедуре или функции у нетипизированного параметра-пере-
менной тип отсутствует, то есть он несовместим с переменными всех
типов, пока ему не будет присвоен определенный тип с помощью
присваивания типа переменной.
Приведем пример нетипизированных параметров-переменных:
function Equal(var source,dest; size: word): boolean;
type
B.Pascal 7 & Objects/LR - 159 -
Bytes = array[0..MaxInt] of byte;
var
N: integer;
begin
N := 0;
while (N<> Bytes(source)[N]
do Inc(N);
Equal := N = size;
end;
Эта функция может использоваться для сравнения любых двух
переменных любого размера. Например, с помощью описаний:
type
Vector = array[1..10] of integer;
Point = record
x,y: integer;
end;
var
Vec1, Vec2: Vector;
N: integer;
P: Point;
и вызовов функций:
Equal(Vec1,Vec2,SizeOf(Vector))
Equal(Vec1,Vec2,SizeOf(integer)*N)
Equal(Vec[1],Vec1[6],SizeOf(integer)*5)
Equal(Vec1[1],P,4)
сравнивается Vес1 с Vес2, сравниваются первые N элементов Vес1 с
первыми N элементами Vес2, сравниваются первые 5 элементов Vес1 с
последними пятью элементами Vес2 и сравниваются Vес1[1] с Р.х и
Vес2[2] с P.Y.
Хотя нетипизированные параметры дают вам большую гибкость,
их использование сопряжено с некоторым риском. Компилятор не мо-
жет проверить допустимость операций с нетипизированными перемен-
ными.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 160 -
Открытые параметры
-----------------------------------------------------------------
Открытые параметры позволяют передавать одной и той же про-
цедуре или функции строки и массивы различных размеров.
Открытые строковые параметры
-----------------------------------------------------------------
Открытые строковые параметры могут описываться двумя спосо-
бами:
- с помощью идентификатора OpenString;
- с помощью ключевого слова string в состоянии {$P+}.
Идентификатор OpenString описывается в модуле System. Он
обозначает специальный строковый тип, который может использовать-
ся только в описании строковых параметров. В целях обратной сов-
местимости OpenString не является зарезервированным словом и мо-
жет, таким образом, быть переопределен как идентификатор, задан-
ный пользователем.
Когда обратная совместимость значения не имеет, для измене-
ния смысла ключевого слова string можно использовать директиву
компилятора {$P+}. В состоянии {$P+} переменная, описанная с клю-
чевым словом string, является открытым строковым параметром.
Для открытого строкового параметра фактический параметр мо-
жет быть переменной любого строкового типа. В процедуре или функ-
ции атрибут размера (максимальная длина) формального параметра
будет тем же, что у фактического параметра.
Открытые строковые параметры ведут себя также как парамет-
ры-переменные строкового типа, только их нельзя передавать как
обычные переменные другим процедурам или функциям. Однако, их
можно снова передать как открытые строковые параметры.
В следующем примере параметр S процедуры AssignStr - это
открытый строковый параметр:
procedure AssignStr(var S: OpenString;
begin
S := '0123456789ABCDEF';
end;
Так как S - это открытый строковый параметр, AssignStr можно
передавать переменные любого строкового типа:
var
S1: string[10];
S1: string[20];
begin
AssignStr(S1); { S1 := '0123456789' }
B.Pascal 7 & Objects/LR - 161 -
AssignStr(S2); { S2 := '0123456789ABCDEF' }
end;
В AssingStr максимальная длина параметра S та же самая, что
у фактического параметра. Таким образом, в первом вызове
AssingStr при присваивании параметра S строка усекается, так как
максимальная длина S1 равна 10.
При применении к открытому строковому параметру стандартная
функция Low возвращает 0, стандартная функция High возвращает
описанную максимальную длину фактического параметра, а функция
SizeOf возвращает размер фактического параметра.
В следующем примере процедура FillString заполняет строку
заданным символом до ее максимальной длины. Обратите внимание на
использование функции High для получения максимальной длины отк-
рытого строкового параметра.
procedure FillStr(var S: OpenString; Ch: Char);
begin
S[0] := Chr(High(S)); { задает длину строки }
FillChar(S[1], High(S), Ch); { устанавливает число
символов }
emd;
Значения и параметры-константы, описанные с использованием
идентификатора OpenString или ключевого слова string в состоянии
{$P+}, не являются открытыми строковыми параметрами. Они ведут
себя также, как если бы были описаны с максимальной длиной стро-
кового типа 255, а функция Hingh для таких параметров всегда
возвращает 255.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 162 -
Открытые параметры-массивы
-----------------------------------------------------------------
Формальный параметр, описанный с помощью синтаксиса:
array of T
является открытым параметром-массивом. T должно быть идентифика-
тором типа, а фактический параметр должен быть переменной типа T,
или массивом, типом элементов которого является T. В процедуре
или функции формальный параметр ведет себя так, как если бы он
был описан следующим образом:
arra[0..N - 1] of T
где N - число элементов в фактическом параметре. По существу,
диапазон индекса фактического параметра отображается в диапазон
целых чисел от 0 до N - 1. Если фактический параметр - это прос-
тая переменная типа T, то он интерпретируется как массив с одним
элементом типа T.
К открытому формальному параметру-массиву можно обращаться
только по элементам. Присваивания всему открытому массиву не до-
пускаются, и открытый массив может передаваться другим процедурам
или функциям только как открытый параметр-массив или нетипизиро-
ванный параметр-переменная.
Открытый параметр-массив может быть параметром-значением,
параметром-константой и параметром-переменной и имеет тот же
смысл, что и обычные параметры-значения, параметры-константы и
параметры-переменные. В частности, присваивания элементам фор-
мального открытого массива-константы не допускаются, а присваива-
ния элементам формального открытого массива, являющегося парамет-
ром-значением, не влияют на фактический параметр.
Для открытых массивов-значений компилятор создает в кадре
стека процедуры или функции локальную копию фактического парамет-
ра. Таким образом, при передаче в качестве открытых парамет-
ров-значений больших массивов следует учитывать возможное пере-
полнение стека.
При применении к открытому параметру-массиву стандартная
функция Low возвращает 0, стандартная функция High возвращает ин-
декс последнего элемента в фактическом параметре-массиве, а функ-
ция SizeOf возвращает размер фактического параметра-массива.
Процедура Clear в следующем примере присваивает каждому эле-
менту массива вещественных значений ноль, а функция Sum вычисляет
сумму всех элементов массива вещественных чисел. Поскольку в обо-
их случаях параметр A является открытым параметром-массивом,
подпрограммы могут работать с любым массивом элементов типа Real:
procedure Clear(var A: array of Real);
B.Pascal 7 & Objects/LR - 163 -
var
I: Word;
begin
for I := 0 to High(A) do A[I] := 0;
end;
function Sum(const A: array of Real): Real;
var
I: Word;
S: Real;
begin
S := 0;
for I := 0 to High(A) do S := S + A[I];
Sum := S;
end;
Когда типом элементов открытого параметра-массива является
Char, фактический параметр может быть строковой константой. Нап-
ример, с учетом предыдущего описания:
procedure PringStr(const S: array of Char);
var
I: Integer;
begin
for I := 0 to High(S) do
if S[I] <> #0 then Write(S[I]) else Break;
end;
и допустимы следующие операторы процедур:
PrintStr('Hello word');
PrintStr('A');
При передаче в качестве открытого параметра-массива пустая
строка преобразуется в строку с одним элементом, содержащим сим-
вол NULL, поэтому оператор PrintStr('') идентичен оператору
PrintStr('#0').
Динамические переменные объектного типа
-----------------------------------------------------------------
Стандартные процедуры New и Dispose допускают в качестве
второго параметра вызов конструктора или деструктора для выделе-
ния для памяти переменной объектного типа или ее освобождения.
При этом используется следующий синтаксис:
New(P, Construct)
и
Dispose(P, Destruct)
где P - это указатель на переменную, ссылающийся на объектный
тип, а Construct и Destruct - это вызовы конструкторов и деструк-
B.Pascal 7 & Objects/LR - 164 -
торов объектного типа. Для New эффект расширенного синтаксиса тот
же, что и от выполнения операторов:
New(P);
P^.Construct;
а для Dispose это эквивалентно операторам:
P^.Dispose;
Dispose(P);
Без расширенного синтаксиса вам пришлось бы часто вслед за
вызовом конструктора вызывать New, или после вызова деструктора
вызывать Dispose. Расширенный синтаксис улучшает читаемость ис-
ходного кода и генерирует более короткий и эффективный код.
Приведенный пример иллюстрирует использование расширенного
синтаксиса New и Dispose:
var
SP: PStrField
ZP: PZipField
begin
New(SP, Init(1, 1, 25, 'Имя'));
New(ZP, Init(1, 2, 5, 'Почтовый индекс'), 0, 99999));
SP^.Edit;
ZP^.Edit;
.
.
.
Dispose(ZP, Done);
Dispose(SP, Done);
end;
Вы можете также использовать New как функцию, распределяющую
и возвращающую динамическую переменную заданного размера:
New(T)
или
New(T, Construct)
В первой форме T может быть любым ссылочным типом. Во второй
форме T должен указывать на объектный тип, а Construct должен
быть вызовом конструктора этого объекта. В обоих случаях типом
результата функции будет T.
Приведем пример:
var
F1, F2: PField
begin
F1 := New(PStrField, Init(1, 1, 25, 'Имя'));
F1 := New(PZipField, Init(1, 2, 5, 'Почтовый индекс', 0,
B.Pascal 7 & Objects/LR - 165 -
99999));
.
.
.
WriteLn(F1^.GetStr); { вызывает TStrField.GetStr }
WriteLn(F2^.GetStr); { вызывает TZipField.GetStr }
.
.
.
Dispose(F2, Done); { вызывает TField.Done }
Dispose(F1, Done); { вызывает TStrField.Done }
end;
Заметим, что хотя F1 и F2 имеют тип PField, правила совмес-
тимости по присваиванию расширенного указателя позволяют присваи-
вать F1 и F2 указателю на любой потомок TField. Поскольку GetStr
и Done являются виртуальными методами, механизм диспетчеризации
виртуального метода корректно вызывает, соответственно,
TStrString.GetStr, TZipField.GetStr, TField.Done и
TStrField.Done.
Процедурные переменные
-----------------------------------------------------------------
После определения процедурного типа появляется возможность
описывать переменные этого типа. Такие переменные называют проце-
дурными переменными. Например, с учетом описаний типа из предыду-
щего примера, можно объявить следующие переменные:
var
P: SwapProc;
F: MathFunc;
Как и целая переменная, которой можно присвоить значение це-
лого типа, процедурной переменной можно присвоить значение проце-
дурного типа. Таким значением может быть, конечно, другая проце-
дурная переменная, но оно может также представлять собой иденти-
фикатор процедуры или функции. В таком контексте описания проце-
дуры или функции можно рассматривать, как описание особого рода
константы, значением которой является процедура или функция. Нап-
ример, пусть мы имеем следующие описания процедуры и функции:
procedure Swap(var A,B: integer);
var
Temp: integer;
begin
Temp := A;
A := B;
B := Temp;
end.
function Tan(Angle: real): real;
B.Pascal 7 & Objects/LR - 166 -
begin
Tan := Sin(Angle) / Cos(Angle);
end.
Описанным ранее переменным P и F теперь можно присвоить зна-
чения:
P := Swap;
F := Tan;
После такого присваивания обращение P(i,j) эквивалентно Swap
(i,j) и F(X) эквивалентно Tan(X).
Как и при любом другом присваивании, значения переменной в
левой и в правой части должны быть совместимы по присваиванию.
Процедурные типы, чтобы они были совместимы по присваиванию,
должны иметь одно и то же число параметров, а параметры на соот-
ветствующих позициях должны быть одинакового типа. Как упомина-
лось ранее, имена параметров в описании процедурного типа никако-
го действия не вызывают.
Кроме того, для обеспечения совместимости по присваиванию
процедура и функция, если ее нужно присвоить процедурной перемен-
ной, должна удовлетворять следующим требованиям:
- Это не должна быть стандартная процедура или функция.
- Такая процедура или функция не может быть вложенной.
- Такая процедура не должна быть процедурой типа inline.
- Она не должна быть процедурой прерывания (interrupt).
Стандартными процедурами и функциями считаются процедуры и
функции, описанные в модуле System, такие, как Writeln, Readln,
Chr, Ord. Чтобы получить возможность использовать стандартную
процедуру или функцию с процедурной переменной, вы должны напи-
сать для нее специальную "оболочку". Например, пусть мы имеем
процедурный тип:
type
IntProc = procedure(N: integer);
Следующая процедура для записи целого числа будет совмести-
мой по присваиванию:
procedure WriteInt(Number: Integer); far;
begin
Write(Number);
end.
Вложенные процедуры и функции с процедурными переменными ис-
пользовать нельзя. Процедура или функция считается вложенной,
когда она описывается внутри другой процедуры или функции. В сле-
дующем примере процедура Inner вложена в процедуру Outer и поэто-
му ее нельзя присваивать процедурной переменной:
B.Pascal 7 & Objects/LR - 167 -
program Nested;
procedure Outer;
procedure Inner;
begin
Writeln('Процедура Inner является вложенной');
end;
begin
Inner;
end;
begin
Outer;
end.
Использование процедурных типов не ограничивается просто
процедурными переменными. Как и любой другой тип, процедурный тип
может участвовать в описании структурного типа, что видно из сле-
дующих описаний:
type
GotoProc = procedure(X,Y: integer);
ProcList = array[1..10] of GotoProc;
WindowPtr = ^WindowRec;
Window = record
Next: WindowPtr;
Header: string[31];
Top,Left,Bottom,Right: integer;
SetCursor: GotoProc;
end;
var
P: ProcList;
W: WindowPtr;
С учетом этих описаний допустимы следующие вызовы процедур:
P[3](1,1);
W.SetCursor(10,10);
Когда процедурной переменной присваивается значение процеду-
ры, то на физическом уровне происходит следующее: адрес процедуры
сохраняется в переменной. Фактически, процедурная переменная
весьма напоминает переменную-указатель, только вместо ссылки на
данные она указывает на процедуру или функцию. Как и указатель,
процедурная переменная занимает 4 байта (два слова), в которых
содержится адрес памяти. В первом слове хранится смещение, во
втором - сегмент.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 168 -
Параметры процедурного типа
-----------------------------------------------------------------
Поскольку процедурные типы допускается использовать в любом
контексте, то можно описывать процедуры или функции, которые
воспринимают процедуры и функции в качестве параметров. В следую-
щем примере показывается использование параметров процедурного
типа для вывода трех таблиц различных арифметических функций:
program Tables;
type
Func = function(X,Y: integer): integer;
function Add(X,Y: integer): integer; far;
begin
Add := X + Y;
end;
function Multiply(X,Y: integer): integer; far;
begin
Multiply := X*Y;
end;
function Funny(X,Y: integer): integer; far;
begin
Funny := (X+Y) * (X-Y);
end;
procedure PrintTable(W,H: integer; Operation: Func);
var
X,Y : integer;
begin
for Y := 1 to H do
begin
for X := 1 to W do Write(Operation(X,Y):5);
Writeln;
end;
Writeln;
end;
begin
PrintTable(10,10,Add);
PrintTable(10,10,Multiply);
PrintTable(10,10,Funny);
end.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 169 -
При работе программа Table выводит три таблицы. Вторая из
них выглядит следующим образом:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
3 6 9 12 15 18 21 24 27 30
4 8 12 16 20 24 28 32 36 40
5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
6 12 18 24 30 36 42 48 54 60
7 14 21 28 35 42 49 56 63 70
8 16 24 32 40 48 56 64 72 80
9 18 27 36 45 54 63 72 81 90
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Параметры процедурного типа особенно полезны в том случае,
когда над множеством процедур или функций нужно выполнить ка-
кие-то общие действия. В данном случае процедуры PrintTable
представляет собой общее действие, выполняемое над функциями Add,
Multiply и Funny.
Если процедура или функция должны передаваться в качестве
параметра, они должны удовлетворять тем же правилам совместимости
типа, что и при присваивании. То есть, такие процедуры или функ-
ции должны компилироваться с директивой far, они не могут быть
встроенными функциями, не могут быть вложенными и не могут описы-
ваться с атрибутами inline или interrupt.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 170 -
---------------------------------------------------------------
Глава 10. Программы и модули
-----------------------------------------------------------------
Синтаксис программ
-----------------------------------------------------------------
Программа в Borland Pascal состоит из заголовка программы,
необязательного оператора uses и основного блока.
программа
¦ ----------¬ ----¬ -----¬ ----¬
L---T->¦заголовок+-->¦ ; +---T----------------->¦блок+->¦ . +->
¦ ¦программы¦ L---- ^ ¦ ------------¬ ^ L----- L----
¦ L---------- ¦ L->¦предложение+--
L----------------------- ¦ uses ¦
L------------
Заголовок программы
-----------------------------------------------------------------
Заголовок программы определяет имя программы и ее параметры.
заголовок программы
¦
¦ --------¬ --------------¬
L-->¦program+-->¦идентификатор+-T------------------------------>
L-------- L-------------- ¦ ----¬ ----------¬ ----¬ ^
L->¦ ( +->¦параметры+->¦ ) +--
L---- ¦программы¦ L----
L----------
----------------¬
параметры программы ---->¦ список +---->
¦идентификаторов¦
L----------------
Если заголовок программы присутствует, он является чисто де-
коративной деталью и компилятор его игнорирует.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 171 -
Оператор uses
-----------------------------------------------------------------
Оператор uses идентифицирует все модули, используемые прог-
раммой, включая непосредственно используемые модули и модули, ис-
пользуемые этими модулями.
-----¬ --------------¬ ----¬
предложение uses -->¦uses+--T-->¦идентификатор+----->¦ ; +--->
L----- ¦ L-------------- ^ L----
¦ ----¬ ¦
L----->¦ , +----------
L----
Модуль System всегда используется автоматически. Для под-
держки таких средств, как файловый ввод-вывод, обработка строк,
операции с плавающей запятой, динамическое распределение памяти и
других этот модуль реализует весь нижний уровень, а также обслу-
живающие фоновые программы.
Паскаль, в свою очередь, обслуживает многие стандартные мо-
дули, такие, как Dos и Crt. Это не происходит автоматически: вы
должны обязательно включить их в оператор uses. Например:
uses Dos,Crt; { теперь могут быть доступны средства модулей
Dos и Crt }
Чтобы найти файл, содержащий скомпилированный модуль, компи-
лятор усекает указанное в операторе uses имя модуля до первых
восьми файлов и добавляет расширение файла. Если целевой платфор-
мой является DOS, расширением будет .TPU. Если целевая платформа
- Windows, то расширением файла будет .TPW. Если целевой платфор-
мой является защищенный режим DOS, то расширением файла будет
.TPP. Хотя имена файлов усекаются, в операторе uses должен указы-
ваться полный идентификатор модуля.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 172 -
Синтаксис модулей
-----------------------------------------------------------------
Модули являются основой модульного программирования. Они ис-
пользуются для создания библиотек, которые могут включаться в
различные программы (при этом становится необязательным иметь в
наличии исходный код), а большие программы могут подразделяться
на логически связанные модули.
----------¬ ----¬ -----------¬
модуль ----->¦заголовок+-->¦ ; +-->¦интерфейс-+---¬
¦ модуля ¦ L---- ¦ный раздел¦ ¦
L---------- L----------- ¦
----------------------------------------
¦ -----------¬ --------------¬ ----¬
L->¦ раздел +--->¦ раздел +-->¦ . +-->
¦реализации¦ ¦инициализации¦ L----
L----------- L--------------
Заголовок модуля
-----------------------------------------------------------------
В заголовке модуля определяется имя модуля.
-----¬ ---------------------¬
заголовок модуля --->¦unit¦-->¦идентификатор модуля¦---->
L----- L---------------------
Имя модуля используется при ссылке на модуль в предложении
использования. Это имя должно быть уникальным, так как два модуля
с одним именем не могут одновременно использоваться.
Имя исходного файла модуля и двоичного файла должны совпа-
дать с идентификатором модуля, усеченным до первых 8 символов.
Если это не так, то компилятор не сможет найти исходный и/или
двоичный файл при компиляции использующей этот модуль программы.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 173 -
Интерфейсная секция
-----------------------------------------------------------------
В интерфейсной секции описываются те константы, типы, пере-
менные, процедуры и функции, которые являются глобальными, то
есть доступными основной программе (программе или модулю, которые
используют данный модуль). Основная программа имеет доступ к этим
элементам, как если бы они были описаны в модуле, являющимся вло-
женным по отношению к данной программе.
интерфейсная секция
¦
¦ ----------¬
L->¦interfaсe+-T---------------------------------------------T->
¦ ¦ ¦ ------------¬^ ^ ¦ -------------------¬ ^ ¦
L---------- L->¦ оператор +- ¦ +->¦ раздел описания +-+ ¦
¦ uses ¦ ¦ ¦ ¦ констант ¦ ¦ ¦
L------------ ¦ ¦ L------------------- ¦ ¦
¦ ¦ -------------------¬ ¦ ¦
¦ +->¦ раздел описания +-+ ¦
¦ ¦ ¦ типов переменных ¦ ¦ ¦
¦ ¦ L------------------- ¦ ¦
¦ ¦ -------------------¬ ¦ ¦
¦ +->¦ раздел описания +-+ ¦
¦ ¦ ¦ переменных ¦ ¦ ¦
¦ ¦ L------------------- ¦ ¦
¦ ¦ -------------------¬ ¦ ¦
¦ L->¦раздел заголовков +-- ¦
¦ ¦процедур и функций¦ ¦
¦ L------------------- ¦
L----------------------------
раздел заголовков
процедур и функций
¦ ----------¬ ----¬
L----T-->¦заголовок+---------->¦ ; +-T----------------------->
¦ ¦процедуры¦ ^ L---- ¦ ----------¬ ----¬ ^
¦ L---------- ¦ L->¦директива+-->¦ ; +--
¦ ------------------¬ ¦ ¦ inline ¦ L----
L->¦заголовок функции+-- L----------
L------------------
В том случае, если процедура или функция является процедурой
или функцией типа inline, в интерфейсной секции содержится только
список заголовков процедур или функций. Модуль процедуры или
функции следует дальше в секции реализации. Заметим, что заголо-
вок процедуры или функции может дублироваться и быть здесь таким
же, как в интерфейсной секции. Вам не нужно задавать здесь список
формальных параметров, но если вы это сделали и если описание в
интерфейсной секции и секции реализации не совпадают, то компиля-
тор во время компиляции выдаст сообщение об ошибке.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 174 -
Секция реализации
-----------------------------------------------------------------
В секции реализации определяются модули всех глобальных про-
цедур или функций. В ней также описываются константы, переменные,
процедуры и функции, являющиеся локальными, то есть недоступными
основной программе.
Секция реализации
¦
¦ ---------------¬ -------------------¬
L->¦implementation+-T------------------>¦ раздел описаний +-->
L--------------- ¦ ------------¬^ L-------------------
L->¦ оператор +-
¦ uses ¦
L------------
По механизму действия описания процедур и функций в интер-
фейсная секция аналогична опережающему описанию, хотя директива
forward не указывается. Таким образом, эти процедуры и функции
могут быть определены (и к ним можно обращаться в любой последо-
вательности) в секции реализации.
Допускается дублирование заголовков процедур и функций из
интерфейсной части. Вам не нужно при этом задавать список фор-
мальных параметров, но если вы это делаете, компилятор на этапе
компиляции в случае несовпадения описаний в интерфейсной части и
секции реализации будет выдавать сообщение об ошибке.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 175 -
Секция инициализации
-----------------------------------------------------------------
Секция инициализации является последней секцией модуля. Она
может состоять либо из зарезервированного слова end (в этом слу-
чае модуль не содержит кода инициализации), либо из операторной
части, которая должна выполняться для инициализации модуля.
----¬
секция инициализации ---T-->¦end+------------------>
¦ L---- ^
¦ ------------------¬ ¦
L->¦операторная часть+--
L------------------
Секции инициализации модулей, которые используются програм-
мой, выполняются в том же порядке, в каком модули указаны в опе-
раторе uses.
Косвенные ссылки на модули
-----------------------------------------------------------------
В операторе uses в основной программе должны содержаться
имена всех модулей, непосредственно или косвенно используемых ос-
новной программой. Рассмотрим следующий пример:
Program Prog;
uses Unit1, Unit2
const a = b;
begin
end.
end.
unit Unit2;
interface
uses Unit1;
const b = c;
implementation
end.
unit Unit1;
interface
const c = 1;
implementation
const d = 2;
end;
В данном примере Unit12 непосредственно зависит от Unit1, а
Prog непосредственно зависит от Unit2. Кроме того, Prog зависит
косвенно от Unit1 (через Unit1), хотя ни один из описанных в
Unit1 идентификаторов в Prog не доступен.
Для компиляции программы компилятор должен иметь возможность
B.Pascal 7 & Objects/LR - 176 -
находить все модули, от которых она прямо или косвенно зависит.
Поэтому, для компиляции Prog компилятор должен иметь возможность
найти и Unit1, и Unit2, иначе возникнет ошибка.
Когда в интерфейсную часть модуля вносятся изменения, другие
модули, использующие этот модуль, должны быть заново скомпилиро-
ваны. При использовании команд Make или Build компилятор делает
это автоматически. Однако, если изменения коснулись только секции
реализации или секции инициализации, то другие модули, в которых
используется этот модуль, перекомпилировать не нужно. В предыду-
щем примере, если интерфейсная часть модуля Unit1 изменилась
(например, с = 2), то модуль Unit2 нужно перекомпилировать. Изме-
нение же секции реализации (например, d = 1) не требует переком-
пиляции Unit2.
При компиляции модуля в Borland Pascal на основе контрольной
суммы интерфейсной секции вычисляется номер версии модуля. В пре-
дыдущем примере при компиляции модуля Unit2 в скомпилированной
версии модуля Unit2 сохраняется номер версии модуля Unit1. При
компиляции основной программы номер версии модуля Unit1 сравнива-
ется с номером версии, сохраненным в модуле Unit2. Если номера
версий не совпадают, что свидетельствует об изменении в интер-
фейсной части модуля Unit1 со времени последней компиляции модуля
Unit2, компилятор, в зависимости от режима компиляции, выдает со-
общение об ошибке или перекомпилирует модуль Unit2 (в зависимости
от режима компиляции).
B.Pascal 7 & Objects/LR - 177 -
Перекрестные ссылки на модули
-----------------------------------------------------------------
Размещение в секции реализации оператора uses позволяет
"скрыть" внутренние детали модуля, поскольку используемые в сек-
ции реализации модули оказываются "невидимыми" для того, кто этот
модуль использует. Более важным, однако, является то, что это
позволяет вам строить взаимозависимые модули.
В следующей программе показаны два модуля, которые "исполь-
зуют" друг друга. Основная программа Circular использует модуль с
именем Display. Модуль Display содержит в своей интерфейсной сек-
ции одну программу WriteXY, которая имеет три параметра: пару ко-
ординат (x,y) и сообщение для вывода на экран. WriteXY перемещает
курсор в точку (x,y) и выводит там сообщение. В противном случае
она вызывает простую программу обработки ошибки.
Пока мы не видим здесь ничего интересного: процедура WriteXY
просто используется вместо процедуры Write. Однако далее, когда
программа обработки ошибки будет выводить сообщение на экран, на-
чинаются перекрестные ссылки (ведь при этом она снова использует
WriteXY). Таким образом, мы имеем процедуру WriteXY, вызывающую
процедуру обработки ошибки SwapError, которая в свою очередь вы-
зывает WriteXY для вывода сообщения на экран. Если у вас уже от
всего этого закружилась голова, не беда. Давайте рассмотрим ис-
ходный код в примере и увидим, что все это не столь уж запутано.
Основная программа Circular очищает экран и выполняет три
обращения к процедуре WriteXY:
program Circular;
{ выводит текст, используя WriteXY }
uses
WinCrt, Display;
begin
ClrScr;
WriteXY(1, 1, 'Левый верхний угол экрана');
WriteXY(100, 100, 'За пределами экрана');
WriteXY(81 - Lenght('Снова в экран..'), 15,
'Снова в экран..');
end.
Взгляните на координаты (x,y) при втором обращении к проце-
дуре WriteXY. В точке с координатами (100,100) на 80х25-символь-
ном экране вывести текст невозможно. Давайте теперь посмотрим,
как работает процедура WriteXY. Далее приведен текст исходного
кода модуля Display, в котором содержится процедура WriteXY. Если
координаты (x,y) являются допустимыми, она выводит на экран сооб-
щение. В противном случае она выводит сообщение об ошибке.
unit Display;
B.Pascal 7 & Objects/LR - 178 -
{ содержит простую программу вывода информации на экран }
interface
procedure WriteXY(X,Y : integer, Message : string);
implementation
uses
Crt, Error;
procedure WriteXY(X,Y : integer, Message : string);
begin
if (X in [1..80] and Y in [1..25] then
begin
Goto(X,Y);
Write(Message);
end;
else
ShowError('Неверные координаты в процедуре WriteXY');
end;
end.
Процедура ShowError, вызываемая в процедуре WriteXY, показа-
на в приведенном далее исходном коде модуля Error. Она всегда вы-
водит сообщение об ошибке на 25-й строке экрана.
unit Error;
{ содержит простую программу сообщения об ошибке }
interface
procedure ShowError(ErrMsg : string);
implementation
uses
Display;
procedure ShowError(ErrMsg :string);
begin
WriteXY(1,25, 'Ошибка: '+ ErrMsg);
end;
end.
Обратите внимание, что операторы uses в секции реализации
обоих модулей (Display и Error) ссылаются друг на друга. Эти два
модуля могут ссылаться друг на друга в секции реализации благода-
ря тому, что Borland Pascal может для обеих модулей выполнять
полную компиляцию интерфейсных секций. Другими словами, компиля-
тор воспринимает ссылку на частично скомпилированный модуль A в
секции реализации модуля В, если интерфейсные секции модуля A и
модуля В не зависят друг от друга (и, следовательно, строго соб-
B.Pascal 7 & Objects/LR - 179 -
людаются правила Паскаля, касающиеся порядка описания).
В случае взаимозависимости интерфейсных секций модулей вы
получите ошибку из-за перекрестных ссылок.
Совместное использование описаний
-----------------------------------------------------------------
Можно модифицировать процедуру WriteXY таким образом, чтобы
она воспринимала дополнительный параметр, задающий прямоугольное
окно на экране:
procedure WriteXY(SomeWindow : WindRec;
X, Y : integer;
Message : string);
procedure ShowError(Somewindow : WindRec; ErrMsg : string);
Нужно учитывать, что две процедуры находятся в разных моду-
лях. Даже если вы описываете WindData в интерфейсной секции одно-
го модуля, то нет такого допустимого способа, с помощью которого
это описание могло бы быть доступно в другом модуле. Решение сос-
тоит в том, чтобы описать третий модуль, в котором содержится
только определение записи WindRec:
unit WindData;
interface
type
WindRec = record
X1, Y1, X2, Y2 : integer;
ForeColor,
BackColor : byte;
Active : boolean;
end;
implementation
end.
В добавление к тому, что модификация кода процедур WriteXY и
ShowError позволяет использовать новый параметр, в интерфейсной
секции модулей Display и Error теперь может использоваться
WindData. Это допустимо, так как модуль WindData не зависит от
своего оператора uses, а модули Display и Error ссылаются друг на
друга только в соответствующих секциях реализации.
Взаимозависимые модули могут быть полезны в отдельных ситуа-
циях, но использовать их надо аккуратно. Если вы будете применять
их так, где это не требуется, программу станет сложней обслужи-
вать, и она будет больше подвержена ошибкам.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 180 -
---------------------------------------------------------------
Глава 11. Динамически компонуемые библиотеки
-----------------------------------------------------------------
Динамически компонуемые библиотеки (DLL) позволяют несколь-
ким прикладным программа Windows или DOS защищенного режима сов-
местно использовать код и ресурсы. В Borland Pascal вы можете как
использовать существующие DLL, так и написать свои собственные
DLL, которые можно применять в других программах.
Что такое DLL?
-----------------------------------------------------------------
DLL - это выполняемый модуль, содержащий программный код или
ресурсы, используемые другими прикладными программами или DLL.
Концептуально динамически компонуемая библиотека аналогичная мо-
дулю - они обеспечивают для программ процедуры и функции. Однако
между DLL и модулями имеются существенные различия. В частности,
модули компонуются статически, а DLL - динамически.
Когда программа использует процедуру или функцию из модуля,
копия кода этой процедуры или функции статически компонуется с
выполняемым файлом программы. Если две программы выполняются од-
новременно и используют одну и ту же процедуру и функцию модуля,
то в системе будет присутствовать две копии этой подпрограммы.
Эффективнее было бы использовать одну копию. Такую возможность
предоставляет DLL.
В отличие от модуля DLL не компонуется с использующей DLL
программой. Вместо этого код и ресурсы DLL находятся в отдельном
выполняемом файле с расширением .DLL. Этот файл должен присутс-
твовать при выполнении программы-клиента. Вызываемые программой
процедуры и функции динамически компонуются со своими точками
входа в используемой программе DLL.
Другое отличие модулей от DLL состоит в том, что модули мо-
гут экспортировать типы, константы, данные и объекты, а DLL -
только процедуры и функции.
Чтобы ее можно было использовать в программе Borland Pascal,
DLL не обязательно должна быть написана на Borland Pascal. Кроме
того, программы, написанные на других языках, могут использовать
DLL, написанные на Borland Pascal. DLL, таким образом, идеально
подходит при программных проектах, реализуемых на нескольких язы-
ках.
Использование DLL
-----------------------------------------------------------------
Чтобы модуль мог использовать процедуру или функцию в DLL,
он должен импортировать процедуру или функцию с помощью описания
external. Например, в следующем описании из DLL и именем KERNEL
(ядро Windows) импортируется функция с именем GlobalAlloc:
B.Pascal 7 & Objects/LR - 181 -
function GlobalAlloc(Glags: Word; Bytes: Longint): THandle;
far; external 'KERNEL' index 15;
В импортируемой процедуре или функции директива external за-
нимает место описательной и операторной части, которые нужно было
бы включить в противном случае. В импортируемых процедурах и
функциях должна использоваться дальняя модель вызова, выбранная
ключевым словом far или директивой компилятора {$F+}; во всем ос-
тальном их поведение не отличается от обычных процедур и функций.
Borland Pascal импортирует процедуры и функции тремя спосо-
бами:
- по имени;
- по новому имени;
- по порядковому номеру.
Формат директив external для каждого из трех методов показан
в приведенном ниже примере.
Когда оператор index или name не указан, процедура или функ-
ция экспортируются по имени. Это имя совпадает с идентификатором
процедуры или функции. В данном примере процедура ImportByName
импортируется из библиотеки 'TESTLIB' по имени 'IMPORTBYNAME':
procedure ImportByName; external 'TESTLIB';
Когда задан оператор name, процедура или функция импортиру-
ется под именем, отличным от имени идентификатора. В следующем
примере процедура ImportByName импортируется из библиотеки
'TESTLIB' по имени 'REALNAME':
procedure ImportByName; external 'TESTLIB'name 'REALNAME'
Наконец, при наличии оператор index процедура или функция
импортируется по порядковому значению. Такой вид импорта уменьша-
ет время загрузки модуля, так как отпадает необходимость поиска
имени в таблице имен DLL. В следующем примере процедура
ImportByOrd импортируется из библиотеки 'TESTLIB':
procedure ImportByOrd; external 'TESTLIB' index 5;
Имя DLL задается после ключевого слова external, а новое
имя, заданное в операторе name, не обязано представлять собой
строковые литералы. Допускается любое строковое выражение-конс-
танта. Аналогично, порядковый номер, задаваемый в операторе
index, может быть любым целочисленным выражением-константой.
const
TestLib = TestLib;
Ordinal = 5;
B.Pascal 7 & Objects/LR - 182 -
procedure ImportByName; external TestLib;
procedure ImportByName; external TestLibname 'REALNAME'
procedure ImportByOrd; external TestLib index Ordinal;
Хотя DLL может содержать переменные, импортировать их в дру-
гие модули невозможно. Любой доступ к переменным DLL должен осу-
ществляться через процедурный интерфейс.
Модули импорта
-----------------------------------------------------------------
Описания импортируемых процедур и функций могут помещаться
непосредственно в программу, которая их импортирует. Однако обыч-
но они объединяются в модуль импорта, содержащий описания всех
процедур и функций в DLL, а также все типы и константы, необходи-
мые для интерфейса с DLL. Примерами таких модулей импорта являют-
ся поставляемые с Borland Pascal модули WinTypes, WinProcs и
WinAPI. Модули импорта не обязательны для интерфейса с DLL, но
они значительно упрощают обслуживание использующих множество DLL
проектов.
В качестве примера рассмотрим DLL с именем DATETIME.DLL, со-
держащую четыре подпрограммы для получения и установки даты и
времени с помощью типа записи, содержащей число, месяц, год и за-
писи, которая содержит секунду, минуту и час. Вместо спецификации
соответствующих описаний процедуры, функции и типа в каждой ис-
пользующей DLL программе вы можете построить наряду с DLL модуль
импорта. В следующем примере создается файл .TPW (в предположе-
нии, что целевой платформой является Windows), но отсутствуют код
и данные для использующей его программы.
unit DateTime;
interface
type
TTimeRec = record
Second: Integer;
Minute: Integer;
Hour: Integer;
end;
type
TDateRec
TDateRec = record
Day: Integer;
Month: Integer;
Year: Integer;
end;
procedure SetTime(var Time: TTimeRec);
procedure GetTime(var Time: TTimeRec);
B.Pascal 7 & Objects/LR - 183 -
procedure SetDate(var Date: TDateRec);
procedure GetDate(var Date: TDateRec);
inplementation
procedure SetTime; external 'DATETIME' index 1;
procedure GetTime; external 'DATETIME' index 2;
procedure SetDate; external 'DATETIME' index 3;
procedure GetTime; external 'DATETIME' index 4;
end.
Любая программа, использующая DATETIME.DLL может теперь
просто задать в своем операторе uses модуль DateTime. Приведем
пример программы Windows:
program ShowTime;
uses WinCrt, DateTime;
var
Time: TTimeRec;
begin
GetTime(Time);
with Time do
WriteLn('Текущее время: ', Hour, ':', Minute, ':',
Second);
end.
Другим преимуществом использования модуля импорта, такого
как DateTime, является то, что при модификации DATETIME.DLL обно-
вить требуется только модуль импорта DateTime.
Когда вы компилируете использующую DLL программу, компилятор
не ищет DLL, так что ее присутствие не требуется. Однако DLL
должна присутствовать в системе при выполнении программы.
Если вы пишете собственные DLL, они не компилируются автома-
тически при компиляции использующей ее программы с помощью коман-
ды Compile¦Make. DLL следует компилировать отдельно.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 184 -
Статический и динамический импорт
-----------------------------------------------------------------
Директива external обеспечивает возможность статического им-
порта процедур и функций из DLL. Статически импортируемая проце-
дура и функция всегда ссылается на одну и ту же точку входа в
DLL. Расширения Windows и защищенного режима DOS Borland поддер-
живает также динамический импорт, при котором имя DLL и имя или
порядковый номер импортируемой процедуры или функции задается во
время выполнения. Приведенная ниже программа ShowTime использует
динамический импорт для вызова процедуры GetTime в DATETIME.DLL.
Обратите внимание на использование переменной процедурного типа
для представления адреса процедуры GetTime.
program ShowTime;
uses WinProcs, WinTypes, WinCrt;
type
TTimeRec = record
Second: Integer;
Minute: Integer;
Hour: Integer;
end;
TGetTime = procedure(var Time: TTimeRec);
var
Time: TTimeRec;
Handle: THAndle;
GetTime: TGetTime;
begin
Handle := LoadLibrary('DATETIME.DLL');
if Handle >= 32 then
begin
@GetTie := GetProcAddress(Handle, 'GETTIME');
if @GetTime <> nil then
begin
GetTime(Time);
with Time do
WriteLn('Текущее время: ', Hour, ':', Minute, ':',
Second);
end;
FreeLibrary(Handle);
end;
end;
B.Pascal 7 & Objects/LR - 185 -
Написание DLL
-----------------------------------------------------------------
Структура DLL Borland Pascal идентичная структуре программы,
но DLL начинается вместо заголовка program с заголовка program.
Заголовок library указывает Borland Pascal, что нужно создать вы-
полняемый файл с расширением .DLL, а не с расширением .EXE, и вы-
полняемый файл помечается как DLL.
библиотека
¦
¦ --------------¬ ----¬ -------¬
L-->¦ заголовок +-->¦ ; +-T------------------¦ блок +------->
¦ библиотеки ¦ L---- ¦ -----------¬ ^ L-------
L-------------- L-->¦ оператор +--
¦ uses ¦
L-----------
----------¬ ----------------¬
заголовок ---->¦ library +-->¦ идентификатор +----->
процедуры L---------- L----------------
В приведенном ниже примере приведена очень простую DLL с
двумя экспортируемыми функциями Min и Max, которые вычисляют наи-
меньшее и наибольшее из двух целочисленных значений.
library MinMax;
function Min(X, Y: Integer): Integer; export;
begin
if X < Y then Min := X else Min := Y;
end;
function Max(X, Y: Integer): Integer; export;
begin
if X > Y then Max := X else Max := Y;
end;
exports
Min index 1,
Max index 2;
begin
end.
Обратите внимание на использование для подготовки Min и Max,
для экспорта ключевого слова export, и на оператор exports, ис-
пользуемый для фактического экспорта двух подпрограмм, указываю-
щий, для каждой из них, необязательный порядковый номер.
Хотя предыдущий пример этого не показывает, библиотека может
состоять из нескольких модулей. В таких случаях исходный файл
библиотеки часто сводится к оператору uses, оператору exports и
B.Pascal 7 & Objects/LR - 186 -
коду инициализации библиотеки. Например:
library Eritors;
uses EdInit, EdInOut, EdFormat, EdPrint;
exports
InitEditors index 1,
DoneEditors index 2,
InsertText index 3,
DeleteSelection index 4,
FormatSelection index 5,
PrintSelection index 6,
.
.
.
SetErrorHandler index 53;
begin
InitLibrary;
end.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 187 -
Директива процедуры export
-----------------------------------------------------------------
Если процедуры и функции должны экспортироваться DLL, они
должны компилироваться с директивой компилятора export. Директива
export принадлежит к тому же семейству процедурных директив, что
и near, far, inline и interrupt. Это означает, что директива
export, если она присутствует, должна указываться перед первым
заданием процедуры или функции - она не может указываться в опре-
деляющем описании или в опережающем описании.
Директива export делает процедуру или функцию экспортируе-
мой. Она принудительно использует для подпрограммы дальний тип
вызова и подготавливает ее для экспорта, генерируя для процедуры
специальный код входа и выхода. Заметим, однако, что фактический
экспорт процедуры или функции не происходит, пока подпрограмма не
перечисляется в операторе exports библиотеки.
Оператор exports
-----------------------------------------------------------------
Процедура или функция экспортируется DLL, когда она указыва-
ется в операторе exports библиотеки.
оператор exports
¦ ----------¬ -----------------¬ ----¬
L-->¦ exports +-->¦ список экспорта+----------->¦ ; +------->
L---------- L----------------- L----
-----------------¬
список экспорта --T->¦ запись экcпорта+----------->
¦ L----------------- ^
¦ ----¬ ¦
L------->¦ ; +----------
L----
оператор exports
¦ ----------------¬
L--->¦ идентификатор +--T------------------------------------¬
L---------------- ¦ --------¬ ------------------¬ ^ ¦
L-->¦ index +->¦ целая константа +-- ¦
L-------- L------------------ ¦
----------------------------------------------------------------
L-T-------------------------------------T---------------------->
¦ -------¬ ----------------------¬ ^¦ -----------¬ ^
L>¦ name +-->¦ строковая константа +--L->¦ resident +---
L------- L---------------------- L-----------
Оператор exports может встречаться в любом месте описатель-
ной части программы или библиотеки и любое число раз. Каждая за-
пись в операторе exports задает идентификатор экспортируемой про-
цедуры или функции. Однако, эта процедура или функция должна опи-
B.Pascal 7 & Objects/LR - 188 -
сываться до оператора exports, и ее описание должно содержать ди-
рективу export. Перед идентификатором в операторе exports вы мо-
жете указать идентификатор модуля с точкой; это называется пол-
ностью уточненным идентификатором.
Запись экспорта может также включать в себя оператор index,
который состоит из ключевого слова index, за которым следует це-
лочисленное значение в диапазоне от 1 до 32767. Когда задается
оператор index, для экспортируемой процедуры или функции должно
использоваться специальное порядковое значение. Если в записи
экспорта оператор index отсутствует, то порядковое значение прис-
ваивается автоматически.
Запись может содержать оператор name, состоящий из ключевого
слова name, за которым следует строковая константа. При наличии
оператора name экспортируемая процедура или функция должна экс-
портироваться с помощью задаваемого строковой константой имени.
Если оператор name в записи экспорта отсутствует, то процедура
или функция экспортируется по ее идентификатору (символы которого
преобразуются в верхний регистр).
Наконец, запись экспорта может включать в себя ключевое сло-
во resident. При задании ключевого слова resident информация об
экспорте остается в памяти, пока DLL загружена. Параметр resident
существенно уменьшает время поиска подпрограммы в DLL по имени.
Программа может содержать оператор exports, но это встреча-
ется редко, так как Windows не позволяет прикладным программам
экспортировать функции, используемые другие прикладными програм-
мами.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 189 -
Код инициализации библиотеки
-----------------------------------------------------------------
Операторная часть библиотеки состоит из кода инициализации
библиотеки. Код инициализации выполняется только один раз при
первоначальной загрузке библиотеки. Когда другие прикладные прог-
раммы будут использовать уже загруженную библиотеку, код инициа-
лизации повторно не выполняется, но увеличивается счетчик исполь-
зования DLL.
DLL хранится в памяти, пока ее счетчик использования больше
нуля. Когда счетчик использования становится нулевым, указывая,
что все использующие DLL прикладные программы завершили работу,
она удаляется из памяти. При этом выполняется код процедуры выхо-
да. Процедуры выхода регистрируются с помощью переменной
ExitProc, которая описывается в Главе 22 "Вопросы управления".
Код инициализации DLL обычно выполняет такие задачи как ре-
гистрация класса окна для содержащихся в DLL оконных процедур и
установка начальных значений для глобальных переменных DLL. Уста-
новив в нулевое значение переменную ExitCode, код инициализации
библиотеки может указать состояние ошибки (ExitCode описывается в
модуле System). По умолчанию ExitCode равна 1, что указывает на
успешную инициализацию. Если код инициализации устанавливает зна-
чение этой переменной в 0, то DLL выгружается из системной памя-
ти, и вызывающая прикладная программа уведомляется о неудачной
загрузке DLL.
Когда выполняется библиотечная процедура выхода, переменная
ExitCode не содержит код завершения процесса. Вместо этого
ExitCode содержит одно из значений wep_System или wep_Free_DLL,
определенных в модуле WinTypes. wep_System указывает на заверше-
ние работы Windows, а wep_Free_DLL указывает на то, что выгружена
данная DLL.
Приведем пример библиотеки с кодом инициализации и процеду-
рой выхода:
library Test;
{$S-}
uses WinTypes, WinProcs;
var
SaveExit: Pointer;
procedure LibExit; far;
begin
if ExitCode = wep_System_Exit then
begin
.
.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 190 -
.
{ выполняется завершение работы системы }
.
.
.
end else
begin
.
.
.
{ разгружается DLL }
.
.
.
end;
ExitProcess : SaveExit;
end;
begin
.
.
.
{ выполнить инициализацию DLL }
.
.
.
SaveExit := ExitProc; { сохранить старый указатель
процедуры выхода }
ExitProc := @LibExit; { установка процедуры выхода
LibExit }
end.
В защищенном режиме DOS передаваемое процедуре выхода DLL
значение ExitCode всегда равно 0 и соответствует wep_FREE_DLL.
После разгрузки DLL экспортируемая функция вызывает процеду-
ру WEP (процедура выхода Windows) DLL, если она присутствует.
Библиотека Borland Pascal автоматически экспортирует функцию WEP,
которая продолжает вызывать записанный в переменной ExitProc ад-
рес, пока ExitProc не примет значения nil. Поскольку этот меха-
низм процедур выхода соответствует работе с процедурами выхода в
программах Borland Pascal, и в программах, и в библиотеках вы мо-
жете использовать одну и ту же логику процедур выхода.
Поскольку операционная система при завершении DLL переключа-
ет внутренний стек, процедуры выхода в DLL должны компилироваться
с запрещением проверки стека (в состоянии {$S-}). Кроме того, ес-
ли в процедуре выхода DLL происходит ошибка этапа выполнения,
операционная система аварийно завершает работу, поэтому вы для
предотвращения ошибок этапа выполнения вы должны включить в свой
код достаточное количество проверок.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 191 -
Замечания по программированию библиотек
-----------------------------------------------------------------
В следующих разделах описаны некоторые важные моменты, кото-
рые следует иметь в виду при работе с DLL.
Глобальные переменные в DLL
-----------------------------------------------------------------
DLL имеет свой собственный сегмент данных, и любая описанная
в DLL переменная является локальной для этой DLL. DLL не может
получить доступ к переменным, описанным в вызывающих DLL модулях,
и не может экспортировать переменные в другие модули. Такой дос-
туп должен реализовываться через процедурный интерфейс.
Глобальные переменные и файлы в DLL
-----------------------------------------------------------------
Как правило, DLL не является "владельцем" каких-либо откры-
ваемых ей файлов или получаемых ей от системы глобальных блоков
памяти. Такими объектами владеет (прямо или косвенно) сама прик-
ладная программа, вызывающая DLL.
Когда прикладная программа завершает работу, любые открытые
файлы, владельцем которых она является, автоматически закрывают-
ся, а все принадлежащие ей глобальные блоки памяти автоматически
освобождаются. Это означает, что описатели данных файлов и блоков
памяти, записанные в DLL в глобальных переменных, могут в любое
время стать недопустимыми без уведомления DLL. По этой причине
DLL не следует полагаться на допустимость описателя файла и гло-
бальных описателей памяти, хранящихся между обращениями к DLL в
глобальных переменных. Такие описатели следует сделать параметра-
ми процедур и функций DLL, и вызывающая прикладная программа
должна отвечать за их поддержку.
В Windows глобальные блоки памяти, распределенные с атрибу-
том gmem_DDEShare (определенные в модуле WinTypes), принадлежат
DLL, а не вызывающим прикладным программам. Такие блоки памяти
остаются распределенными, пока они явно не освобождаются DLL, или
пока DLL не выгружается.
Администратор памяти защищенного режима DOS не поддерживает
совместно используемых блоков памяти и игнорирует флаг
gmem_DDEShare. В защищенном режиме DOS распределяемые DLL блоки
памяти всегда принадлежат вызывающей библиотеку DLL программе.
DLL и модуль System
-----------------------------------------------------------------
В продолжении существования DLL переменная HInstance содер-
жит описатель экземпляра DLL. Переменные FPrevInst и CmdShow в
DLL всегда равны 0 (как и переменная PrefixSeg), поскольку DLL не
имеет префикса программного сегмента (PSP). В прикладной програм-
B.Pascal 7 & Objects/LR - 192 -
ме PrefixSeg никогда не равна 0, поэтому проверка PrefixSeg <> 0
возвращает True, если текущем модулем является прикладная прог-
рамма, и False, если текущим модулем является DLL.
Чтобы обеспечить правильную работу администратора динамичес-
ки распределяемой области, содержащегося в модуле System, код за-
пуска библиотеки устанавливает переменную HeapAllocFlags в значе-
ние gmem_Moveable + gmem_DDEShare. В Windows это приводит к тому,
что все блоки памяти, распределенные через процедуры New и
GetMem, будут принадлежать DLL, а не вызывающей ее прикладной
программе.
Примечание: Подробности об администраторе памяти вы
можете найти в Главе 21.
Ошибки этапа выполнения в DLL
-----------------------------------------------------------------
Если в DLL происходит ошибка этапа выполнения, вызывающая
DLL прикладная программа завершает работу. При этом сама DLL не
обязательно удаляется из памяти, поскольку она может использо-
ваться другими прикладными программами.
Поскольку DLL не может знать, вызывается ли она из приклад-
ной программы Borland Pascal или из прикладной программы, напи-
санной на другом языке программирования, то DLL не может вызывать
процедуры выхода прикладной программы до завершения прикладной
программы. Прикладная программа просто прерывается и выгружается
из памяти. По этой причине, чтобы таких ошибок не происходило,
нужно обеспечить в DLL достаточное количество проверок.
Если в DLL под Windows происходит ошибка этапа выполнения,
то надежнее всего полностью выйти в Windows. Если вы просто пыта-
етесь модифицировать и перестроить сбойный код DLL, а затем снова
выполнить прикладную программу, Windows не будет загружать новую
версию, если ошибочная версия уже находится в память. Выйдите из
Windows и перезапустите ее, а Borland Pascal обеспечит загрузку
корректной версии DLL.
DLL и сегменты стека
-----------------------------------------------------------------
В отличие от прикладной программы DLL не имеет своего собс-
твенного сегмента стека. Вместо этого она использует сегмент сте-
ка вызывающей DLL прикладной программы. Это может создать пробле-
мы в подпрограмме DLL, которые полагают, что регистры DS и SS
ссылаются на один и тот же сегмент, как это имеет место в модуле
прикладной программы Windows.
Borland Pascal никогда не генерирует код, подразумевающий
равенство DS = SS, и в библиотеке исполняющей системы Borland
Pascal таких предположений не делается. Если вы пишете код на
языке ассемблера, то не полагайтесь на то, что регистры DS и SS
B.Pascal 7 & Objects/LR - 193 -
содержат одно и то же значение.
Создание совместно используемых DLL
-----------------------------------------------------------------
Borland Pascal поддерживает DLL, которые могут совместно ис-
пользоваться в защищенном режиме DOS и в Windows. Совместно ис-
пользуемые DLL совместимы на уровне двоичного кода. Это означает,
что один и тот же файл .DLL может использоваться в прикладной
программе защищенного режима DOS или в прикладной программе
Windows.
При компиляции совместно используемой DLL в качестве целевой
платформы нужно выбирать Windows:
* В IDE выберите команду Compile¦Target и в диалоговом окне
Target (Целевая платформа) укажите Windows.
* При использовании компилятора, работающего в режиме ко-
мандной строки, для выбора в качестве целевой платформы
Windows используйте переключатель /CW.
DLL, скомпилированная для защищенного режима DOS, под
Windows использоваться не может, так как библиотека исполняющей
системы защищенного режима DOS использует отдельные функциональ-
ные вызовы DOS и DPMI, которые следует избегать в Windows.
Совместно используемая DLL может взаимодействовать с опера-
ционной системой (DOS защищенного режиме или Windows) только че-
рез модуль WinAPI. Этот модуль представляет функции, общие для
защищенного режима DOS и Windows. Другие интерфейсные модули
Windows, такие как WinTypes и WinProcs, описывают большое число
подпрограмм API, не поддерживаемых в защищенном режиме DOS.
Примечание: О модуле WinAPI рассказывается в Главе 17
"Программирование в защищенном режиме DOS".
Важно отметить, что хотя совместно используемая DLL может
выполняться одновременно и под Windows, в окне защищенного режима
Windows DOS, связь через DLL между двумя операционными средами
невозможна. Реально в системе будет присутствовать две копии DLL,
каждая из которых защищена от другой и использует полностью изо-
лированную область памяти.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 194 -
---------------------------------------------------------------
Часть II. Глава 12. Библиотеки исполняющей системы
-----------------------------------------------------------------
Borland Pascal включает в себя библиотеки исполняющей систе-
мы для защищенного режима DOS, реального режима DOS и Windows.
Наиболее часто используемые библиотеки исполняющей системы нахо-
дятся в файлах TURBO.TPL (реальный режим DOS), TPP.TPL (защищен-
ный режим DOS) и TPW.TPL (Windows). Дополнительные модули постав-
ляются в отдельных файлах .TPU, .TPP и .TPW.
* Для реального режима DOS библиотека TURBO.TPL содержит мо-
дули System, Overlay, Crt, Dos и Printer. Кроме того, в
отдельных файлах .TPU поставляются модули Graph, Strings,
WinDos, Turbo3 и Graph3.
* Для защищенного режима DOS библиотека TPP.TPL содержит мо-
дули System, Crt, Dos, Printer, Strings, WinDos и WinAPI.
Кроме того, в виде отдельного файла .TPP поставляется мо-
дуль Graph.
* Для Windows библиотека TPW.TPL содержит модули System,
Strings, WinTypes, WinProcs, Win31, WinAPI, WinDos, WinCrt
и WinPrn. В виде исходного кода поставляются некоторые до-
полнительные модули Windows.
Кроме библиотек исполняющей системы, Borland Pascal включает
в себя прикладную среду Turbo Vision для реального и защищенного
режима DOS и прикладную среду ObjectWindows для Windows. Эти биб-
лиотеки описаны в "Руководстве по программированию с Turbo
Vision" и в "Руководстве по программированию с использованием
ObjectWindows".
В данной главе кратко описывается каждый модуль библиотеки
исполняющей системы.
Модули Borland Pascal
-----------------------------------------------------------------
Borland Pascal обеспечивает вам доступ к большому числу
встроенных констант, типов данных, переменных, процедур и функ-
ций. Некоторые из них специфичны для Borland Pascal, другие спе-
цифичны для программирования прикладных задач для Windows или
Dos. Их количество велико, однако, в своей программе вы редко ис-
пользуете их все сразу. Поэтому они разделены на связанные груп-
пы, называемые модулями. В этом случае можно использовать только
те модули, которые необходимы в программе.
Программный модуль (unit) представляет собой набор констант,
типов данных, переменных, процедур и функций. Каждый модуль ана-
логичен отдельной программе на Паскале: он может иметь основное
тело, которое вызывается перед запуском вашей программы и осу-
ществляет необходимую инициализацию. Короче говоря, модуль предс-
тавляет собой библиотеку описаний, которую можно вставить в прог-
B.Pascal 7 & Objects/LR - 195 -
рамму и которая позволит разбить программу на части, компилируе-
мые отдельно.
Модуль обеспечивает набор средств благодаря входящим в него
процедурам и функциям при поддержке констант, типов данных и пе-
ременных, однако действительная реализация этих средств скрыта в
силу того, что модуль разделен на две части: интерфейс и реализа-
цию. Если программа использует модуль, то все описания модуля
становятся доступными этой программе, как если бы они были опре-
делены в ней самой.
Структура модуля аналогична структуре программы. Все описа-
ния внутри модуля связаны друг с другом. Например, модуль Strings
содержит все описания, необходимые для подпрограмм обработки
строк, заканчивающихся нулевым символом.
Модуль System
-----------------------------------------------------------------
Модуль System реализует поддерживающие подпрограммы нижнего
уровня для всех встроенных средств, таких как ввод-вывод, работа
со строками, операции с плавающей точкой и динамическое распреде-
ление памяти.
Модуль System содержит все стандартные и встроенные процеду-
ры и функции Borland Pascal. Любая подпрограмма Borland Pascal,
не являющаяся частью стандартного Паскаля и не находящаяся ни в
каком другом модуле, содержится в модуле System. Этот модуль ав-
томатически используется во всех программах, и его не требуется
указывать в операторе uses.
Модуль Dos и WinDos
-----------------------------------------------------------------
Модули Dos и WinDos реализуют многочисленные процедуры и
функции Паскаля, которые эквивалентны наиболее часто используемым
вызовам DOS, как например, GetТime, SetТime, DiskSize и так да-
лее. Кроме того, WinDos определяет две программы низкого уровня
МsDos и Intr, которые позволяют активизировать любой вызов MS-DOS
или системное прерывание. Тип Registers представляет собой тип
данных для параметра в МsDos и Intr. Кроме того, определяются не-
которые другие константы и типы данных. Ни одна из этих подпрог-
рамм не определена в стандартном Паскале, поэтому они помещены в
свои собственные модули. Подробнее модули WinDos и Dos описывают-
ся в Главе 16 "Интерфейс с DOS".
Модуль Crt
-----------------------------------------------------------------
Модуль Crt реализует ряд мощных программ, предоставляющих
B.Pascal 7 & Objects/LR - 196 -
вам полную возможность управления средствами компьютера РС, таки-
ми, как управление режимом экрана, расширенные коды клавиатуры,
цвета, окна, и звуковые сигналы. Модуль Crt может использоваться
только в программах, работающих на персональных компьютерах IBM
РС, РС AT, РS/2 фирмы IBM и полностью совместимых с ними.
Одним из основных преимуществ использования модуля Crt явля-
ется большая скорость и гибкость при выполнении операций работы с
экраном. Программы, не работающие с модулем Crt, выводят на экран
информацию с помощью средств операционной системы DOS, что связа-
но с дополнительными непроизводительными затратами. При использо-
вании модуля Crt выводимая информация посылается непосредственно
в базовую систему ввода-вывода (ВIОS), или, для еще более быстрых
операций, непосредственно в видеопамять.
О модуле Crt рассказывает в Главе 14 "Ввод и вывод".
Модуль WinCrt
-----------------------------------------------------------------
Модуль WinCrt - это дpайвеp устpойства текстовых файлов, ко-
тоpый пеpеопpеделяет вывод в пpокpучиваемое окно. Хотя большая
часть ваших пpогpамм для Windows, как пpавило, будет создавать
свои собственные окна, модуль WinCrt можно использовать для
быстрых и простых программ, базирующихся на текстах, когда вам
нужно быстро получить результаты. Модуль WinCrt описывается в
главе 14 "Ввод и вывод".
Модуль Printer
-----------------------------------------------------------------
Модуль Printer позволяет вам посылать стандартный вывод Пас-
каля на принтер, используя процедуры Write и WriteLn. Подробнее
он описывается в главе 14 "Ввод и вывод".
Модуль WinPrn
-----------------------------------------------------------------
Модуль WinPrn позволяет вам посылать своей вашей программы
Windows на принтер по вашему выбору. Подробнее он описывается в
главе 14 "Ввод и вывод".
Модуль Overlay
-----------------------------------------------------------------
Модуль Overlay позволяет вам уменьшить требования к памяти
программы DOS реального режима. Фактически, вы можете писать
программы, превышающие общий объем доступной памяти, поскольку в
каждый момент в памяти будет находиться только часть вашей прог-
B.Pascal 7 & Objects/LR - 197 -
раммы. Подробно данный модуль описан в Главе 20 "Использование
оверлеев".
Модуль Strings
-----------------------------------------------------------------
Модуль Strings обеспечивает обработку новых строк, заканчи-
вающихся пустым символом. Строки, стандартные для Паскаля,
обрабатываются модулем System. Подробнее модуль Strings описыва-
ется в Главе 18 "Использование строк с завершающим нулем".
Модуль Graph
-----------------------------------------------------------------
Модуль Graph обеспечивает ряд быстрых и мощных графических
подпрограмм. Он реализует независимый от устройств графический
драйвер Borland, поддерживающий графику CGA, EGA, VGA, Hercules,
AT&T 400, MCGA, 3270PC и 8514. Модуль Graph не встроен в
TURBO.TPL, он находится на том же диске, что и файлы .BGI (графи-
ческий интерфейс Borland) и .CHR (шрифты).
Подробнее о модуле Graph рассказывается в Главе 19 "Исполь-
зование графического интерфейса Borland".
Модули Turbo3 и Graph3
-----------------------------------------------------------------
Модули Turbo3 и Graph3 предусмотрены только для обратной
совместимости. Turbo3 содержит две переменные и несколько проце-
дур, которые больше не поддерживаются Borland Pascal. Graph3 со-
держит полный набор графических подпрограмм версии 3.0 - основ-
ных, продвинутых, и использующих графику в относительных коман-
дах. Информацию об этих файлах вы можете найти в файле
TURBO3.INT.
Модули WinTypes и WinProcs
-----------------------------------------------------------------
Модуль WinTypes содержит все константы, структуры данных и
стили, используемые в прикладном программном интерфейсе Windows.
Модуль WinTypes подробно описывается в справочной системе Borland
Pascal.
Модуль WinProcs содержит все функции и процедуры, составляю-
щие прикладной программный интерфейс Windows. Модуль WinProcs
также подробно описывается в справочной системе.
Совместно эти модули образуют прикладной программный интер-
фейс Windows (API).
B.Pascal 7 & Objects/LR - 198 -
Модуль Win31
-----------------------------------------------------------------
Модуль Win31 обеспечивает интерфейс с дополнительными подп-
рограммами API, которые можно найти в Windows 3.1. Прикладные
программы, использующие Win31, не работают под Windows 3.0.
Модуль WinAPI
-----------------------------------------------------------------
Модуль WinAPI определяет подмножество подпрограмм API
Windows, поддерживаемых и в Windows, и в защищенном режиме DOS.
Подробнее об этом модуле рассказывается в Главе 17 "Программиро-
вание в защищенном режиме DOS".
Модули, поддерживающие Windows 3.1
-----------------------------------------------------------------
Borland Pascal поддерживает API Windows 3.1 в следующих мо-
дулях:
ColorDlg LZExpand ShellAPI
CommDlg MMSystem Stress
Cpl OLE ToolHelp
DDEML PenWin Ver
Dlgs Print WinMem32
B.Pascal 7 & Objects/LR - 199 -
---------------------------------------------------------------
Глава 13. Стандартные процедуры и функции
-----------------------------------------------------------------
В данной главе кратко описываются стандартные (встроенные)
процедуры и функции Borland Pascal и предописанные переменные,
определенные в модуле System. Более подробную информацию о конк-
ретной процедуре, функции или предописанной переменной вы можете
найти в Главе 1 ("Справочник по библиотеке") в "Руководстве прог-
раммиста".
Стандартные процедуры и функции являются предописанными. Так
как записи с их предварительными описаниями действуют точно так-
же, как если бы они были описаны в окружающем программу модуле,
при описании, переопределяющем тот же идентификатор внутри прог-
раммы конфликта не возникает.
Примечание: О других процедурах и функциях вы можете
прочесть в Главе 14 "Ввод и вывод".
В данной главе освещаются следующие темы:
- Процедуры управления программой.
- Функции преобразования.
- Арифметические функции.
- Порядковые процедуры и функции.
- Строковые процедуры и функции.
- Процедуры и функции динамического распределения памяти.
- Прочие процедуры и функции.
- Предописанные переменные модуля System.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 200 -
Процедуры управления работой программы
-----------------------------------------------------------------
Процедуры управления работой программы - это процедуры, уп-
равляющие логикой выполнения программы.
--------------------T-------------------------------------------¬
¦ Процедура ¦ Описание ¦
+-------------------+-------------------------------------------+
¦ Break ¦ Завершает оператор for, while или repeat. ¦
+-------------------+-------------------------------------------+
¦ Continue ¦ Продолжает итерацию оператора for, while,¦
¦ ¦ или repeat. ¦
+-------------------+-------------------------------------------+
¦ Eхit ¦ Позволяет немедленно выйти из текущего мо-¦
¦ ¦ дуля. ¦
+-------------------+-------------------------------------------+
¦ Наlt ¦ Останавливает выполнение программы и возв-¦
¦ ¦ ращает управление операционной системе. ¦
+-------------------+-------------------------------------------+
¦ RunError ¦ Останавливает выполнение программы и гене-¦
¦ ¦ рирует ошибку этапа выполнения. ¦
L-------------------+--------------------------------------------
Функции преобразования
-----------------------------------------------------------------
Ниже перечислены функции преобразования.
-------------------T--------------------------------------------¬
¦ Функция ¦ Описание ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ Chr ¦ Возвращает символ, заданный целым числом. ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ High ¦ Возвращает старшее значение в диапазоне ар-¦
¦ ¦ гумента. ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ Low ¦ Возвращает младшее значение в диапазоне ар-¦
¦ ¦ гумента. ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ Оrd ¦ Возвращает порядковое число по значению пе-¦
¦ ¦ речислимого типа. ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ Rоund ¦ Округляет значение вещественного типа до¦
¦ ¦ значения, имеющего длинный целый тип. ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ Тrunс ¦ Усекает значение вещественного типа до зна-¦
¦ ¦ чения, имеющего длинный целый тип. ¦
L------------------+---------------------------------------------
B.Pascal 7 & Objects/LR - 201 -
Арифметические функции
-----------------------------------------------------------------
Эти функции полезно использовать для выполнения арифметичес-
ких операций.
Примечание: Значения, возвращаемые процедурами опера-
ций с плавающей запятой модуля System, при компиляции в
режиме числовой обработки (директива {$N+}), имеют не ве-
щественный тип (real), а расширенный (extended).
-------------------T--------------------------------------------¬
¦ Функция ¦ Описание ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ Abs ¦ Возвращает абсолютное значение аргумента. ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ Аrctan ¦ Возвращает арктангенс аргумента. ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ Cоs ¦ Возвращает косинус аргумента. ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ Eхp ¦ Возвращает экспоненту аргумента. ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ Frас ¦ Возвращает дробную часть аргумента. ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ Int ¦ Возвращает целую часть аргумента. ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ Ln ¦ Возвращает натуральный логарифм аргумента. ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ Pi ¦ Возвращает значение числа Pi ¦
¦ ¦ (3.141592653897932385). ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ Sin ¦ Возвращает синус аргумента. ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ Sqr ¦ Возвращает аргумент в квадрате. ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ Sqrt ¦ Возвращает квадратный корень аргумента. ¦
L------------------+---------------------------------------------
B.Pascal 7 & Objects/LR - 202 -
Порядковые процедуры и функции
-----------------------------------------------------------------
-------------------T--------------------------------------------¬
¦ Процедура/функция¦ Описание ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ Dес ¦ Уменьшает значение переменной. ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ Inс ¦ Увеличивает значение переменной. ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ Оdd ¦ Проверяет, является ли аргумент нечетным¦
¦ ¦ числом. ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ Рred ¦ Возвращает предшествующее значение аргумен-¦
¦ ¦ та. ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ Suсс ¦ Возвращает его последующее значение. ¦
L------------------+---------------------------------------------
Строковые процедуры и функции
-----------------------------------------------------------------
Следующие процедуры и функции используются для работы со
строками Паскаля.
-------------------T--------------------------------------------¬
¦ Процедура ¦ Описание ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ Cоncat ¦ Выполняет конкатенацию последовательности¦
¦ ¦ строк. ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ Cору ¦ Возвращает подстроку строки. ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ Delete ¦ Удаляет из строки подстроку. ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ Insert ¦ Добавляет в строку подстроку. ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ Length ¦ Возвращает динамическую длину строки. ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ Pоs ¦ Производит поиск подстроки в строке. ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ Str ¦ Преобразует численное значение в его стро-¦
¦ ¦ ковое представление. ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ Val ¦ Преобразует строковое значение в его чис-¦
¦ ¦ ленное представление. ¦
L------------------+---------------------------------------------
B.Pascal 7 & Objects/LR - 203 -
Процедуры и функции динамического распределения памяти
-----------------------------------------------------------------
Эти процедуры и функции используются для управления динами-
чески распределяемой областью - областью памяти, которая занимает
всю свободную память или ее часть, остающуюся при выполнении
программы. Полное описание методов, используемых для управления
динамически распределяемой областью памяти приводится в разделе
"Программа динамического распределения памяти" в Главе 21 ("Воп-
росы управления памятью").
Процедуры динамического распределения памяти
-------------------T--------------------------------------------¬
¦ Процедура/функция¦ Описание ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ Dispose ¦ Уничтожает динамическую переменную. ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ FrееМем ¦ Уничтожает динамическую переменную данного¦
¦ ¦ размера. ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ GetМем ¦ Создает новую динамическую переменную за-¦
¦ ¦ данного размера и устанавливает на нее пе-¦
¦ ¦ ременную-указатель. ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ МахАvail ¦ Возвращает размер наибольшего непрерывного¦
¦ ¦ свободного модуля в динамически распределя-¦
¦ ¦ емой области памяти, соответствующий разме-¦
¦ ¦ ру наибольшей динамической переменной, ко-¦
¦ ¦ торая может быть выделена при обращении в¦
¦ ¦ МахAvail. ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ МемАvail ¦ Возвращает количество имеющихся в динами-¦
¦ ¦ чески распределяемой области свободных¦
¦ ¦ байт. ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ New ¦ Создает новую динамическую переменную и ус-¦
¦ ¦ танавливает на нее переменную-указатель. ¦
L------------------+---------------------------------------------
B.Pascal 7 & Objects/LR - 204 -
Функции для работы с указателями и адресами
-----------------------------------------------------------------
Ниже перечислены функции для работы с указателями и адреса-
ми.
-------------------T--------------------------------------------¬
¦ Функции ¦ Описание ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ Аddr ¦ Возвращает адрес заданного объекта. ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ CSeg ¦ Возвращает текущее значение регистра CS. ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ DSeg ¦ Возвращает текущее значение регистра DS. ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ Оfs ¦ Возвращает смещение для заданного объекта. ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ Ptr ¦ Преобразует адрес базового сегмента и сме-¦
¦ ¦ щение в значение типа указатель. ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ Seg ¦ Возвращает сегмент для заданного объекта. ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ SPtr ¦ Возвращает текущее значение регистра SР. ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ SSeg ¦ Возвращает текущее значение регистра SS. ¦
L------------------+---------------------------------------------
B.Pascal 7 & Objects/LR - 205 -
Прочие процедуры и функции
-----------------------------------------------------------------
-------------------T--------------------------------------------¬
¦ Процедура/функция¦ Описание ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ Exclude ¦ Исключает элемент из множества. ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ FillChar ¦ Заполняет заданное число следующих друг за¦
¦ ¦ другом бит указанным значением. ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ Hi ¦ Возвращает старший байт аргумента. ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ Include ¦ Включает элемент в множество. ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ Lo ¦ Возвращает младший байт аргумента. ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ Моvе ¦ Копирует заданное число непрерывных байт в¦
¦ ¦ указанных границах из одного места в дру-¦
¦ ¦ гое, границы которого также указываются. ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ ParamCount ¦ Возвращает число параметров, переданных¦
¦ ¦ программе в командной строке. ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ ParamStr ¦ Возвращает параметр, заданный в командной¦
¦ ¦ строке. ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ Random ¦ Возвращает случайное число. ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ Rаndомizе ¦ Инициализирует встроенный генератор случай-¦
¦ ¦ ных чисел случайным значением. ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ SizeOf ¦ Возвращает число байт, занимаемых аргумен-¦
¦ ¦ том. ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ Swap ¦ Меняет местами старший и младший байты ар-¦
¦ ¦ гумента. ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ TypeOf ¦ Указывает на таблицу виртуальных методов¦
¦ ¦ объекта. ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ UpCase ¦ Преобразует символ в верхний регистр. ¦
L------------------+---------------------------------------------
B.Pascal 7 & Objects/LR - 206 -
Предописанные переменные
-----------------------------------------------------------------
Кроме процедур и функций в модуле System предусмотрен ряд
предописанных переменных. Их перечень зависит от библиотеки ис-
полняющей системы, к которой относится модуль System.
Следующие переменные описываются в модуле System библиотеки
TURBO.TPL - библиотеке исполняющей системы для приложений реаль-
ного режима DOS.
----------------T----------------T------------------------------¬
¦ Переменная ¦ Тип ¦ Описание ¦
+---------------+----------------+------------------------------+
¦ ErrorAddr ¦ Pointer ¦ адрес ошибки этапа выполне- ¦
¦ ¦ ¦ ния ¦
+---------------+----------------+------------------------------+
¦ ExitProc ¦ Pointer ¦ процедура выхода ¦
+---------------+----------------+------------------------------+
¦ ExitCode ¦ Integer ¦ код выхода ¦
+---------------+----------------+------------------------------+
¦ FileMode ¦ Byte ¦ режим открытия файла ¦
+---------------+----------------+------------------------------+
¦ FreeList ¦ Pointer ¦ список свободных блоков ди- ¦
¦ ¦ ¦ намически распределяемой об- ¦
¦ ¦ ¦ ласти памяти ¦
+---------------+----------------+------------------------------+
¦ FreeZero ¦ Pointer ¦ должен быть равен 0 ¦
+---------------+----------------+------------------------------+
¦ HeapOrg ¦ Pointer ¦ начало динамически распреде- ¦
¦ ¦ ¦ ляемой области ¦
+---------------+----------------+------------------------------+
¦ HeapPtr ¦ Pointer ¦ указатель динамически рас- ¦
¦ ¦ ¦ пределяемой области ¦
+---------------+----------------+------------------------------+
¦ HeapError ¦ Pointer ¦ функция ошибки динамически ¦
¦ ¦ ¦ распределяемой области памя- ¦
¦ ¦ ¦ ти ¦
+---------------+----------------+------------------------------+
¦ Input ¦ Text ¦ стандартный файл ввода ¦
+---------------+----------------+------------------------------+
¦ InOutRes ¦ Integer ¦ буфер результата операции ¦
¦ ¦ ¦ ввода-вывода ¦
+---------------+----------------+------------------------------+
¦ Output ¦ Text ¦ стандартный файл вывода ¦
+---------------+----------------+------------------------------+
¦ OvrCodeList ¦ Word ¦ список сегментов оверлейного ¦
¦ ¦ ¦ кода ¦
+---------------+----------------+------------------------------+
¦ OvrDebugPtr ¦ Pointer ¦ используется при отладке ¦
¦ ¦ ¦ оверлеев ¦
+---------------+----------------+------------------------------+
¦ OvrDosHandle ¦ Word ¦ описатель оверлея DOS ¦
B.Pascal 7 & Objects/LR - 207 -
+---------------+----------------+------------------------------+
¦ OvrEmsHandle ¦ Word ¦ описатель оверлея EMS ¦
+---------------+----------------+------------------------------+
¦ OvrHeapEnd ¦ Word ¦ конец оверлейного буфера ¦
+---------------+----------------+------------------------------+
¦ OvrHeapOrg ¦ Word ¦ начало оверлейного буфера ¦
+---------------+----------------+------------------------------+
¦ OvrHeapPtr ¦ Word ¦ указатель оверлейного буфера ¦
+---------------+----------------+------------------------------+
¦ OvrHeapSize ¦ Word ¦ начальный размер оверлейного ¦
¦ ¦ ¦ буфера ¦
+---------------+----------------+------------------------------+
¦ OvrLoadList ¦ Word ¦ список загруженных оверлеев ¦
+---------------+----------------+------------------------------+
¦ PrefixSeg ¦ Word ¦ префикс программного сегмен- ¦
¦ ¦ ¦ та ¦
+---------------+----------------+------------------------------+
¦ RandSeed ¦ Longint ¦ случайное число (генериру- ¦
¦ ¦ ¦ ется датчиком случайных чи- ¦
¦ ¦ ¦ сел) ¦
+---------------+----------------+------------------------------+
¦ SaveInt00 ¦ Pointer ¦ сохраненное прерывание $00 ¦
+---------------+----------------+------------------------------+
¦ SaveInt02 ¦ Pointer ¦ сохраненное прерывание $02 ¦
+---------------+----------------+------------------------------+
¦ SaveInt1B ¦ Pointer ¦ сохраненное прерывание $1B ¦
+---------------+----------------+------------------------------+
¦ SaveInt23 ¦ Pointer ¦ сохраненное прерывание $23 ¦
+---------------+----------------+------------------------------+
¦ SaveInt24 ¦ Pointer ¦ сохраненное прерывание $24 ¦
+---------------+----------------+------------------------------+
¦ SaveInt34 ¦ Pointer ¦ сохраненное прерывание $34 ¦
+---------------+----------------+------------------------------+
¦ SaveInt35 ¦ Pointer ¦ сохраненное прерывание $35 ¦
+---------------+----------------+------------------------------+
¦ SaveInt36 ¦ Pointer ¦ сохраненное прерывание $36 ¦
+---------------+----------------+------------------------------+
¦ SaveInt37 ¦ Pointer ¦ сохраненное прерывание $37 ¦
+---------------+----------------+------------------------------+
¦ SaveInt38 ¦ Pointer ¦ сохраненное прерывание $38 ¦
+---------------+----------------+------------------------------+
¦ SaveInt39 ¦ Pointer ¦ сохраненное прерывание $39 ¦
+---------------+----------------+------------------------------+
¦ SaveInt3A ¦ Pointer ¦ сохраненное прерывание $3A ¦
+---------------+----------------+------------------------------+
¦ SaveInt3B ¦ Pointer ¦ сохраненное прерывание $3B ¦
+---------------+----------------+------------------------------+
¦ SaveInt3C ¦ Pointer ¦ сохраненное прерывание $3C ¦
+---------------+----------------+------------------------------+
¦ SaveInt3D ¦ Pointer ¦ сохраненное прерывание $3D ¦
+---------------+----------------+------------------------------+
¦ SaveInt3E ¦ Pointer ¦ сохраненное прерывание $3E ¦
+---------------+----------------+------------------------------+
B.Pascal 7 & Objects/LR - 208 -
¦ SaveInt3F ¦ Pointer ¦ сохраненное прерывание $3F ¦
+---------------+----------------+------------------------------+
¦ SaveInt75 ¦ Pointer ¦ сохраненное прерывание $75 ¦
+---------------+----------------+------------------------------+
¦ Seg0040 ¦ Word ¦ селектор сегмента $0040 ¦
+---------------+----------------+------------------------------+
¦ SegA000 ¦ Word ¦ селектор сегмента $A000 ¦
+---------------+----------------+------------------------------+
¦ SegB000 ¦ Word ¦ селектор сегмента $B000 ¦
+---------------+----------------+------------------------------+
¦ SegC000 ¦ Word ¦ селектор сегмента $C000 ¦
+---------------+----------------+------------------------------+
¦ SelectorInc ¦ Word ¦ шаг увеличения селектора ¦
+---------------+----------------+------------------------------+
¦ StackLimit ¦ Word ¦ указатель на нижнюю границу ¦
¦ ¦ ¦ стека ¦
+---------------+----------------+------------------------------+
¦ Test8086 ¦ Byte ¦ результат проверки процес- ¦
¦ ¦ ¦ сора 8086 ¦
+---------------+----------------+------------------------------+
¦ Test8087 ¦ Byte ¦ результат проверки сопроцес- ¦
¦ ¦ ¦ сора 8087 ¦
L---------------+----------------+-------------------------------
PrefixSeg представляет собой переменную длиной в слово, со-
держащую адрес префикса программного сегмента (PSP), создаваемого
при выполнении программы операционной системой DOS. Полное описа-
ние PSP приведено в руководстве по операционной системе DOS.
Переменная StackLimit содержит смещение начала стека относи-
тельно сегмента стека, что соответствует минимальному допустимому
значению регистра SP, после которого уже возникает ситуация пере-
полнения стека. По умолчанию значение этой переменной равно 0, но
если программа компилируется с директивами {$N+,$E+}, то эмулятор
сопроцессора 8087 при отсутствии в системе сопроцессора 8087 для
резервирования места в младших адресах сегмента стека будет уста-
навливать ее в значение 224.
Переменная InOutRes используется встроенными программами
ввода-вывода для сохранения значения, возвращаемого при следующем
обращении к функции IOResult.
В RandSeed сохраняется начальное значение для встроенного
генератора случайных чисел. Если присваивать этой переменной оп-
ределенное значение, то функция Random будет генерировать задан-
ную последовательность случайных чисел.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 209 -
Переменная FileMode позволяет изменять режим доступа к отк-
рытым типизированным и нетипизированным файлам.
В переменной Test8087 сохраняется результат работы алгорит-
мов автоматического распознавания сопроцессора 8087, которые на-
чинают работать при запуске программы, скомпилированной с дирек-
тивой {$N+}.
Input и Оutput - это стандартные файлы ввода-вывода, необхо-
димые в каждой реализации Паскаля. По умолчанию они связываются
со стандартными входными и выходными файлами в Dos.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 210 -
Следующие переменные описываются в модуле System библиотеки
TPW.TPL - библиотеке исполняющей системы для приложений Windows.
----------------T----------------T------------------------------¬
¦ Переменная ¦ Тип ¦ Описание ¦
+---------------+----------------+------------------------------+
¦ CmdLine ¦ PChar ¦ указатель командной строки ¦
+---------------+----------------+------------------------------+
¦ CmdShow ¦ Integer ¦ параметр CmdShow для Create- ¦
¦ ¦ ¦ Window ¦
+---------------+----------------+------------------------------+
¦ ErrorAddr ¦ Pointer ¦ адрес ошибки этапа выполне- ¦
¦ ¦ ¦ ния ¦
+---------------+----------------+------------------------------+
¦ ExitProc ¦ Pointer ¦ процедура выхода ¦
+---------------+----------------+------------------------------+
¦ ExitCode ¦ Integer ¦ код выхода ¦
+---------------+----------------+------------------------------+
¦ FileMode ¦ Byte ¦ режим открытия файла ¦
+---------------+----------------+------------------------------+
¦ Input ¦ Text ¦ стандартный файл ввода ¦
+---------------+----------------+------------------------------+
¦ HeapAllocFlag ¦ Word ¦ флаги распределения блока ¦
¦ ¦ ¦ динамически распределяемой ¦
¦ ¦ ¦ области памяти ¦
+---------------+----------------+------------------------------+
¦ HeapBlock ¦ Word ¦ размер блока динамически ¦
¦ ¦ ¦ распределяемой области памя- ¦
¦ ¦ ¦ ти ¦
+---------------+----------------+------------------------------+
¦ HearError ¦ Pointer ¦ функция ошибки динамически ¦
¦ ¦ ¦ распределяемой области памя- ¦
¦ ¦ ¦ ти ¦
+---------------+----------------+------------------------------+
¦ HeapLimit ¦ Word ¦ размер наименьшего блока ди- ¦
¦ ¦ ¦ намически распределяемой об- ¦
¦ ¦ ¦ ласти памяти ¦
+---------------+----------------+------------------------------+
¦ HeapList ¦ Word ¦ список сегментов динамически ¦
¦ ¦ ¦ распределяемой области памя- ¦
¦ ¦ ¦ ти ¦
+---------------+----------------+------------------------------+
¦ HInstance ¦ Word ¦ описатель данного экземпляра ¦
+---------------+----------------+------------------------------+
¦ HPrevInst ¦ Word ¦ описатель предыдущего экзем- ¦
¦ ¦ ¦ пляра ¦
+---------------+----------------+------------------------------+
¦ InOutRes ¦ Integer ¦ буфер результата операции ¦
¦ ¦ ¦ ввода-вывода ¦
+---------------+----------------+------------------------------+
¦ Output ¦ Text ¦ стандартный файл вывода ¦
+---------------+----------------+------------------------------+
B.Pascal 7 & Objects/LR - 211 -
¦ PrefixSeg ¦ Word ¦ префикс программного сегмен- ¦
¦ ¦ ¦ та ¦
+---------------+----------------+------------------------------+
¦ RandSeed ¦ Longint ¦ случайное число (генериру- ¦
¦ ¦ ¦ ется датчиком случайных чи- ¦
¦ ¦ ¦ сел) ¦
+---------------+----------------+------------------------------+
¦ SelectorInc ¦ Word ¦ шаг увеличения селектора ¦
+---------------+----------------+------------------------------+
¦ StackLimit ¦ Word ¦ указатель на нижнюю границу ¦
¦ ¦ ¦ стека ¦
+---------------+----------------+------------------------------+
¦ Test8086 ¦ Byte ¦ результат проверки процес- ¦
¦ ¦ ¦ сора 8086 ¦
L---------------+----------------+-------------------------------
HInstance содержит описатель экземпляра прикладной программы
или библиотеки, как это предусматривается операционной средой
Windows. В программе HPrevInst содержит предыдущий экземпляр
прикладной программы, или 0, если предыдущего экземпляра нет. В
библиотеке HPrevInst всегда равно 0.
В программе CmdLine содержит указатель на завершающуюся ну-
лем строку, которая содержит аргументы командной строки, заданные
при запуске прикладной программы. В библиотеке эта переменная не
определена.
В программе CmdShow содержит значение параметра, передачу
которого в ShowWindow ожидает Windows, когда прикладная программа
создает основное окно. В библиотеке эта переменная всегда равна
0.
Подсистемой управления динамически распределяемой областью
памяти для реализации программ динамического распределения памяти
Borland Pascal используются переменные HeapList, HeapLimit,
HeapBlock и HeapError.
Для реализации процедур выхода используются переменные
ExitProc, ErrorCode и ErrorAdr.
Переменная PrefixSeg представляет собой переменную длиной в
слово, содержащую адрес префикса программного сегмента (PSP),
создаваемого при выполнении программы операционной системой DOS.
Полное описание PSP приведено в руководстве по операционной сис-
теме DOS.
Переменная InOutRes используется встроенными программами
ввода-вывода для сохранения значения, возвращаемого при следующем
обращении к функции IOResult.
Переменная FileMode позволяет изменять режим доступа к отк-
рытым типизованным и нетипизированным файлам. Более подробно это
описано в Главе 14 "Ввод и вывод".
B.Pascal 7 & Objects/LR - 212 -
Следующие переменные описываются в модуле System библиотеки
TPP.TPL - библиотеке исполняющей системы для приложений защищен-
ного режима DOS.
----------------T----------------T------------------------------¬
¦ Переменная ¦ Тип ¦ Описание ¦
+---------------+----------------+------------------------------+
¦ ErrorAddr ¦ Pointer ¦ адрес ошибки этапа выполне- ¦
¦ ¦ ¦ ния ¦
+---------------+----------------+------------------------------+
¦ ExitProc ¦ Pointer ¦ процедура выхода ¦
+---------------+----------------+------------------------------+
¦ ExitCode ¦ Integer ¦ код выхода ¦
+---------------+----------------+------------------------------+
¦ FileMode ¦ Byte ¦ режим открытия файла ¦
+---------------+----------------+------------------------------+
¦ HeapAllocFlags¦ Word ¦ флаги распределения блока ¦
¦ ¦ ¦ динамически распределяемой ¦
¦ ¦ ¦ области памяти ¦
+---------------+----------------+------------------------------+
¦ HeapBlock ¦ Word ¦ размер блока динамически ¦
¦ ¦ ¦ распределяемой области памя- ¦
¦ ¦ ¦ ти ¦
+---------------+----------------+------------------------------+
¦ HearError ¦ Pointer ¦ функция ошибки динамически ¦
¦ ¦ ¦ распределяемой области памя- ¦
¦ ¦ ¦ ти ¦
+---------------+----------------+------------------------------+
¦ HeapLimit ¦ Word ¦ размер наименьшего блока ди- ¦
¦ ¦ ¦ намически распределяемой об- ¦
¦ ¦ ¦ ласти памяти ¦
+---------------+----------------+------------------------------+
¦ HeapList ¦ Word ¦ список сегментов динамически ¦
¦ ¦ ¦ распределяемой области памя- ¦
¦ ¦ ¦ ти ¦
+---------------+----------------+------------------------------+
¦ HInstance ¦ Word ¦ описатель данного экземпляра ¦
+---------------+----------------+------------------------------+
¦ HPrevInst ¦ Word ¦ описатель предыдущего экзем- ¦
¦ ¦ ¦ пляра ¦
+---------------+----------------+------------------------------+
¦ InOutRes ¦ Integer ¦ буфер результата операции ¦
¦ ¦ ¦ ввода-вывода ¦
+---------------+----------------+------------------------------+
¦ Output ¦ Text ¦ стандартный файл вывода ¦
+---------------+----------------+------------------------------+
¦ PrefixSeg ¦ Word ¦ префикс программного сегмен- ¦
¦ ¦ ¦ та ¦
+---------------+----------------+------------------------------+
¦ RandSeed ¦ Longint ¦ случайное число (генериру- ¦
¦ ¦ ¦ ется датчиком случайных чи- ¦
¦ ¦ ¦ сел) ¦
B.Pascal 7 & Objects/LR - 213 -
+---------------+----------------+------------------------------+
¦ RealModeRegs ¦ array[0..49] of¦ регистры реального режима ¦
¦ ¦ byte ¦ ¦
+---------------+----------------+------------------------------+
¦ SaveInt00 ¦ Pointer ¦ сохраненная исключительная ¦
¦ ¦ ¦ ситуация $00 ¦
+---------------+----------------+------------------------------+
¦ SaveInt02 ¦ Pointer ¦ сохраненное прерывание $02 ¦
+---------------+----------------+------------------------------+
¦ SaveInt0C ¦ Pointer ¦ сохраненное исключительная ¦
¦ ¦ ¦ ситуация $0С ¦
+---------------+----------------+------------------------------+
¦ SaveInt0D ¦ Pointer ¦ сохраненное прерывание $0D ¦
+---------------+----------------+------------------------------+
¦ SaveInt1B ¦ Pointer ¦ сохраненное прерывание $1B ¦
+---------------+----------------+------------------------------+
¦ SaveInt21 ¦ Pointer ¦ сохраненное прерывание $21 ¦
+---------------+----------------+------------------------------+
¦ SaveInt23 ¦ Pointer ¦ сохраненное прерывание ¦
¦ ¦ ¦ реального режима $23 ¦
+---------------+----------------+------------------------------+
¦ SaveInt24 ¦ Pointer ¦ сохраненное прерывание ¦
¦ ¦ ¦ реального режима $24 ¦
+---------------+----------------+------------------------------+
¦ SaveInt34 ¦ Pointer ¦ сохраненное прерывание $34 ¦
+---------------+----------------+------------------------------+
¦ SaveInt35 ¦ Pointer ¦ сохраненное прерывание $35 ¦
+---------------+----------------+------------------------------+
¦ SaveInt36 ¦ Pointer ¦ сохраненное прерывание $36 ¦
+---------------+----------------+------------------------------+
¦ SaveInt37 ¦ Pointer ¦ сохраненное прерывание $37 ¦
+---------------+----------------+------------------------------+
¦ SaveInt3B ¦ Pointer ¦ сохраненное прерывание $38 ¦
+---------------+----------------+------------------------------+
¦ SaveInt39 ¦ Pointer ¦ сохраненное прерывание $39 ¦
+---------------+----------------+------------------------------+
¦ SaveInt3A ¦ Pointer ¦ сохраненное прерывание $3A ¦
+---------------+----------------+------------------------------+
¦ SaveInt3B ¦ Pointer ¦ сохраненное прерывание $3B ¦
+---------------+----------------+------------------------------+
¦ SaveInt3C ¦ Pointer ¦ сохраненное прерывание $3C ¦
+---------------+----------------+------------------------------+
¦ SaveInt3D ¦ Pointer ¦ сохраненное прерывание $3D ¦
+---------------+----------------+------------------------------+
¦ SaveInt3E ¦ Pointer ¦ сохраненное прерывание $3E ¦
+---------------+----------------+------------------------------+
¦ SaveInt3F ¦ Pointer ¦ сохраненное прерывание $3F ¦
+---------------+----------------+------------------------------+
¦ SaveInt75 ¦ Pointer ¦ сохраненное прерывание $75 ¦
+---------------+----------------+------------------------------+
¦ Seg0040 ¦ Word ¦ селектор сегмента $0040 ¦
+---------------+----------------+------------------------------+
¦ SegA000 ¦ Word ¦ селектор сегмента $A000 ¦
B.Pascal 7 & Objects/LR - 214 -
+---------------+----------------+------------------------------+
¦ SegB000 ¦ Word ¦ селектор сегмента $B000 ¦
+---------------+----------------+------------------------------+
¦ SegB800 ¦ Word ¦ селектор сегмента $B800 ¦
+---------------+----------------+------------------------------+
¦ Test8086 ¦ Byte ¦ результат проверки процес- ¦
¦ ¦ ¦ сора 8086 ¦
+---------------+----------------+------------------------------+
¦ Test8087 ¦ Byte ¦ результат проверки сопроцес- ¦
¦ ¦ ¦ сора 8087 ¦
L---------------+----------------+-------------------------------
Более подробную информацию об этих переменных вы можете най-
ти в Главе 1 ("Справочник по библиотеке") в "Справочном руководс-
тве программиста.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 215 -
---------------------------------------------------------------
Глава 14. Ввод и вывод
-----------------------------------------------------------------
В данной Главе кратко описываются стандартные (или встроен-
ные) функции и процедуры ввода-вывода Borland Pascal. Эти проце-
дуры и функции можно найти в модуле System.
Процедуры и функции ввода-вывода
-------------------T--------------------------------------------¬
¦ Функция ¦ Описание ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ Append ¦ Открывает существующий файл для добавле-¦
¦ ¦ ния. ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ Assign ¦ Присваивает имя внешнего файла файловой пе-¦
¦ ¦ ременной. ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ BlockRead ¦ Считывает из нетипизированного файла одну¦
¦ ¦ или более записей. ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ BlockWrite ¦ Записывает в нетипизированный файл одну¦
¦ ¦ или более записей. ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ ChDir ¦ Выполняет смену текущего каталога. ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ Close ¦ Закрывает открытый файл. ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ Erase ¦ Стирает внешний файл. ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ Eоf ¦ Возвращает для файла состояние end-of-file¦
¦ ¦ (конец файла). ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ FilePos ¦ Возвращает текущую позицию в файле. Для¦
¦ ¦ текстовых файлов не используется. ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ FileSize ¦ Возвращает текущий размер файла. Для текс-¦
¦ ¦ товых файлов не используется. ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ Flush ¦ Сбрасывает буфер текстового файла вывода. ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ Getdir ¦ Возвращает текущий каталог на заданном дис-¦
¦ ¦ ке. ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ IОResult ¦ Возвращает целое значение, являющееся сос-¦
¦ ¦ тоянием последней выполненной операции вво-¦
¦ ¦ да-вывода. ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ MkDir ¦ Создает подкаталог. ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ Read ¦ Считывает одно или более значений из файла¦
¦ ¦ в одну или более переменных. ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ Readln ¦ Делает то же, что и Read, и выполняет про-¦
B.Pascal 7 & Objects/LR - 216 -
¦ ¦ пуск до начала следующей строки текстового¦
¦ ¦ файла. ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ Rеnаме ¦ Переименовывает внешний файл. ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ Rеset ¦ Открывает существующий файл. ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ Rewritе ¦ Создает и открывает новый файл. ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ RмDir ¦ Удаляет пустой подкаталог. ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ Seek ¦ Перемещает текущую позицию в файле на за-¦
¦ ¦ данный элемент. Для текстовых файлов не ис-¦
¦ ¦ пользуется. ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ SeekEof ¦ Возвращает для текстового файла состояние¦
¦ ¦ "конец файла". ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ SeekEoln ¦ Возвращает для текстового файла состояние¦
¦ ¦ "конец строки". ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ SetTextBuf ¦ Назначает для текстового файла буфер ввода-¦
¦ ¦ вывода. ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ Truncate ¦ Усекает размер файла до текущей позиции.¦
¦ ¦ Для текстовых файлов не используется. ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ Write ¦ Записывает в файл одно или более значений. ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ Writeln ¦ Делает то же, что Write, но затем записы-¦
¦ ¦ вает в текстовый файл символ конца строки. ¦
L------------------+---------------------------------------------
B.Pascal 7 & Objects/LR - 217 -
Файловый ввод-вывод
-----------------------------------------------------------------
Файловая переменная в Паскале - это любая переменная файло-
вого типа. В Паскале имеются три класса файлов: типизированный
файл, текстовый файл и нетипизированный файл.
Примечание: Синтаксис записи типов файлов представлен
в Главе 4, в разделе "Структурные типы".
Перед использованием файловой переменной она должна быть
связана с внешним файлом с помощью вызова процедуры Assign. Внеш-
ним файлом обычно является поименованный файл на диске, но он
также может представлять собой устройство, например, клавиатуру
или дисплей. Во внешних файлах сохраняется записанная в файл ин-
формация, или они служат источниками информации, которая считыва-
ется из файла.
Когда связь с внешним файлом установлена, для подготовки ее
к операции ввода или вывода файловая переменная должна быть "отк-
рыта". Существующий файл можно открыть с помощью процедуры Reset,
а новый файл можно создать и открыть с помощью процедуры Rewrite.
Текстовые файлы, открытые с помощью процедуры Reset доступны
только по чтению, а текстовые файлы, открытые с помощью процедуры
Rewrite, доступны только по записи. Типизированные и нетипизиро-
ванные файлы всегда допускают как чтение, так и запись, независи-
мо от того были они открыты с помощью процедуры Reset или с по-
мощью процедуры Rewrite.
Любой файл, представляет собой линейную последовательность
элементов, каждый из которых имеет тип элемента (или тип записи)
файла. Каждый элемент файла имеет номер. Первый элемент файла
считается нулевым элементом.
Обычно доступ к файлам организуется последовательно, то
есть, когда элемент считывается с помощью стандартной процедуры
Read или записывается с помощью стандартной процедуры Write, те-
кущая позиция файла перемещается к следующему по порядку элементу
файла. Однако к типизированным и нетипизированным файлам можно
организовать прямой доступ с помощью стандартной процедуры Sееk,
которая перемещает текущую позицию файла к заданному элементу.
Для определения текущей позиции в файле и текущего размера файла
можно использовать стандартные функции FilePоs и Filesize.
Когда программа завершает обработку файла, он должен закры-
ваться с помощью стандартной процедуры Close. После полного зак-
рытия файла связанный с ним внешний файл обновляется. Затем фай-
ловая переменная может быть связана с другим внешним файлом.
По умолчанию при всех обращениях к стандартным функциям и
процедурам ввода-вывода автоматически производится проверка на
наличие ошибок. При обнаружении ошибки программа прекращает рабо-
ту и выводит на экран сообщение об ошибке. С помощью директив
B.Pascal 7 & Objects/LR - 218 -
компилятора {$I+} и {$I-} эту автоматическую проверку можно вклю-
чить или выключить. Когда автоматическая проверка отключена, то
есть когда процедура или функция была скомпилирована с директивой
{$I-}, ошибки ввода-вывода, возникающие при работе программы, не
приводят к ее останову. При этом, чтобы проверить результат вы-
полнения операции ввода-вывода, нужно использовать стандартную
функцию IОResult.
Для очистки ошибки, которая может произойти, вы можете выз-
вать функцию IOResult. Если вы этого не сделаете, и текущим сос-
тоянием является {$I+}, то из-за оставшейся ошибки IOResult сле-
дующая операция ввода-вывода завершится с ошибкой.
Примечание: Если вы пишете программу дл Windows и не
хотите, чтобы Windows обрабатывала за вас ошибки ввода-вы-
вода на диск или другие ошибки ввода-вывода, вызовите
SetErrorMode(1).
B.Pascal 7 & Objects/LR - 219 -
Текстовые файлы
-----------------------------------------------------------------
В данном разделе описываются операции ввода и вывода, ис-
пользующие файловую переменную стандартного текстового типа. За-
метим, что в Borland Pascal текстовый тип (тип Text) отличается
от символьного типа Char.
При открытии текстового файла внешний файл интерпретируется
особым образом: считается, что он представляет собой последова-
тельность символов, сгруппированных в строки, где каждая строка
заканчивается символом конца строки (end-of-line), который предс-
тавляет собой символ перевода каретки, за которым возможно следу-
ет символ перевода строки.
Для текстовых файлов существует специальный вид операций
чтения и записи (read и write), который позволяют вам считывать и
записывать значения, тип которых отличается от символьного типа
Char. Такие значения автоматически переводятся в символьное
представление и обратно. Например, Read(f,i), где i - переменная
целого типа, приведет к считыванию последовательности цифр, ин-
терпретации этой последовательности, как десятичного числа, и
сохранению его в i.
Как было отмечено ранее, имеются две стандартных переменных
текстового типа - это Input и Оutput. Стандартная файловая пере-
менная Input - это доступный только по чтению файл, связанный со
стандартным файлом ввода операционной системы (обычно это клавиа-
тура), а стандартная файловая переменная Оutput - это доступный
только по записи файл, связанный со стандартным файлом вывода
операционной системы (обычно это дисплей). Перед началом выполне-
ния программы DOS файлы Input и Оutput автоматически открываются,
как если бы были выполнены следующие операторы:
Assign(Input,'');
Reset(Input);
Assign(Output,'');
Rewrite(Output);
Так как Windows не поддерживает непосредственно ориентиро-
ванный на текст ввод и вывод, файлы Input и Output по умолчанию в
прикладной программе Windows не присваиваются, и любая попытка
чтения из этих файлов или записи в них приведет к ошибке вво-
да-вывода. Однако, если прикладная программа использует модуль
WinCrt, то Input и Output будут ссылаться на прокручиваемое текс-
товое окно. Модуль WinCrt содержит всю логику управления, необхо-
димую для эмуляции текстового экрана в операционной среде
Windows, поэтому в прикладной программе, использующей модуль
WinCrt, не требуется никаких приемов программирования, специфи-
ческих для Windows.
Для некоторых из стандартных процедур и функций, список ко-
торых приведен в данном разделе, не требуется явно указывать в
B.Pascal 7 & Objects/LR - 220 -
качестве параметра файловую переменную. Если этот параметр опу-
щен, то по умолчанию будут рассматриваться переменные Input или
Output, в зависимости от того, будет ли процедура или функция
ориентирована на ввод или на вывод. Например, Read(х) соответс-
твует Read(Input,х) и Write(х) соответствует Write(Output,х).
Если при вызове одной из процедур или функций из этого раз-
дела вы задаете файл, этот файл должен быть связан с внешним фай-
лов с помощью процедуры Assign и открыт с помощью процедуры
Reset, Rewritе или Append. Если для ориентированной на вывод про-
цедуры или функции вы указываете файл, который был открыт с по-
мощью процедуры Reset, то выведется сообщение об ошибке. Анало-
гично, будет ошибкой задавать для ориентированной на ввод проце-
дуры или функции файл, открытый с помощью процедур Rewrite или
Append.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 221 -
Нетипизированные файлы
-----------------------------------------------------------------
Нетипизированные файлы представляют собой каналы ввода-выво-
да нижнего уровня, используемые в основном для прямого доступа к
любому файлу на диске, независимо от его типа и структуры. Любой
нетипизированный файл описывается словом file без атрибутов. Нап-
ример:
var
DataFile: file;
Для нетипизированных файлов в процедурах Reset и Rewrite до-
пускается указывать дополнительный параметр, чтобы задать размер
записи, использующийся при передаче файла.
По историческим причинам принимаемая по умолчанию длина за-
писи равна 128 байтам. Предпочтительной длиной записи является
длина записи, равная 1, поскольку это единственное значение, ко-
торое позволяет точно отразить размер любого файла (когда длина
записи равна 1, то в файле не могут присутствовать неполные запи-
си, то есть записи с меньшей длиной).
За исключением процедур Read и Write для всех нетипизирован-
ных файлов допускается использование любой стандартной процедуры,
которые допускается использовать с типизированными файлами. Вмес-
то процедур Read и Write здесь используются соответственно проце-
дуры Blockrеаd и BlockWrite позволяющие пересылать данные с высо-
кой скоростью.
Переменная FileMode
-----------------------------------------------------------------
Переменная FileMode, определенная в модуле System, задает
код доступа, передаваемый в DOS для типизированных и нетипизиро-
ванных файлов (не для текстовых файлов), когда они открываются с
помощью процедуры Reset.
По умолчанию значение FileMode = 2. При этом допускается
чтение и запись файла. Присваивание FileMode другого значения
приводит к использованию этого режима при всех последующих вызо-
вах Reset.
Примечание: Новые файлы, открываемые с помощью
Rewrite, всегда открываются в режиме чтения/записи, что со-
ответствует Filemode = 2.
Диапазон допустимых значений FileMode зависит от используе-
мой версии DOS. Однако во всех версиях определены следующие режи-
мы:
0: доступ только по чтению
1: Только запись
B.Pascal 7 & Objects/LR - 222 -
2: Чтение/запись
В DOS версии 3.х определены дополнительные режимы, которые
касаются в основном совместного использования файлов при работе в
сети (более подробно это описывается в "Руководстве программиста
по DOS").
Устройства в Borland Pascal
-----------------------------------------------------------------
В Borland Pascal и в операционной системе DOS внешняя аппа-
ратура, как, например, клавиатура, устройство печати, дисплей,
рассматривается, как устройства. С точки зрения программиста уст-
ройство можно рассматривать, как файл, и с ним можно работать с
помощью того же набора стандартных процедур и функций, что и с
файлом. В Турбо Паскале поддерживается два типа устройств - уст-
ройства DOS и устройства для текстовых файлов.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 223 -
Устройства DOS
-----------------------------------------------------------------
Устройства DOS реализованы с помощью зарезервированных имен
устройств, которые имеют специальный смысл. Устройства DOS пол-
ностью "прозрачны": в Турбо Паскале неизвестно даже, когда файло-
вая переменная связана с устройством, а когда с файлом на диске.
Например, программа:
var
Lst: Text;
begin
Assign(Lst,'LPT1');
Rewrite(Lst);
Writeln(Lst,'Привет...');
Close(Lst);
end;
выведет строку "Привет..." на устройство печати, хотя синтаксис
точно такой же, как если бы она выводилась в файл.
Устройства, реализованные в операционной системе DOS, ис-
пользуются для однозначного ввода или вывода. Таким образом, уст-
ройства в DOS используются обычно для текстовых файлов. В редких
случаях для работы с устройствами DOS может оказаться полезным
использование также нетипизированного файла.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 224 -
Устройство CОN
-----------------------------------------------------------------
Устройство CОN означает консоль, посредством которой выводи-
мая информация пересылается на экран дисплея, а вводимая информа-
ция воспринимается с клавиатуры. Если не было изменено направле-
ние ввода или вывода, стандартные файлы Input и Оutput и все
файлы, которым присвоено пустое имя, ссылаются на устройство CОN.
Вводимая с устройства CОN информация является строчно-ориен-
тированной и используется средствами редактирования строки, кото-
рые описаны в руководстве по DOS. Символы считываются из буфера
строки, а когда буфер становится пустым, вводится новая строка.
При нажатии клавиш Ctrl+Z генерируется символ конца файла
(end-of-file), после которого функция Eоf возвращает значение
Truе.
Устройства LРT1, LРT2 и LРT3
-----------------------------------------------------------------
В качестве возможного устройства построчной печати допуска-
ется использование до трех устройств печати. Если присоединено
только одно устройство печати, на него обычно ссылаются, как на
устройство LРT1. Для этого устройства можно также использовать
синоним РRN.
Построчное устройство печати - это устройство, предназначен-
ное только для вывода. При любой попытке использовать процедуру
Reset для открытия файла, связанного с одним из этих устройств,
немедленно генерируется признак конца файла.
Стандартный модуль Рrinter описывает текстовую файловую пе-
ременную с именем Lst и устанавливает ее связь с устройством
LРT1. Чтобы облегчить вывод какой-либо информации из вашей прог-
раммы на устройство печати, включите в оператор uses вашей прог-
раммы модуль Рrinter, а для вывода используйте процедуры
Writе(Lst,...) и Writеln(Lst,...).
Примечание: О печати из программы Windows рассказыва-
ется ниже.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 225 -
Устройства CОМ1 и CОМ2
-----------------------------------------------------------------
Коммуникационными портами (CОМ1 и CОМ2) являются устройства,
представляющие собой два последовательных коммуникационных порта.
Вместо CОМ1 можно использовать синоним AUХ.
Устройство NUL
-----------------------------------------------------------------
Нулевое устройство (NUL) игнорирует любую попытку записи на
него и немедленно генерирует признак конца файла при попытки счи-
тывания с этого устройства. Его следует использовать, если вы не
хотите создавать отдельный файл, а в программе требуется указать
имя входного или выходного файла.
В общем случае следует избегать использования устройств DOS
под Windows и применять функции ввода-вывода API Windows. Некото-
рые устройства, такие как CON, не будут правильно работать. Дру-
гие устройства могут работать, но результаты могут оказаться не
теми, что вы ожидаете. Например, если вы используете LPT1, ваша
распечатка может выводиться, прерывая другое задание печати. Поэ-
тому надежнее использовать функции API Windows.
Устройства, предназначенные для текстовых файлов
-----------------------------------------------------------------
Устройства, предназначенные для текстовых файлов, использу-
ются для реализации устройств, не поддерживаемых в DOS, или для
того, чтобы сделать доступным набор средств, отличающийся от то-
го, который предусмотрен для аналогичного устройства DOS. Хорошим
примером устройства, предназначенного для текстового файла, явля-
ется окно CRT, реализованное с помощью стандартного модуля Crt.
Оно обеспечивает аналогичный терминалу текстовый экран и позволя-
ет вам создавать прикладные программы со "стандартным вводом-вы-
водом" с минимальными усилиями, используя такие средства, как
цвета и окна.
В отличие от устройств DOS, устройства, предназначенные для
вывода текстовых файлов, не имеют зарезервированных имен. Факти-
чески, у них вообще отсутствуют имена. Вместо этого файл связыва-
ется в устройством с помощью обычной процедуры Assign. Например,
стандартный модуль Crt реализует процедуру AssignCrt, которая
связывает текстовые файлы с устройством CRT.
Устройства, предназначенные для текстовых файлов, использу-
ются для реализации устройств, не поддерживаемых в DOS, или для
того, чтобы сделать доступным набор средств, отличающийся от то-
го, который предусмотрен для аналогичного устройства DOS. Хорошим
примером устройства, предназначенного для текстового файла, явля-
ется устройство CRT, реализованное с помощью стандартного модуля
B.Pascal 7 & Objects/LR - 226 -
Crt. Его основной функцией является обеспечение интерфейса с
дисплеем и клавиатурой, аналогично устройству CОN в модуле Dos.
В отличие от устройств DOS, устройства, предназначенные для
вывода текстовых файлов, не имеют зарезервированных имен. Факти-
чески, у них вообще отсутствуют имена. Вместо этого файл связыва-
ется с устройством с помощью обычной процедуры Assign. Например,
стандартный модуль Crt реализует процедуру AssignCrt, которая
связывает текстовые файлы с устройством CRT.
Ввод и вывод с помощью модуля Crt
-----------------------------------------------------------------
Примечание: Этот раздел относится только к программам
реального и защищенного режима DOS.
Модуль Crt позволяет использовать все возможности дисплея и
клавиатуры персонального компьютера РС, включая управление режи-
мом экрана, расширенные коды клавиатуры, цвет, окна и звуковые
сигналы.
Модуль Crt реализует ряд мощных программ, предоставляющих
вам полную возможность управления средствами компьютера РС, таки-
ми, как управление режимом экрана, расширенные коды клавиатуры,
цвета, окна, и звуковые сигналы. Модуль Crt может использоваться
только в программах, работающих на персональных компьютерах IBM
РС, РС AT, РS/2 фирмы IBM и полностью совместимых с ними.
Одним из основных преимуществ использования модуля Crt явля-
ется большая скорость и гибкость при выполнении операций работы с
экраном. Программы, не работающие с модулем Crt, выводят на экран
информацию с помощью средств операционной системы DOS, что связа-
но с дополнительными непроизводительными затратами. При использо-
вании модуля Crt выводимая информация посылается непосредственно
в базовую систему ввода-вывода (ВIОS), или, для еще более быстрых
операций, непосредственно в видеопамять.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 227 -
Использование модуля CRT
-----------------------------------------------------------------
Чтобы использовать модуль Crt, его нужно указать в операторе
uses вашей программы:
uses Crt;
При инициализации модуля Crt для того, чтобы можно было об-
ращаться к CRТ, вместо стандартных файлов ввода и вывода DOS наз-
начаются стандартные входные и выходные текстовые файлы. Это со-
ответствует выполнению в начале программы следующих операторов:
AssignCrt(Input); Reset(Input);
AssignCrt(Output); Rewrite(Output);
Это означает, что переопределение входных и выходных файлов
далее не допускается до тех пор, пока для данных файлов не будет
выполнено обратного переназначения и не произойдет переход к
стандартному вводу и выводу с помощью выполнения операторов:
Assing(Input,''); Reset(Input);
Assing(Output,''); RewriteOutput);
Окна CRT
-----------------------------------------------------------------
Модуль Crt поддерживает простую, но, тем не менее, мощную
форму использования окон. Процедура Window позволяет вам опреде-
лить в каком-либо месте экрана окно. При записи в это окно оно
ведет себя точно также, как целый экран. При этом остальная часть
экрана остается нетронутой. Другими словами, доступ к экрану вне
окна отсутствует. Внутри окна можно добавлять и удалять строки,
при этом курсор возвращается к правому краю и при достижении кур-
сором нижней строки текст продвигается вверх.
Все координаты экрана, кроме тех, которые используются для
определения окна, относятся к текущему окну. Координата экрана
(1,1) соответствует левому верхнему углу экрана.
По умолчанию окном считается весь экран.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 228 -
Специальные символы
-----------------------------------------------------------------
При записи в выходной файл или в файл, который назначен для
модуля Crt, специальное значение имеют следующие управляющие сим-
волы:
--------T---------------T---------------------------------------¬
¦Символ ¦ Название ¦ Описание ¦
+-------+---------------+---------------------------------------+
¦ #7 ¦ Звонок ¦ Вызывает звуковой сигнал, издаваемый с¦
¦ ¦ BELL ¦ помощью внутреннего динамика. ¦
+-------+---------------+---------------------------------------+
¦ #8 ¦Обратный пробел¦ Возврат на одну позицию. Вызывает пе-¦
¦ ¦ BS ¦ ремещение курсора влево на одну пози-¦
¦ ¦ ¦ цию. Если курсор уже находится у лево-¦
¦ ¦ ¦ го края текущего окна, то никаких¦
¦ ¦ ¦ действий не производится. ¦
+-------+---------------+---------------------------------------+
¦ #10 ¦ Перевод строки¦ Перемещает курсор на одну строку вниз.¦
¦ ¦ LF ¦ Если курсор уже находится на нижней¦
¦ ¦ ¦ строке окна, то окно пролистывается¦
¦ ¦ ¦ вверх на одну строку. ¦
+-------+---------------+---------------------------------------+
¦ #13 ¦Возврат каретки¦ Возвращает курсор с левому краю теку-¦
¦ ¦ BS ¦ щего окна. ¦
L-------+---------------+----------------------------------------
Ввод строк
-----------------------------------------------------------------
При чтении из входного файла (Input) или из текстового фай-
ла, который назначен для модуля Crt, текст вводится по одной
строке. Строка запоминается во внутреннем буфере текстового файла
и когда переменные считываются, то в качестве источника использу-
ется этот буфер. Каждый раз когда буфер становится пустым, вво-
дится новая строка. При вводе строк можно использовать следующие
клавиши редактирования:
-----------------------T----------------------------------------¬
¦Клавиша редактирования¦ Описание ¦
+----------------------+----------------------------------------+
¦ Backsрасе ¦ Удаляет последний введенный символ. ¦
+----------------------+----------------------------------------+
¦ Esс ¦ Удаляет всю вводимую строку. ¦
+----------------------+----------------------------------------+
¦ Enter ¦ Прекращает ввод строки и записывает¦
¦ ¦ метку конца строки (возврат каретки/пе-¦
¦ ¦ ревод строки) в буфере. ¦
+----------------------+----------------------------------------+
¦ Ctrl+S ¦ Действует также, как Backspace. ¦
+----------------------+----------------------------------------+
B.Pascal 7 & Objects/LR - 229 -
¦ Ctrl+D ¦ Извлекает один символ из последней вво-¦
¦ ¦ димой строки и выводит его на экран. ¦
+----------------------+----------------------------------------+
¦ Ctrl+F ¦ Восстанавливает на экране последнюю¦
¦ ¦ вводимую строку. ¦
+----------------------+----------------------------------------+
¦ Ctrl+Z ¦ Завершает ввод строки и генерирует сим-¦
¦ ¦ вол конца файла. ¦
+----------------------+----------------------------------------+
¦ Сtrl-Z ¦ Генерирует символ конца файла и завер-¦
¦ ¦ шает строку ввода. ¦
L----------------------+-----------------------------------------
Ctrl+Z будет генерировать конец файла в том случае, если пе-
ременная CheckEOF установлена в True (по умолчанию False).
Для проверки состояния клавиатуры и ввода отдельных символов
под управлением программы используйте функции KeyРressed и
RеаdKey.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 230 -
Процедуры и функции модуля Crt
-----------------------------------------------------------------
-------------------T--------------------------------------------¬
¦Функция/процедура ¦ Описание ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ AssignCrt ¦ Назначает текстовый файл для устройства¦
¦ ¦ CRT. ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ ClrEоl ¦ Очищает все символы, начиная от позиции¦
¦ ¦ курсора до конца строки, без перемещения¦
¦ ¦ курсора. ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ ClrScr ¦ Очищает экран и помещает курсор в верхнем¦
¦ ¦ левом углу. ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ Dеlау ¦ Выполняет задержку на указанное число мил-¦
¦ ¦ лисекунд. ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ DelLine ¦ Удаляет строку, на которой находится курсор¦
¦ ¦ и перемещает все следующие строки на одну¦
¦ ¦ строку вверх. Нижняя строка очищается. ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ GоtоХY ¦ Выполняет позиционирование курсора. Х - это¦
¦ ¦ горизонтальная позиция, Y - вертикальная¦
¦ ¦ позиция. ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ НightVideo ¦ Выбирает символы с подсветкой. ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ InsLine ¦ Вставляет пустую строку в месте расположе-¦
¦ ¦ ния курсора. ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ KeyРrеssеd ¦ Возвращает значение Truе, если клавиша на¦
¦ ¦ клавиатуре нажата и Falsе - в противном¦
¦ ¦ случае. ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ LowVidе ¦ Выбирает символы с пониженной яркостью. ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ NormVideo ¦ Выбирает символы с нормальной яркостью. ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ NoSound ¦ Выключает внутренний динамик. ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ Sound ¦ Включает внутренний динамик. ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ TextВаckground ¦ Выбирает фоновый цвет. ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ TextColor ¦ Выбирает цвет самого символа. ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ TextМоdе ¦ Выбирает конкретный текстовый режим. ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ Window ¦ Определяет на экране текстовое окно. ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ Rеаdкеу ¦ Считывает символ с клавиатуры. ¦
B.Pascal 7 & Objects/LR - 231 -
+------------------+--------------------------------------------+
¦ WherеХ ¦ Возвращает координату Х для текущей позиции¦
¦ ¦ курсора, относящуюся к текущему окну. Х¦
¦ ¦ представляет собой горизонтальную позицию.¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ WhereY ¦ Возвращает координату Y для текущей позиции¦
¦ ¦ курсора, относящуюся к текущему окну. Y¦
¦ ¦ представляет собой вертикальную позицию. ¦
L------------------+---------------------------------------------
B.Pascal 7 & Objects/LR - 232 -
Константы и переменные модуля Crt
-----------------------------------------------------------------
В модуле Crt содержится рад констант, облегчающих программи-
рование. Подробно они описываются в Главе 1 "Справочного руко-
водства программиста". Опишем группы этих констант:
-----------------------------T----------------------------------¬
¦ Группа констант ¦ Описание ¦
+----------------------------+----------------------------------+
¦ Константы режима Crt ¦ Графические константы, используе-¦
¦ ¦ мые в качестве параметров проце-¦
¦ ¦ дуры TextMode. ¦
+----------------------------+----------------------------------+
¦ Константы цветов ¦ Константы, используемые для уста-¦
¦ ¦ новки цветов с помощью процедур¦
¦ ¦ TextColor и TextBackGround. ¦
L----------------------------+-----------------------------------
Например, чтобы найти значение константы, которая позволит
вам выводить текст в программе красным цветом, просмотрите конс-
танты цветов текста и найдите константу Red со значением 4.
В модуле Crt содержатся следующие переменные:
-------------------T-------------T------------------------------¬
¦ Переменная ¦ Тип ¦ Описание ¦
+------------------+-------------+------------------------------+
¦ CheckBreak ¦ boolean ¦ Разрешает или запрещает про-¦
¦ ¦ ¦ верку на Ctrl+Break. ¦
+------------------+-------------+------------------------------+
¦ CheckEof ¦ boolean ¦ Разрешает или запрещает сим-¦
¦ ¦ ¦ вол конца файла. ¦
+------------------+-------------+------------------------------+
¦ CheckSnow ¦ boolean ¦ Разрешает или запрещает про-¦
¦ ¦ ¦ верку на помехи. ¦
+------------------+-------------+------------------------------+
¦ DirectVideo ¦ boolean ¦ Разрешает или запрещает пря- ¦
¦ ¦ ¦ мой доступ к памяти для про- ¦
¦ ¦ ¦ цедур WriteLn и Write. ¦
+------------------+-------------+------------------------------+
¦ LastMode ¦ word ¦ При каждом вызове TextMode ¦
¦ ¦ ¦ сохраняет текущий видеоре- ¦
¦ ¦ ¦ жим. ¦
+------------------+-------------+------------------------------+
¦ TextAttr ¦ byte ¦ Содержит атрибуты текущего ¦
¦ ¦ ¦ выбранного текста. ¦
+------------------+-------------+------------------------------+
¦ WindMin ¦ word ¦ Содержит координаты верхнего ¦
¦ ¦ ¦ левого угла текущего окна. ¦
+------------------+-------------+------------------------------+
¦ WindMax ¦ word ¦ Содержит координаты нижнего ¦
¦ ¦ ¦ правого угла текущего окна. ¦
L------------------+-------------+-------------------------------
B.Pascal 7 & Objects/LR - 233 -
Ввод и вывод с помощью модуля WinCrt
-----------------------------------------------------------------
Примечание: Этот раздел относится только к программам
Windows.
Модуль WinCrt реализует аналогичный терминалу текстовый эк-
ран в окне. С помощью модуля WinCrt вы можете легко создавать
программы, использующие стандартные процедуры Read. ReadLn, Write
и WriteLn для выполнения операций ввода и вывода (так же, как в
обычной прикладной программе, работающей в текстовом режиме). Мо-
дуль WinCrt содержит все алгоритмы, управляющие эмуляцией тексто-
вого экрана в программной среде Windows. Если ваша программа ис-
пользует модуль WinCrt, вам не потребуется писать "специфический
для Windows" исходный код.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 234 -
Использование модуля WinCrt
-----------------------------------------------------------------
Чтобы использовать модуль WinCrt, нужно просто указать в ва-
шей программе оператор uses, как и при использовании любого дру-
гого модуля.
uses WinCrt;
По умолчанию стандартные текстовые файлы Input и Output, оп-
ределенные в модуле System, не присваиваются, и все обращения к
процедурам Read, Readln, Write или Writeln без указания файловой
переменной приводят к ошибке ввода-вывода. Однако, когда програм-
ма использует модуль WinCrt, код инициализации данного модуля
присваивает Input и Output стандартные текстовые файлы, чтобы
ссылаться на окно, эмулирующее текстовый экран. Это соответствует
выполнению в начале программы следующих операторов:
AssignWinCrt(Input); Reset(Input);
AssignWinCrt(Output); Rewrite(Output);
Когда в программе выполняются процедуры Readln, Read, Write
или Writeln, в оперативной области Windows открывается окно CRT.
По умолчанию заголовком окна CRT будет полное имя маршрута файла
.EXE программы. Когда программа завершает работу (управление дос-
тигает конечного зарезервированного слова end), заголовок окна
CRT изменяется на "(Inactive nnnnn)", где nnnnn - заголовок окна
в его активном состоянии.
Заметим, что хотя программа и завершила работу, окно остает-
ся на экране, благодаря чему пользователь может проверить вывод
программы. Аналогично другим прикладным программам Windows, прог-
рамма не завершается полностью, пока пользователь не закроет ок-
но.
Более полно управлять жизненным циклом окна CRT вам позволя-
ют подпрограммы InitWinCrt и DoneWinCrt. При обращении к первой
из них без ожидания первого вызова процедур Readln, Read, Write
или Writeln немедленно создается окно CRT. Аналогично, обращение
к DoneWinCrt немедленно уничтожает окно CRT, не ожидая, пока его
закроет пользователь.
Окно CRT представляет собой прокручиваемое "панорамное" окно
на виртуальном текстовом экране. По умолчанию виртуальный экран
имеет размеры 80 столбцов на 25 строк, но реальный размер окна
CRT может быть меньше. Если этот размер меньше, пользователь для
перемещения области окна по текстовому экрану большего размера
может использовать полосы прокрутки окна или клавиши управления
курсором. Это особенно полезно для "обратной прокрутки" и провер-
ки ранее написанного текста. По умолчанию панорамное окно отсле-
живает курсор текстового экрана. Другими словами, панорамное окно
автоматически прокручивается, чтобы обеспечить постоянную види-
мость курсора. Установив переменную AutoTracking в значение
B.Pascal 7 & Objects/LR - 235 -
False, вы можете запретить средство автоматической прокрутки.
Размеры виртуального экрана определяются переменной
ScreenSize. Присвоив этой переменной новые размерности перед тем,
как ваша программа создает окно CRT, вы можете изменить размеры
виртуального экрана. Когда окно создается, в динамически распре-
деляемой памяти выделяется буфер экрана. Размер этого буфера ра-
вен произведению ScreenSize.Y на ScreenSize.Y и не может превы-
шать 65520 байт. Ответственность за присваивания значений этим
переменным возлагается на вас (они не должны превышать указанную
границу). Если, например, вы присвоите ScreenSize.X значение 64,
то наибольшим допустимым значением для ScreenSize.Y будет 1023.
В любой момент в процессе выполнения программы, использующей
модуль WinCrt, пользователь может прервать выполнение, выбрав в
меню Control (Управление) окна CRT команду Close (Закрытие),
дважды щелкнув кнопкой "мыши" в рамке меню Control или нажав кла-
виши Alt+F4. Аналогично, в любой момент для прерывания прикладной
программы пользователь может нажать Ctrl+C или Ctrl+Break, при
этом окно переводится в неактивное состояние. Установив перемен-
ную CheckBreak в значение False, вы можете запретить эту возмож-
ность.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 236 -
Специальные символы
-----------------------------------------------------------------
При записи в выходной файл (Output) или в файл, который наз-
начен для окна CRT, специальное значение имеют следующие управля-
ющие символы:
--------T---------------T---------------------------------------¬
¦Символ ¦ Название ¦ Описание ¦
+-------+---------------+---------------------------------------+
¦ #7 ¦ Звонок ¦ Вызывает звуковой сигнал, издаваемый с¦
¦ ¦ BELL ¦ помощью внутреннего динамика. ¦
+-------+---------------+---------------------------------------+
¦ #8 ¦Обратный пробел¦ Возврат на одну позицию. Вызывает пе-¦
¦ ¦ BS ¦ ремещение курсора влево на одну пози-¦
¦ ¦ ¦ цию. Если курсор уже находится у лево-¦
¦ ¦ ¦ го края текущего окна, то никаких¦
¦ ¦ ¦ действий не производится. ¦
+-------+---------------+---------------------------------------+
¦ #10 ¦ Перевод строки¦ Перемещает курсор на одну строку вниз.¦
¦ ¦ LF ¦ Если курсор уже находится на нижней¦
¦ ¦ ¦ строке окна, то окно пролистывается¦
¦ ¦ ¦ вверх на одну строку. ¦
+-------+---------------+---------------------------------------+
¦ #13 ¦Возврат каретки¦ Возвращает курсор с левому краю теку-¦
¦ ¦ CR ¦ щего окна. ¦
L-------+---------------+----------------------------------------
Ввод строк
-----------------------------------------------------------------
При чтении из входного файла (Input) или из текстового фай-
ла, который назначен для окна CRT, текст вводится по одной стро-
ке. Строка запоминается во внутреннем буфере текстового файла и
когда переменные считываются, то в качестве источника использует-
ся этот буфер. Каждый раз когда буфер становится пустым, вводится
новая строка.
При вводе строк в окне CRT можно использовать следующие кла-
виши редактирования: Вacksрасе - удаляет последний введенный сим-
вол, Esс - удаляет всю вводимую строку, Enter - прекращает ввод
строки и записывает метку конца строки (возврат каретки/перевод
строки) в буфере. Кроме того, можно использовать клавиши Сtrl+Z,
которые генерируют символ конца файла только в том случае, если
переменная CheckEof установлена в значение Truе (по умолчанию ей
присвоено значение Falsе). Нажатие Ctrl+Z также завершает строку
ввода и генерирует маркер конца строки.
Для проверки состояния клавиатуры и ввода отдельных символов
под управлением программы используйте функции KeyРressed и
Rеаdkey.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 237 -
Процедуры и функции
-----------------------------------------------------------------
В следующих таблицах перечисляются процедуры и функции, ко-
торые можно найти в модуле WinCrt.
--------------------T-------------------------------------------¬
¦ Процедура/функция ¦ Описание ¦
+-------------------+-------------------------------------------+
¦ AssignCrt ¦ Назначает текстовый файл для окна CRT. ¦
+-------------------+-------------------------------------------+
¦ ClrEоl ¦ Очищает все символы, начиная от позиции¦
¦ ¦ курсора до конца строки, без перемещения¦
¦ ¦ курсора. ¦
+-------------------+-------------------------------------------+
¦ ClrScr ¦ Очищает экран и помещает курсор в верхнем¦
¦ ¦ левом углу. ¦
+-------------------+-------------------------------------------+
¦ CursorTo ¦ Перемещает курсор в точку на виртуальном¦
¦ ¦ экране с заданными координатами. ¦
+-------------------+-------------------------------------------+
¦ DoneWinCrt ¦ Уничтожает окна CRT. ¦
+-------------------+-------------------------------------------+
¦ GоtоХY ¦ Выполняет позиционирование курсора. Х -¦
¦ ¦ это горизонтальная позиция, Y - вертикаль-¦
¦ ¦ ная позиция виртуального экрана. ¦
+-------------------+-------------------------------------------+
¦ InitWinCrt ¦ Инициализирует окно CRT. ¦
+-------------------+-------------------------------------------+
¦ KeyРrеssеd ¦ Возвращает значение Truе, если клавиша на¦
¦ ¦ клавиатуре нажата и Falsе - в противном ¦
¦ ¦ случае. ¦
+-------------------+-------------------------------------------+
¦ ReadBuf ¦ Считывает из окна CRT строку. ¦
+-------------------+-------------------------------------------+
¦ RеаdKеу ¦ Считывает символ с клавиатуры. ¦
+-------------------+-------------------------------------------+
¦ ScrollTo ¦ Прокручивает окно CRT, чтобы видна была¦
¦ ¦ точка с заданными координатами. ¦
+-------------------+-------------------------------------------+
¦ TrackCursor ¦ Прокручивает окно CRT, чтобы курсор был¦
¦ ¦ видимым. ¦
+-------------------+-------------------------------------------+
¦ WherеХ ¦ Возвращает координату Х для текущей позици¦
¦ ¦ курсора, относящуюся к текущему окну. Х ¦
¦ ¦ представляет собой горизонтальную ¦
¦ ¦ позицию. ¦
+-------------------+-------------------------------------------+
¦ WhereY ¦ Возвращает координату Y для текущей пози-¦
¦ ¦ ции курсора, относящуюся к текущему окну.¦
¦ ¦ Y представляет собой вертикальную позицию.¦
+-------------------+-------------------------------------------+
¦ WriteBuf ¦ Выводит в окно CRT блок символов. ¦
B.Pascal 7 & Objects/LR - 238 -
+-------------------+-------------------------------------------+
¦ WriteChar ¦ Выводит в окно CRT отдельный символ. ¦
L-------------------+--------------------------------------------
B.Pascal 7 & Objects/LR - 239 -
Переменные модуля WinCrt
-----------------------------------------------------------------
В модуле WinCrt описывается несколько переменных:
--------------------T-------------------------------------------¬
¦ Переменная ¦ Тип ¦
+-------------------+-------------------------------------------+
¦ WindowOrg ¦ Используемое по умолчанию размещение поз-¦
¦ ¦ воляет Windows выбирать подходящее распо-¦
¦ ¦ ложение окна CRT. Вы можете изменить на-¦
¦ ¦ чальное значение, присвоив перед созданием¦
¦ ¦ окна CRT новые значения координатам X и Y.¦
+-------------------+-------------------------------------------+
¦ WindowSize ¦ Используемый по умолчанию размер позволяет¦
¦ ¦ Windows выбирать подходящий размер окна¦
¦ ¦ CRT. Вы можете изменить начальный размер,¦
¦ ¦ присвоив перед созданием окна CRT новые¦
¦ ¦ значения координатам X и Y. ¦
+-------------------+-------------------------------------------+
¦ ScreenSize ¦ По умолчанию экран имеет размер 80 столб-¦
¦ ¦ цов на 25 строк. Присвоив другие значения¦
¦ ¦ координатам X и Y ScreenSize перед созда-¦
¦ ¦ нием окна CRT, вы можете изменить исполь-¦
¦ ¦ зуемый по умолчанию размер экрана CRT.¦
¦ ¦ Значение, получаемое при произведении¦
¦ ¦ ScreenSize.X на ScreenSize.Y, не должно¦
¦ ¦ превышать 65520. ¦
+-------------------+-------------------------------------------+
¦ Cursor ¦ Верхний левый угол соответствует координа-¦
¦ ¦ те (0,0). Cursor - это переменная, доступ-¦
¦ ¦ ная только по чтению. Присваивать ей зна-¦
¦ ¦ чения нельзя. ¦
+-------------------+-------------------------------------------+
¦ Origin ¦ Содержит текущую позицию курсора на вирту-¦
¦ ¦ альном экране - координаты ячейки символа,¦
¦ ¦ выводимой в левом верхнем углу окна CRT.¦
¦ ¦ Отсчитывается с 0. ¦
+-------------------+-------------------------------------------+
¦ InactiveTitle ¦ Указывает на завершающуюся нулем строку,¦
¦ ¦ используемую для создания заголовка неак-¦
¦ ¦ тивного окна CRT. ¦
+-------------------+-------------------------------------------+
¦ AutoTracking ¦ Разрешает или запрещает автоматическую¦
¦ ¦ прокрутку окна для отслеживания видимого¦
¦ ¦ курсора. ¦
+-------------------+-------------------------------------------+
¦ CheakBreak ¦ Переменная ChеckEOF разрешает или запреща-¦
¦ ¦ ет символ конца файла. Если переменная¦
¦ ¦ ChеckEOF имеет значение Truе, то когда¦
¦ ¦ чтение производится из файла, назначенного¦
¦ ¦ окну CRT, при нажатии клавиш Ctrl+Z гене-¦
¦ ¦ рируется символ конца файла. Когда пере-¦
B.Pascal 7 & Objects/LR - 240 -
¦ ¦ менная ChеckEOF имеет значение False при¦
¦ ¦ нажатии клавиш Ctrl+Z никаких действий не¦
¦ ¦ выполняется. ¦
+-------------------+-------------------------------------------+
¦ CheckEof ¦ Переменная CheckВrеak разрешает или запре-¦
¦ ¦ щает проверки ситуации Ctrl+Break. Когда¦
¦ ¦ переменная ChеckВrеak принимает значение¦
¦ ¦ Truе, нажатие пользователем клавиш Alt+F4,¦
¦ ¦ выбор пользователем команды Close в меню¦
¦ ¦ Control окна CRT или двойное нажатие кноп-¦
¦ ¦ ки "мыши" в управляющей рамке меню Control¦
¦ ¦ этого окна приведет к принудительному за-¦
¦ ¦ вершению работы прикладной программы при¦
¦ ¦ следующей операции вывода на экран дисп-¦
¦ ¦ лея, которую выполнит эта программа. ¦
+-------------------+-------------------------------------------+
¦ WindowTitle ¦ Определяет заголовок окна CRT. По умолча-¦
¦ ¦ нию используется значение, равное полному¦
¦ ¦ имени маршрута файла .EXE программы. ¦
L-------------------+--------------------------------------------
B.Pascal 7 & Objects/LR - 241 -
Печать из программы Windows
-----------------------------------------------------------------
Модуль WinPrn позволяет вам печатать текст из программы
Windows. Чтобы использовать WinPrn, укажите этот модуль в опера-
торе uses вашей программы;
uses WinPrn;
Перед началом печати вам нужно присвоить принтеру переменную
типа текстового файла. Сделать это можно двумя путями - назначив
используемый по умолчанию принтер или выбрав конкретный принтер,
драйвер и порт. Для вывода на используемый по умолчанию принтер
вызовите функцию AssignPrn. Любая запись в присвоенную файловую
переменную типа текстового файла приведет к выводу на принтер.
Изменение заголовков
-----------------------------------------------------------------
По умолчанию администратор печати Windows будет выводить все
задания печати через WinPrn без заголовков. С помощью процедуры
TitlePrn (вызвав ее вслед за Rewrite) вы можете задать заголовок,
например:
AssignDefPrn(Prn);
TitlePrn(Prn, 'Конец годового отчета');
Rewrite(Prn);
задает для вывода используемый по умолчанию принтер и изменяет
заголовок на "Конец годового отчета", выводя его на этот принтер.
Если TitlePrn вызывается после Rewrite, то никакого эффекта это
не вызывает.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 242 -
Изменение шрифтов
-----------------------------------------------------------------
WinPrn использует назначенный по умолчанию шрифт, который
возвращается драйвером устройства. Чтобы изменить шрифт, вызовите
функцию SetPrnFont, передав ей описатель используемого шрифта.
SetPrnFont возвращает текущий используемый шрифт. Возвращаемый
шрифт можно использовать для будущего вызова SetPrnFont или для
передачи его DeleteObject. Приведем пример программы, демонстри-
рующей изменение шрифта:;
program Test;
uses WinTypes, WinProcs, WinCrt, WinPrn;
var
Prn: Text;
OldFont: HFont;
begin
Writeln('Печать...');
AssingDefPrn(Prn);
Rewrite(Prn);
Rewrite(Prn, 'Некоторый текст');
OldFont := SetPrnFont(Prn, CreateFont(100,0,0,0,0,0,0,0,1,
Out_Default_Precis,Clip_Default_Precis,
Default_Quality,ff_Roman,nil);
Writeln(Prn,' Произвольный текст новым шрифтом');
DeleteObject(SetPrnFont(Prn, OldFont));
Writeln(Prn, ' Возврат к старому шрифту');
Close(Prn);
Writeln('Выполнено');
end.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 243 -
Остановка задания печати
-----------------------------------------------------------------
Чтобы остановить задание печати, запущенное с помощью
WinPrn, вызовите процедуру AbortPrn. Это приведет к прекращению
печати, сбросу устройства и подготовки его к выводу нового зада-
ния печати.
Специальные символы
-----------------------------------------------------------------
Когда ваша программа использует модуль WinPrn, следующие
символы будут иметь специальный смысл:
--------T---------------T---------------------------------------¬
¦Символ ¦ Название ¦ Описание ¦
+-------+---------------+---------------------------------------+
¦ #9 ¦ Табуляция ¦ Начинает печать символов со следующей¦
¦ ¦ TAB ¦ позиции табуляции, которая отстоит от¦
¦ ¦ ¦ предыдущей позиции табуляции на 8-¦
¦ ¦ ¦ кратную среднюю ширину шрифта. ¦
+-------+---------------+---------------------------------------+
¦ #10 ¦ Перевод строки¦ Начинает печать с новой строки. ¦
¦ ¦ LF ¦ ¦
+-------+---------------+---------------------------------------+
¦ #12 ¦Перевод формата¦ Принудительный перевод страницы. ¦
¦ ¦ FF ¦ ¦
+-------+---------------+---------------------------------------+
¦ #13 ¦Возврат каретки¦ Начинает печать с начала новой строки.¦
¦ ¦ CR ¦ ¦
L-------+---------------+----------------------------------------
B.Pascal 7 & Objects/LR - 244 -
Процедуры и функции модуля WinPrn
-----------------------------------------------------------------
Процедуры и функции модуля WinPrn перечислены в следующей
таблице:
---------------------------T------------------------------------¬
¦ Процедура/функция ¦ Описание ¦
+--------------------------+------------------------------------+
¦ AbortPrn ¦ Прекращает печать задания, отбрасы-¦
¦ ¦ вая все нераспечатанные данные. ¦
+--------------------------+------------------------------------+
¦ AssignPrn ¦ Присваивает принтеру файл. ¦
+--------------------------+------------------------------------+
¦ AssingDefPrn ¦ Присваивает файл используемому по¦
¦ ¦ умолчанию принтеру. ¦
+--------------------------+------------------------------------+
¦ SetPrnFont ¦ Начинает печать файла с выбранным¦
¦ ¦ шрифтом. ¦
+--------------------------+------------------------------------+
¦ TitlePrn ¦ Выводит заголовок печатаемого фай-¦
¦ ¦ ла. ¦
L--------------------------+-------------------------------------
Драйверы устройств для текстовых файлов
Borland Pascal позволяет вам определить ваши собственные
драйверы устройств для текстовых файлов. Драйвер устройства для
текстовых файлов представляет собой набор из четырех функций, ре-
ализующих полный интерфейс между файловой системой Borland Pascal
и каким-либо устройством.
Этими четырьмя функциями, с помощью которых определяется лю-
бой драйвер устройства, являются функции Open, InOut, Flush и
Close. Заголовок каждой функции имеет следующий вид:
function DeviceFunc(var F: TextRec) integer
где TехtRес (или TTextRec для Windows) - тип записи текстового
файла, который определяется в Главе 21. Чтобы в функции использо-
вался дальний тип вызова, каждая из них должна компилироваться с
директивой {$F+}. Значение, возвращаемое каждой функцией, предс-
тавляющей собой интерфейс с устройством, становится значением,
возвращаемым функцией IOResult. Возвращаемое значение 0 свиде-
тельствует об успешном завершении операции.
Для того, чтобы связать функцию, осуществляющую интерфейс с
устройством, с конкретным файлом, нужно написать специальную про-
цедуру Assign (аналогичную процедуре AssignCrt в модуле Crt или
WinCrt). Эта процедура должна присваивать адреса четырех функций,
осуществляющих интерфейс с устройствами, четырем указателям на
функции в переменной текстового файла. В придачу к этому вы долж-
ны сохранить системную константу fmClosed в поле Моdе, записать
B.Pascal 7 & Objects/LR - 245 -
размер буфера текстового файла в переменную BufSize, сохранить
указатель буфера текстового файла в переменной BufPtr и очистить
строку Nаме.
Предположим, например, что именами четырех функций, реализу-
ющих интерфейс с устройством, являются функции DevOpen, DevInOut,
DevFlush, DevClose и Assign.
Тогда процедура Assing может выглядеть следующим образом:
procedure AssignDev(var F: Text);
begin
with TextRec(F) do
begin
mode := fmClosed;
BufSize := SizeOf(Buffer);
BufPtr := @Buffer;
OpenFunc := @DevOpen;
InOutFunc := @DevInOut;
FlushFunc := @DevFlush;
CloseFunc := @DevClose;
Name[0] := #0;
end;
end;
Для хранения пользовательской информации в функции, реализу-
ющей интерфейс с устройством, может использоваться поле записи
UserData. Это поле не изменяется файловой системой Borland
Pascal.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 246 -
Функция Open
-----------------------------------------------------------------
Функция Open вызывается стандартными процедурами Rеset,
Rеwritе и Appеnd для открытия текстового файла, связанного с уст-
ройством. Чтобы отметить была ли функция Open вызвана из процеду-
ры Rеset, Rеwritе или Appеnd, на входе поле Моdе содержит значе-
ние fmInput, fmOutput или fmInOut.
В соответствии со значением Моdе функция Open подготавливает
файл для ввода или вывода. Если в Моdе указывается FmInOut (ука-
зывая, что функция Оpеn была вызвана из Appеnd), то перед возвра-
том управления функцией Оpеn это значение должно быть изменено на
fmOutput.
Функция Opеn всегда вызывается перед любой другой функцией,
реализующей интерфейс с устройством. По этой причине функция
Assign инициализирует только поле OpеnFunc, откладывая инициали-
зацию оставшихся векторов до завершения выполнения функции Opеn.
Основываясь на значении поля Моdе функция Opеn может установить
указатели как для функций, ориентированных на ввод, так и для
функций, ориентированных на вывод. Это позволяет избежать опреде-
ления текущего режима в функциях InOut, Flush и Close.
Функция InOut
-----------------------------------------------------------------
Всякий раз, когда требуется ввод с устройства или вывод на
него, функциями Readln, Read, Write, Writeln, Page, Eof, SeekEof,
SeekEoln и Close вызывается функция InOut.
Когда в поле Моdе установлено значение fnInput, функция
InOut считывает символы (объем ввода задается переменной BufSize)
в BufPtr^ и возвращает число считанных символов в BufEnd, а также
записывает 0 в BufPos. Если функция InOut в результате запроса на
ввод возвращает в BufEnd значение 0, то переменная Eоf для файла
принимает значение Truе.
Когда в поле Моdе установлено значение fnOutput, функция
InOut записывает символы, количество которых определяется пере-
менной BufРоs, из BufPtr^ и возвращает в BufРоs значение 0.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 247 -
Функция Flush
-----------------------------------------------------------------
Функция Flush вызывается в конце выполнения каждой функции
Rеаd, Write, Rеаdln или Writeln. Она может также сбрасывать буфер
текстового файла.
Если в поле Моdе находится fmInput, функция Flush для того,
чтобы отбросить оставшиеся (несчитанные) символы в буфере, может
записать 0 в BufPos и BufEnd. Это средство используется редко.
Если в поле Моdе находится fnOutput, то функция Flush может
записать содержимое буфера, в точности таким же образом, как
функция InOut. Этим обеспечивается, что выведенный на устройство
текст появится на устройстве немедленно. Если функция Flush не
выполняет никаких действий, текст не будет выведен на устройство,
пока буфер не станет полным, или файл не будет закрыт.
Функция Clоsе
-----------------------------------------------------------------
Функция Clоsе вызывается стандартной процедурой Clоsе для
закрытия связанного с устройством текстового файла. (Процедуры
Rеsеt, Rеwritе, Appеnd также вызывают функцию Clоsе, если файл,
который они открывают, уже был открыт.) Если в поле Моdе находит-
ся fmOut, то перед вызовом функции Clоsе файловая система Турбо
Паскаля обращается к функции InOut. Это гарантирует вывод на уст-
ройство всех символов.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 248 -
---------------------------------------------------------------
Глава 15. Использование сопроцессора 80x87
-----------------------------------------------------------------
В Borland Pascal вы можете работать с двумя типами чисел -
целыми (короткими целыми - Shortint, целыми - Integer, длинными
целыми - Longint, целыми длиной в байт - Byte, целыми длиной в
слово - Word) и вещественными (вещественными - Real, вещественны-
ми одинарной точности - Single, вещественными двойной точности -
Double, повышенной точности - Extended, сложными - Comp). Вещест-
венные числа называют также числами с плавающей точкой (плавающей
запятой). Для облегчения работы с целыми числами создан процессор
8086, но для работы с вещественными числами на этом процессоре
затрачивается гораздо больше времени и усилий. Для семейства про-
цессоров 8086 предназначено соответствующее семейство вспомога-
тельных специализированных процессоров для математических вычис-
лений (сопроцессоров) 80x87.
Процессор 80x87 - это специальный сопроцессор для обработки
чисел, который может входить в состав вашего компьютера РС. С по-
мощью него операции с плавающей точкой выполняются очень быстро.
Поэтому если вы собираетесь использовать большой объем вычислений
с плавающей точкой, то вам, вероятно, понадобится сопроцессор.
Borland Pascal построен таким образом, что он обеспечивает
оптимальное выполнение операций с плавающей точкой независимо от
наличия сопроцессора 80x87.
* Для программ, работающих на компьютере РС, независимо от
того, оснащен он сопроцессором 80x87 или нет, в Borland
Pascal предусмотрено использование вещественных чисел и
соответствующая библиотека программ, которые предназначены
для выполнения операций с плавающей точкой. Числа вещест-
венного типа занимают 6 байт памяти. При этом обеспечива-
ется представление чисел в диапазоне от 2.9х10^-39 до
1.7х10^38 с 11-12 значащими цифрами. Программы в библиоте-
ке программ для работы с плавающей точкой оптимизированы
по скорости и по размеру и используют самые новейшие
средства процессора 80x87.
* Если вы пишете программы, использующиеся только на компь-
ютерах, оснащенных сопроцессором 80x87, то вы можете ука-
зать Borland Pascal на необходимость получения выполняемо-
го кода, в котором используется плата процессора 80x87.
Это даст вам возможность использования четырех дополни-
тельных типов вещественных чисел (одинарной и двойной точ-
ности, повышенной точности, сложного типа) и расширенный
диапазон представления чисел с плавающей точкой - от
1.9х10^-4951 до 1,1х10^4943 с 19-20 значащими цифрами.
С помощью директивы компилятора $N или параметра меню
Options¦Cоmpiler (Параметры¦Компилятор) 80x87/80287 можно перек-
лючаться между различными моделями генерации кода с плавающей
точкой. По умолчанию используется состояние {$N-}. В этом состоя-
B.Pascal 7 & Objects/LR - 249 -
нии компилятор использует 6-байтовую библиотеку с плавающей точ-
кой, что позволяет вам работать только с переменными типа Real. В
состоянии {$N+} компилятор генерирует код для сопроцессора 80x87,
что дает вам дополнительную точность и доступ к 4 дополнительным
вещественным типам.
В Windows при компиляции с режимом числовой обработки, то
есть с директивой {$N+}, убедитесь, что в вашей системе можно
найти библиотеку эмуляции Windows 8087 - WIN87EM.DLL. Эта библио-
тека обеспечивает необходимый интерфейс между сопроцессором
80х87, Windows и вашей прикладной программой. Если сопроцессор
80х87 в вашей системе отсутствует, то библиотека WIN87EM.DLL бу-
дет эмулировать его программно. Эмуляция существенно замедляет
работу по сравнению с реальным сопроцессором 80х87, но обеспечи-
вает выполнение вашей прикладной программы на любой машине.
В реальном или защищенном режиме DOS, даже если у вас нет
сопроцессора 8087, вы можете указать Borland Pascal, что нужно
включить библиотеку исполняющей системы, которая эмулирует ариф-
метический сопроцессор 8087. В случае наличия сопроцессора 8087
он используется. Если сопроцессор отсутствует, его работа эмули-
руется библиотекой исполняющей системы (за счет некоторой потери
скорости работы программы).
Для разрешения и запрещения эмуляции сопроцессора 8087 ис-
пользуются директива компилятора $E и параметр Emulation (Эмуля-
ция) меню Options¦Compiler (Параметры¦Компилятор). По умолчанию
используется состояние {$E+}. В этом состоянии в программу авто-
матически включается полная эмуляция сопроцессора 8087. В состоя-
нии {$E-} используется существенно меньшая часть библиотеки с
плавающей точкой, а полученный в результате файл .EXE будет рабо-
тать только на машинах с сопроцессором 8087.
В приложении Windows директива компилятора $E не действует.
Не действует она также в модуле. Более того, если программа ком-
пилировалась с директивой {$N-}, а все модули программы компили-
ровались с директивой {$N+}, то библиотека исполняющей системы
для сопроцессора 8087 не требуется, и директива компилятора $E
игнорируется.
Прикладной программе Windows не требуется библиотека испол-
няющей системы 80x87. Вместо этого ей нужно поддерживающая библи-
отека WIN87EM.DLL, поставляемая с Windows, которая обеспечивает
необходимый интерфейс между вашей прикладной программой, Windows
и сопроцессором. Таким образом, в Windows даже при наличии в ва-
шей системе сопроцессора 80х87 для выполнения программ, скомпили-
рованных в состоянии {$N+}, должна присутствовать библиотека эму-
ляции WIN87EM.DLL (данная библиотека - это часть Windows, а не
Borland Pascal). При отсутствии сопроцессора WIN87EM.DLL будет
эмулировать его операции программным путем, что замедляет выпол-
нение программы и не гарантирует, что использующая сопроцессор
80x87 программа сможет работать на любой машине.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 250 -
Когда вы запускаете прикладную программу Windows, cкомпили-
рованную в состоянии {$N+}, убедитесь, что она может найти в сис-
теме файл WIN87EM.DLL.
Когда вы выполняете компиляцию в режиме кода 80х87 (директи-
ва {$N+}), то возвращаемые подпрограммы модуля Systем (Sqrt, Рi,
Sin и т.д.) значения представляют собой не вещественные числа, а
числа типа Extended (с повышенной точностью).
{$N+}
begin
Writeln(Pi); { 3.14159265358979E+0000 }
end.
{$N-}
begin
Writeln(Pi); { 3.1415926536E+00 }
end.
В оставшейся части данной главы обсуждаются специальные воп-
росы, касающиеся использования процессора 80x87 в программах
Borland Pascal.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 251 -
Типы данных процессора 80x87
-----------------------------------------------------------------
В дополнение к вещественному типу для программ, использующих
средства процессора 80x87, предусматривается четыре новых вещест-
венного типа:
1. Тип с одинарной точностью Single, представляющий собой
наименьший формат, который вы можете использовать для
чисел с плавающей точкой. Он занимает 4 байта памяти
обеспечивает диапазон представления чисел от 1.5х10^-45
до 3.4х10^48 с 7-8 значащими цифрами.
2. Тип с двойной точностью Double, занимающий 8 байт памяти
и обеспечивающий представление чисел в диапазоне от
5.0х10^-334 до 1.7х10^308 с 15-16 значащими цифрами.
3. Тип с повышенной точностью Extended представляет собой
наибольший формат представления чисел с плавающей запя-
той, обеспечиваемый процессором 8087. Он занимает 10
байт памяти и обеспечивает диапазон представления чисел
от 1.9х10^-4952 до 1.1х10^4932 с 19-20 значащими цифра-
ми. Любые арифметические операции, в которых участвуют
числа вещественного типа, выполняются с точностью и диа-
пазоном представления, соответствующими типу с повышен-
ной точностью.
4. Числа сложного типа Comp используются для предварительно
объединенных значений в 8 байтах памяти, обеспечивая при
этом диапазон представления от -2^63+1 до 2^63-1, что
составляет приблизительно от -9.2х10^18 до 9.2х10^18.
Сложный тип можно сравнить с длинным целым типом (двой-
ная точность), но он считается вещественным типом, пос-
кольку при операциях с числами этого типа используется
сопроцессор 8087. Сложный тип хорошо подходит для предс-
тавления значений денежных единиц, представляющих собой
сотни и тысячи, которые используются в прикладных ком-
мерческих программах.
Независимо от того, используете вы сопроцессор 80x87 или
нет, 6-битовый вещественный тип является допустимым. Таким обра-
зом, при переходе к использованию сопроцессора 80 x87 вам не пот-
ребуется изменять исходный текст программы, и вы можете использо-
вать файлы данных, созданные программами, которые работают с
программно обеспечиваемыми операциями с плавающей точкой.
Отметим, однако, что аппаратные вычисления с переменными ве-
щественного типа выполняются несколько медленнее, чем с перемен-
ными другого типа. Это связано с тем, что сопроцессор 80x87 не
может непосредственно обрабатывать вещественный формат. Вместо
этого, перед выполнением операций, для преобразования веществен-
ных значений в числа с повышенной точностью требуются обращения к
библиотечным программам. Если вы заинтересованы в максимальной
B.Pascal 7 & Objects/LR - 252 -
скорости выполнения и не собираетесь использовать свою программу
на системах без сопроцессора 80x87, то возможно вы захотите ис-
пользовать вещественный тип с одинарной точностью, вещественный
тип с двойной точностью, вещественный тип с повышенной точностью
и сложный типы явным образом.
Арифметические операции с повышенной точностью
-----------------------------------------------------------------
При использовании сопроцессора 80x87 тип с повышенной точ-
ностью Extended является основой всех операций с плавающей точ-
кой. В Турбо Паскале тип с повышенной точностью используется для
представления всех нецелых числовых констант, а также при вычис-
лении всех выражений нецелого типа. Например, в следующих опера-
циях присваивания все правые части выражений будут вычисляться,
как выражения с повышенной точностью, а затем их тип будет преоб-
разован к типу соответствующей левой части:
{$N+}
var
X, AA, B, C : real;
begin
X := (B + Sqrt(B*B - A*C))/A;
end;
Borland Pascal выполняет вычисления с точностью и диапазоном
представления чисел, соответствующими типу с повышенной точ-
ностью, без дополнительных усилий программиста. Дополнительная
точность приводит к меньшим ошибкам округления, а дополнительный
диапазон означает, что ситуации переполнения и потери значимости
будут встречаться в программах реже.
Вы можете обойтись и без дополнительных автоматических воз-
можностей вычислений с повышенной точностью Borland Pascal. Нап-
ример, описать переменные, использующиеся для промежуточных вы-
числений, как переменные с повышенной точностью. В следующем при-
мере вычисляется сумма произведений:
var
Sm : single;
X,Y array[1..100] of single;
I : integer;
T : extended; { для промежуточных результатов }
begin
T := 0.0;
for I := 1 to 100 do T := T + X[I] * Y[I]
Sum := T;
end;
Если бы переменная T была описана, как переменная с одинар-
ной точностью, то при каждом цикле операции присваивания для пе-
ременной T были бы выполнены с ошибкой округления и ограничения-
ми, соответствующими одинарной точности. Но, поскольку переменная
B.Pascal 7 & Objects/LR - 253 -
T является переменной с повышенной точностью, то все ошибки ок-
ругления (кроме операции, при которой значение переменной T прис-
ваивается переменной Suм) имеют ограничения, соответствующие по-
вышенной точности. Меньшие ошибки округления означают более точ-
ный результат.
Для значений формальных параметров и результата функции вы
также можете задать повышенную точность. Это поможет избежать не-
нужных преобразований типов чисел, приводящих к потере точности.
Например:
function Area(Radius: extended): extended;
begin
Area := Pi * Radius * Radius;
end;
Сравнение вещественных чисел
-----------------------------------------------------------------
Поскольку значения вещественного типа являются приблизитель-
ными, результат сравнения значений различного вещественного типа
не всегда можно предсказать. Например, если Х - переменная ве-
щественного типа с одинарной точностью, а Y - переменная вещест-
венного типа с двойной точностью, то результатом выполнения сле-
дующих операторов будет значение False:
X := 1/3;
Y := 1/3;
Writeln(X = Y);
Причина этого состоит в том, что Х имеет точность только до
7-8 цифр, а Y - точность до 15-16 цифр, и когда оба значения пре-
образуются к типу с повышенной точностью, то после первых 7-8
цифр остальные цифры будут различаться. Аналогично, результатом
выполнения операторов:
X := 1/3;
Writeln(X = 1/3);
будет значение False, результат 1/3 в операторе Writeln вычисля-
ется с точностью до 20 значащих цифр.
Стек вычислений сопроцессора 80x87
-----------------------------------------------------------------
У сопроцессора 80x87 имеется внутренний стек вычислений, ко-
торый может быть глубиной до восьми уровней. Доступ к значению,
находящемуся в стеке сопроцессора 80x87 осуществляется намного
быстрее, чем доступ к переменной в памяти, поэтому для достижения
максимально возможной производительности в Borland Pascal внут-
ренний стек сопроцессора 80x87 используется для хранения времен-
ных результатов и для передачи параметров процедурам и функциям.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 254 -
Теоретически, слишком сложные выражения вещественного типа
могут вызвать переполнение стека сопроцессора 80x87. Однако этого
не может случиться, поскольку для этого потребовалось бы, чтобы в
выражении получалось более восьми промежуточных результатов.
Более весомая опасность таится во вложенных вызовах функций.
Если такие конструкции составлены некорректно, то они, вполне ве-
роятно, могут привести к переполнению стека сопроцессора 80x87.
Рассмотрим, следующую функцию, в которой с помощью рекурсии
вычисляются числа Фибоначчи:
function Fib(N: integer): extended;
begin
if N = 0 then
Fib := 0.0
else
if N = 1 then
Fib := 1.0
else
Fib := Fib(N-1) + Fib(N-2);
end;
Обращение к данной версии процедуры Fib приведет к перепол-
нению стека сопроцессора 80x87, так как значений N больше, чем 8.
Причина заключается в том, что последний оператор присваивания
требует временного сохранения результата выполнения процедуры Fib
(N-1) в стеке сопроцессора 80x87. Каждое рекурсивное обращение
выделяется одна ячейка стека и на девятом обращении произойдет
переполнение стека. Корректной конструкцией в этом случае будет:
function Fib(N : integer) : extended;
var
F1,F2 : Extended;
begin
if N = 0 then
Fib := 0.0
else
if N = 1
then Fib := 1.0
else
begin
F1 := Fib(N-1); F2 := Fib(N-2);
Fib := F1 + F2;
end;
end;
Временные результаты теперь сохраняются в переменных, для
которых отводится стек процессора 8086. (Стек процессора 8086 ко-
нечно тоже может переполниться, но это обычно требует гораздо
большего числа рекурсивных вызовов).
B.Pascal 7 & Objects/LR - 255 -
Запись вещественных чисел
при использовании сопроцессора 80x87
-----------------------------------------------------------------
Если была указана директива {$N+}, то стандартные процедуры
Write и Writeln, чтобы обеспечить представление в расширенном ди-
апазоне, выводят в строке с десятичными числами с плавающей точ-
кой четыре цифры для показателя степени вместо двух. Аналогично,
стандартная процедура Str при выборе формата с плавающей точкой
возвращает значение показателя степени, состоящее из четырех
цифр.
Модули, в которых используется сопроцессор 80x87
-----------------------------------------------------------------
Модули, в которых используется сопроцессор 80x87, могут вы-
зываться другими модулями или программами только в том случае,
если эти модули или программы были скомпилированы с директивой
{$N+}. То, что модуль использует сопроцессор 80x87, определяется
наличием в нем инструкций сопроцессора 80x87, а не директивой $N
во время компиляции. Это позволяет компилятору быть более "снис-
ходительным", когда вы случайно компилируете модуль (в котором
используется сопроцессор 80x87), не указав директиву {$N+}.
Когда вы выполняете компиляцию в режиме кода 80х87 (директи-
ва {$N+}), то возвращаемые подпрограммами модуля Systем (Sqrt,
Рi, Sin и т.д.) значения представляют собой не вещественные чис-
ла, а числа типа Extended (с повышенной точностью).
B.Pascal 7 & Objects/LR - 256 -
Распознавание сопроцессора 80х87 в программах DOS
-----------------------------------------------------------------
Исполняющая библиотека Borland Pascal, встроенная в вашу
программу (скомпилированную с директивой {$N+}) включает в себя
код инициализации, который автоматически распознает наличие в
системе микросхемы сопроцессора 8087. Если сопроцессор 8087 име-
ется, то программа будет его автоматически использовать. В случае
же его отсутствия программа будет использовать эмулирующую библи-
отеку исполняющей системы. Если программа компилировалась с ди-
рективой {$E-} и по время начала ее работы сопроцессор не обнару-
живается, то программа завершает работу с сообщением Numeric
coprocessor required ("Требуется сопроцессор арифметических вы-
числений").
Есть несколько случаев, когда вы возможно захотите изменить
такую принятую по умолчанию логику автоматического обнаружения
сопроцессора. Например, в вашей системе может присутствовать соп-
роцессор 8087, но вы захотите проверить, как будет работать прог-
рамма, предназначенная для функционирования на системах без соп-
роцессора. Или же потребуется запустить вашу программу на
системе, совместимой с компьютером РС, но на этой системе при ра-
боте алгоритма автообнаружения будет выводиться некорректная ин-
формация (например, будет сообщаться о наличие сопроцессора, ког-
да на самом деле его нет, или наоборот).
В Borland Pascal предусмотрена возможность отмены принятой
по умолчанию логики автоматического распознавания. Эта возмож-
ность задается переменной операционной среды 87.
Вы можете установить переменную операционной среды 87 в от-
вет на подсказку DOS с помощью команды SET, например, следующим
образом:
SET 87=Y
или
SET 87=N
Установка для переменной операционной среды 87 значения N
(Нет) указывает коду инициализации, что вы не хотите использовать
сопроцессор 8087, хотя он может и присутствовать в системе. И на-
оборот: установка для переменной 87 значения Y (Да) означает, что
сопроцессор имеется, и вы хотите, чтобы ваша программа его ис-
пользовала. Однако при этом нужно помнить о том, что установка
для переменной 87 значения Y при отсутствии в системе сопроцессо-
ра 8087 приведет к тому, что ваша программа аварийно завершит ра-
боту или "зависнет".
Если переменная операционной среды 87 определена, а вы хоти-
те, чтобы она стала неопределенной, то можно ввести в ответ на
подсказку DOS:
SET 87=
B.Pascal 7 & Objects/LR - 257 -
и нажать клавишу Enter.
Если в операционной среде DOS присутствует запись 87=Y, или
если код инициализации успешно распознает сопроцессор, то далее
код инициализации выполняет последующие проверки, чтобы опреде-
лить, какой это сопроцессор (8087, 80287 или 80387). Это необхо-
димо для того, чтобы Турбо Паскаль мог корректно работать с от-
дельными несовместимостями, которые имеются между сопроцессорами
различных типов.
Результат автоматического распознавания наличия сопроцессора
и его модели сохраняется в переменной Test8087 (которая описыва-
ется в модуле System). Для нее определены следующие значения:
---------------T--------------------------------¬
¦ Значение ¦ Определение ¦
+--------------+--------------------------------+
¦ 0 ¦ сопроцессор не обнаружен ¦
¦ 1 ¦ обнаружен сопроцессор 8087 ¦
¦ 2 ¦ обнаружен сопроцессор 80287 ¦
¦ 3 ¦ обнаружен сопроцессор 80387 ¦
L--------------+---------------------------------
Чтобы определить характеристики системы, на которой работает
ваша программа, вы можете в программе проверить содержимое пере-
менной Test8087. В частности, эту переменную можно проанализиро-
вать для того, чтобы определить, эмулируются инструкции работы с
плавающей точкой, или они действительно выполняются.
Распознавание сопроцессора 80x87 в программе Windows
-----------------------------------------------------------------
Операционная среда Windows и библиотека эмуляции WIN87EM.DLL
автоматически распознает наличие в системе платы сопроцессора
80x87. Если сопроцессор 80x87 имеется, то программа будет его ав-
томатически использовать. В случае же его отсутствия программа
будет использовать эмуляцию с помощью WIn87EM.DLL. Чтобы опреде-
лить наличие в системе сопроцессора 80х87, вы можете использовать
функцию GetWinFlags (которая определена в модуле WinProcs) и би-
товую маску wf_80x87 (определенную в модуле WinTypes). Например:
if GetWinFlags and wf_80x87 <> 0 then
Writeln('80x87 присутствует') else
Writeln('80x87 отсутствует');
B.Pascal 7 & Objects/LR - 258 -
Использование эмуляции
сопроцессора 80x87 на языке ассемблера
-----------------------------------------------------------------
Когда компоновка объектных файлов выполняется с директивой
{$L имя_файла}, необходимо обеспечить, чтобы эти файлы компилиро-
вать с разрешением эмуляции сопроцессора 80x87. Например, если вы
используете инструкции сопроцессора 80x87 во внешних процедурах
на языке ассемблера, необходимо убедиться, что при ассемблирова-
нии файлов .ASM в файлы .OBJ эмуляция разрешена. В противном слу-
чае инструкции сопроцессора 80x87 не могут эмулироваться на маши-
нах без сопроцессора 80x87. Для разрешения эмуляции используйте
параметр командной строки Турбо Ассемблера /E.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 259 -
---------------------------------------------------------------
Глава 16. Модуль Dоs
-----------------------------------------------------------------
С помощью модулей Dos и WinDos реализуется целый ряд прог-
рамм операционной системы и программ обработки файлов. Ни одна из
программ модуля Dos не определена в стандартном Паскале, поэтому
они помещаются в отдельный модуль.
Более полное описание операций DOS приведено в руководствах
по DOS фирмы IBM.
Основное различие модулей Dos и WinDos состоит в том, что
процедуры и функции модуля Dos используют стандартные строки Пас-
каля, а процедуры и функции модуля WinDos - строки с завершающим
нулем. Стандартная строка Паскаля - это байт длины, за которым
следует последовательность символов. Строка с завершающим нулем -
это последовательность ненулевых символов с завершающим символом
NULL (#0).
Примечание: Подробнее о различии этих строк рассказы-
вается в Главе 18.
Если вы разрабатываете только программы Windows, используйте
модуль WinDos.
Если вы разрабатываете только программы DOS, то желательно
пользоваться в программах модулем Dos, так как большинство прог-
рамм Паскаля традиционно работают со строками Паскаля. Однако,
если вы разрабатываете приложения для среды Windows, то можете
написать программу, используемую в обеих платформах - DOS и
Windows, применяя для этого модули WinDos и Strings. Windows тре-
бует использования строк с завершающим нулем. Вы можете также
воспользоваться данными модулями, если у вас есть файл данных Си,
и вы хотите его конвертировать. В языке Си используются строки с
завершающим нулем.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 260 -
Процедуры и функции модуля Dos
-----------------------------------------------------------------
Ниже перечислены процедуры и функции модуля Dos. Чтобы ис-
пользовать их, вы должны ссылаться на модуль Dos с помощью опера-
тора программы uses. См. также Главу 1 ("Справочник по библиоте-
ке") в "Руководстве программиста".
Процедуры для работы с датой и временем
-------------------T--------------------------------------------¬
¦ Процедура ¦ Описание ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ GetDate ¦ Возвращает текущую дату, установленную в¦
¦ ¦ операционной системе. ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ GetFTime ¦ Возвращает дату и время последней записи¦
¦ ¦ файла. ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ GetTiме ¦ Возвращает текущее время, установленное в¦
¦ ¦ операционной системе. ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ РackTiме ¦ Преобразует запись DateTiме в четырехбайто-¦
¦ ¦ вое упакованное символьное представление¦
¦ ¦ даты и времени длинного целого типа, кото-¦
¦ ¦ рое используется в процедуре SetTiме. Поля¦
¦ ¦ записи DateTiме не проверяются на допусти-¦
¦ ¦ мость границ. ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ SetDate ¦ Устанавливает для операционной системы те-¦
¦ ¦ кущую дату. ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ SetFTiме ¦ Устанавливает время и дату последней записи¦
¦ ¦ файла. ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ SetTiме ¦ Устанавливает в операционной системе теку-¦
¦ ¦ щее время. ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ UnpackTiме ¦ Преобразует четырехбайтовое упакованной¦
¦ ¦ символьное представление даты и времени¦
¦ ¦ длинного целого типа, возвращаемого проце-¦
¦ ¦ дурами GetFTiме, FindFirst, FindNext в рас-¦
¦ ¦ пакованную запись DateTiме. ¦
L------------------+---------------------------------------------
Процедуры и функции обслуживания прерываний
-------------------T--------------------------------------------¬
¦ Процедура ¦ Описание ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ GetIntVес ¦ Возвращает адрес, сохраненный в заданном¦
¦ ¦ векторе прерываний. ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ Intr ¦ Выполняет заданное программное прерывание.¦
+------------------+--------------------------------------------+
B.Pascal 7 & Objects/LR - 261 -
¦ МsDos ¦ Выполняет вызов функции DOS. ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ SetIntVес ¦ Устанавливает по заданному адресу заданный¦
¦ ¦ вектор прерывания. ¦
L------------------+---------------------------------------------
Функции, проверяющие состояние диска
-------------------T--------------------------------------------¬
¦ Фуннкция ¦ Описание ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ DiskFrее ¦ Возвращает число свободных байт на диске в¦
¦ ¦ заданном дисководе. ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ DiskSize ¦ Возвращает полный объем в байтах заданного¦
¦ ¦ диска. ¦
L------------------+---------------------------------------------
Процедуры обработки файлов
-------------------T--------------------------------------------¬
¦ Процедура ¦ Описание ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ FExpand ¦ Воспринимает имя файла и возвращает полное¦
¦ ¦ уточненное имя (диск, каталог, расширение).¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ FSearch ¦ Ищет файл в списке каталогов. ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ FindFirst ¦ Производит поиск в заданном (или текущем)¦
¦ ¦ каталоге записи, содержимое которой совпа-¦
¦ ¦ дает с заданным именем файла и атрибутами.¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ FindNext ¦ Возвращает следующую запись, имя файла и¦
¦ ¦ атрибуты в которой совпадают с теми, кото-¦
¦ ¦ рые были заданы при предыдущем обращении к¦
¦ ¦ процедуре FindFirst. ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ GetFAttr ¦ Возвращает атрибуты файла. ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ SetFAttr ¦ Устанавливает атрибуты файла. ¦
L------------------+---------------------------------------------
Функции управления операционной средой
-------------------T--------------------------------------------¬
¦ Функция ¦ Описание ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ EnvCount ¦ Возвращает число строк, содержащихся в опе-¦
¦ ¦ рационной среде DOS. ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ EnvStr ¦ Возвращает заданную строку операционной¦
¦ ¦ среды. ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ GetEnv ¦ Возвращает значение заданной переменной¦
¦ ¦ операционной среды. ¦
L------------------+---------------------------------------------
B.Pascal 7 & Objects/LR - 262 -
Процедуры управления процессами
-------------------T--------------------------------------------¬
¦ Процедура ¦ Описание ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ Eхесutе ¦ Выполняет заданную программу с указанной¦
¦ ¦ командной строкой. ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ Keep ¦ Сохраняет (прекращает выполнение и сохраня-¦
¦ ¦ ет в памяти) прекратившую работу программу,¦
¦ ¦ оставляя ее резидентной в памяти. ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ SwapVectors ¦ Меняет местами содержимое сохраненных век-¦
¦ ¦ торов прерываний и текущих векторов. ¦
L------------------+---------------------------------------------
Прочие процедуры и функции
-------------------T--------------------------------------------¬
¦Процедура/функция ¦ Описание ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ DosVersion ¦ Возвращает номер версии операционной систе-¦
¦ ¦ мы DOS. ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ GetCBreak ¦ Возвращает проверяемое DOS состояние¦
¦ ¦ Ctrl+Break. ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ SetCBreak ¦ Устанавливает проверяемое DOS состояние¦
¦ ¦ Ctrl+Break. ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ GetVerify ¦ Возвращает состояние флага проверки в DOS. ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ SetVerify ¦ Устанавливает состояние флага проверки в¦
¦ ¦ DOS. ¦
L------------------+---------------------------------------------
B.Pascal 7 & Objects/LR - 263 -
Константы, типы и переменные модуля Dos
-----------------------------------------------------------------
В данном разделе кратко обсуждаются константы, типы и пере-
менные, определяемые в модуле Dos. Более детальная информация со-
держится в разделе "Константы флагов" (значение FParity) в Главе
1 ("Справочник по библиотеке") "Справочного руководства програм-
миста".
Группы констант
-----------------------------T----------------------------------¬
¦ Группа констант ¦ Описание ¦
+----------------------------+----------------------------------+
¦ Флаги ¦ Используются для проверки отдель-¦
¦ ¦ ных флагов после вызова функций¦
¦ ¦ Intr или MsDos. Это флаги:¦
¦ ¦ FParity, FAuxiliary, FZero,¦
¦ ¦ FSign, FOverflow, fCarry. ¦
+----------------------------+----------------------------------+
¦ fmXXXX ¦ Определяет допустимые значения¦
¦ ¦ поля Mode записи TextRec тексто-¦
¦ ¦ вого файла: fmClosed, fmInput,¦
¦ ¦ fmOutput, fmInOut. ¦
+----------------------------+----------------------------------+
¦ Атрибуты файла ¦ Используются для построения ат-¦
¦ ¦ рибутов, применяемых в FindFirst,¦
¦ ¦ GetFAttr и SetFAttr. Это флаги¦
¦ ¦ ReadOnly, Hidden, SysFile,¦
¦ ¦ VolumeID, Directory, Archive,¦
¦ ¦ AnyFile. ¦
L----------------------------+-----------------------------------
Типы
----------------------------------------------------------------
В модуле Dos определяются следующие типы:
---------------------------T------------------------------------¬
¦ Тип ¦ Описание ¦
+--------------------------+------------------------------------+
¦ Тип записи файла ¦ Определения записей, использующие-¦
¦ ¦ ся в Borland Pascal для внутренних¦
¦ ¦ целей, описываются также в модуле¦
¦ ¦ Dos. Тип FilеRес используется как¦
¦ ¦ для типизованных, так и для нетипи-¦
¦ ¦ зованных файлов, в то время, как¦
¦ ¦ TехtRес представляет собой внутрен-¦
¦ ¦ ний формат переменной текстового¦
¦ ¦ типа. ¦
+--------------------------+------------------------------------+
¦ Registers ¦ Переменные регистрового типа приме-¦
¦ ¦ няются в процедурах Intr и МsDos¦
¦ ¦ для задания содержимого входного¦
B.Pascal 7 & Objects/LR - 264 -
¦ ¦ регистра и проверки содержимого вы-¦
¦ ¦ ходного регистра при прерываниях,¦
¦ ¦ использующихся в программном обес-¦
¦ ¦ печении. ¦
+--------------------------+------------------------------------+
¦ DateTime ¦ Переменные типа DateTiме (даты и¦
¦ ¦ времени) используются в процедурах¦
¦ ¦ UnраскТiме и РаскТiме для анализа,¦
¦ ¦ упаковки и построения четырехбайто-¦
¦ ¦ вого значения, содержащего дату и¦
¦ ¦ время. Это четырехбайтовое значение¦
¦ ¦ используется затем в процедурах¦
¦ ¦ GetFTiме, SetTiме, FindFirst и¦
¦ ¦ FindNехt. ¦
+--------------------------+------------------------------------+
¦ SearchRec ¦ Переменные типа SearchRес использу-¦
¦ ¦ ются в процедурах FindFirst и¦
¦ ¦ Findnext для просмотра каталогов¦
¦ ¦ файлов. ¦
+--------------------------+------------------------------------+
¦ Строковые типы ¦ Эти строковые типы определены в мо-¦
¦ работы с файлами ¦ дуле Dos и используются для работы¦
¦ ¦ с именами файлов и маршрутов при¦
¦ ¦ вызове строковой процедуры FSplit.¦
¦ ¦ Это типы ComStr, PathStr, DirStr,¦
¦ ¦ NameStr, ExtStr. ¦
L--------------------------+-------------------------------------
Переменные модуля Dos
-----------------------------------------------------------------
Многими подпрограммами модуля Dos для сообщения об ошибке
используется переменная DosError.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 265 -
Процедуры и функции модуля WinDos
-----------------------------------------------------------------
Ниже перечислены процедуры и функции модуля WinDos. Чтобы
использовать их, вы должны ссылаться на модуль WinDos с помощью
оператора программы uses.
Процедуры для работы с датой и временем модуля WinDos
-------------------T--------------------------------------------¬
¦ Процедура ¦ Описание ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ GetDate ¦ Возвращает текущую дату, установленную в¦
¦ ¦ операционной системе. ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ GetFTime ¦ Возвращает дату и время последней записи¦
¦ ¦ файла. ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ GetTiме ¦ Возвращает текущее время, установленное в¦
¦ ¦ операционной системе. ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ РackTiме ¦ Преобразует запись DateTiме в четырехбайто-¦
¦ ¦ вое упакованное символьное представление¦
¦ ¦ даты и времени длинного целого типа, кото-¦
¦ ¦ рое используется в процедуре SetTiме. ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ SetDate ¦ Устанавливает для операционной системы те-¦
¦ ¦ кущую дату. ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ SetFTiме ¦ Устанавливает время и дату последней записи¦
¦ ¦ файла. ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ SetTiме ¦ Устанавливает в операционной системе теку-¦
¦ ¦ щее время. ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ UnpackTiме ¦ Преобразует четырехбайтовое упакованной¦
¦ ¦ символьное представление даты и времени¦
¦ ¦ длинного целого типа, возвращаемого проце-¦
¦ ¦ дурами GetFTiме, FindFirst, FindNext в рас-¦
¦ ¦ пакованную запись DateTiме. ¦
L------------------+---------------------------------------------
Процедуры обслуживания прерываний модуля WinDos
-------------------T--------------------------------------------¬
¦ Процедура ¦ Описание ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ GetIntVес ¦ Возвращает адрес, сохраненный в заданном¦
¦ ¦ векторе прерываний. ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ Intr ¦ Выполняет заданное программное прерывание.¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ МsDos ¦ Выполняет вызов функции DOS. ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ SetIntVес ¦ Устанавливает по заданному адресу заданный¦
B.Pascal 7 & Objects/LR - 266 -
¦ ¦ вектор прерывания. ¦
L------------------+---------------------------------------------
Функции модуля WinDos, проверяющие состояние диска
-------------------T--------------------------------------------¬
¦ Фуннкция ¦ Описание ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ DiskFrее ¦ Возвращает число свободных байт на диске в¦
¦ ¦ заданном дисководе. ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ DiskSize ¦ Возвращает полный объем в байтах заданного¦
¦ ¦ диска. ¦
L------------------+---------------------------------------------
Процедуры работы с файлами модуля WinDos
-------------------T--------------------------------------------¬
¦ Процедура ¦ Описание ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ FileExpand ¦ Воспринимает имя файла и возвращает полное¦
¦ ¦ уточненное имя (диск, каталог, расширение).¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ FileSearch ¦ Ищет файл в списке каталогов. ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ FileSplit ¦ Разбивает полное имя файла на три компонен-¦
¦ ¦ та (диск, каталог, имя и расширение). ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ FindFirst ¦ Производит поиск в заданном (или текущем)¦
¦ ¦ каталоге записи, содержимое которой совпа-¦
¦ ¦ дает с заданным именем файла и атрибутами.¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ FindNext ¦ Возвращает следующую запись, имя файла и¦
¦ ¦ атрибуты в которой совпадают с теми, кото-¦
¦ ¦ рые были заданы при предыдущем обращении к¦
¦ ¦ процедуре FindFirst. ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ GetFAttr ¦ Возвращает атрибуты файла. ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ SetFAttr ¦ Устанавливает атрибуты файла. ¦
L------------------+---------------------------------------------
Процедуры и функции для работы с каталогами
-------------------T--------------------------------------------¬
¦ Процедура/функция¦ Описание ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ CreateDir ¦ Создает новый подкаталог. ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ GetCurDir ¦ Возвращает текущий каталог на заданном дис-¦
¦ ¦ ке. ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ RemoveDir ¦ Удаляет подкаталог. ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ SetCurDir ¦ Изменяет текущий каталог. ¦
L------------------+---------------------------------------------
B.Pascal 7 & Objects/LR - 267 -
Процедуры и функции обслуживания прерываний модуля WinDos
-------------------T--------------------------------------------¬
¦ Процедура ¦ Описание ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ GetArgCount ¦ Возвращает число параметров, переданных¦
¦ ¦ программе в командной строке. ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ GetArgStr ¦ Возвращает заданный аргумент командной¦
¦ ¦ строки. ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ GetEnvVar ¦ Возвращает указатель на значение заданной¦
¦ ¦ переменной операционной среды. ¦
L------------------+---------------------------------------------
Прочие процедуры и функции модуля WinDos
-------------------T--------------------------------------------¬
¦Процедура/функция ¦ Описание ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ DosVersion ¦ Возвращает номер версии операционной систе-¦
¦ ¦ мы DOS. ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ GetCBreak ¦ Возвращает проверяемое DOS состояние¦
¦ ¦ Ctrl+Break. ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ SetCBreak ¦ Устанавливает проверяемое DOS состояние¦
¦ ¦ Ctrl+Break. ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ SetVerify ¦ Устанавливает состояние флага проверки в¦
¦ ¦ DOS. ¦
L------------------+---------------------------------------------
B.Pascal 7 & Objects/LR - 268 -
Константы, типы и переменные модуля WinDos
-----------------------------------------------------------------
В данном разделе кратко обсуждаются константы, типы и пере-
менные, определяемые в модуле WinDos. Более детальная информация
содержится в разделе "Константы флагов" (значение FParity) в Гла-
ве 1 ("Справочник по библиотеке") "Справочного руководства прог-
раммиста".
Группы констант
-----------------------------T----------------------------------¬
¦ Группа констант ¦ Описание ¦
+----------------------------+----------------------------------+
¦ Флаги ¦ Используются для проверки отдель-¦
¦ ¦ ных флагов после вызова функций¦
¦ ¦ Intr или MsDos. Это флаги:¦
¦ ¦ FParity, FAuxiliary, FZero,¦
¦ ¦ FSign, FOverflow, fCarry. ¦
+----------------------------+----------------------------------+
¦ fmXXXX ¦ Определяет допустимые значения¦
¦ ¦ поля Mode записи TextRec тексто-¦
¦ ¦ вого файла: fmClosed, fmInput,¦
¦ ¦ fmOutput, fmInOut. ¦
+----------------------------+----------------------------------+
¦ faXXXX ¦ Используются для построения ат-¦
¦ ¦ рибутов, их проверки и изменения¦
¦ ¦ в процедурах и функциях работы с¦
¦ ¦ файлами. Это константы faHidden,¦
¦ ¦ faSysFile, faVolumeID, faDirecto-¦
¦ ¦ ry, faArchive, faAnyFile. ¦
+----------------------------+----------------------------------+
¦ fsXXXX ¦ Максимальные длины компонентов¦
¦ ¦ имени файла, используемых в под-¦
¦ ¦ программах FileSearch и File-¦
¦ ¦ Expand. Это константы: fsPathNa-¦
¦ ¦ me, fsDirectory, fsFileName,¦
¦ ¦ fsExtension. ¦
+----------------------------+----------------------------------+
¦ fcXXXX ¦ Флаги, возвращаемые функцией¦
¦ ¦ FileSplit: fcExtension, fcFile-¦
¦ ¦ Name, fcDirectory, fcWildcards. ¦
L----------------------------+-----------------------------------
B.Pascal 7 & Objects/LR - 269 -
Типы
----------------------------------------------------------------
В модуле WinDos определяются следующие типы:
---------------------------T------------------------------------¬
¦ Тип ¦ Описание ¦
+--------------------------+------------------------------------+
¦ Тип записи файла ¦ Определения записей, использующие-¦
¦ ¦ ся в Borland Pascal для внутренних¦
¦ ¦ целей, описываются также в модуле¦
¦ ¦ Dos. Тип TFilеRес используется как¦
¦ ¦ для типизованных, так и для нетипи-¦
¦ ¦ зированных файлов, в то время, как¦
¦ ¦ TTехtRес представляет собой внут-¦
¦ ¦ ренний формат переменной текстового¦
¦ ¦ типа. ¦
+--------------------------+------------------------------------+
¦ TRegisters ¦ Переменные регистрового типа приме-¦
¦ ¦ няются в процедурах Intr и МsDos¦
¦ ¦ для задания содержимого входного¦
¦ ¦ регистра и проверки содержимого вы-¦
¦ ¦ ходного регистра при прерываниях,¦
¦ ¦ использующихся в программном обес-¦
¦ ¦ печении. ¦
+--------------------------+------------------------------------+
¦ TDateTime ¦ Переменные типа TDateTiме (даты и¦
¦ ¦ времени) используются в процедурах¦
¦ ¦ UnраскТiме и PаскТiме для анализа,¦
¦ ¦ упаковки и построения четырехбайто-¦
¦ ¦ вого значения, содержащего дату и¦
¦ ¦ время. Это четырехбайтовое значение¦
¦ ¦ используется затем в процедурах¦
¦ ¦ GetFTiме, SetTiме, FindFirst и¦
¦ ¦ FindNехt. ¦
+--------------------------+------------------------------------+
¦ TSearchRec ¦ Переменные типа TSearchRес исполь-¦
¦ ¦ зуются в процедурах FindFirst и¦
¦ ¦ Findnext для просмотра каталогов¦
¦ ¦ файлов. ¦
L--------------------------+-------------------------------------
Переменные модуля WinDos
-----------------------------------------------------------------
Многими подпрограммами модуля WinDos для сообщения об ошибке
используется переменная DosError.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 270 -
---------------------------------------------------------------
Глава 17. Программирование в защищенном режиме DOS
-----------------------------------------------------------------
Микропроцессор 80286 дает новый способ адресации к памяти:
защищенный режим виртуальной адресации или просто защищенный ре-
жим. Этот новый режим адресации дает три основных преимущества:
* Адресация к памяти объемом до 16 мегабайт.
* Логическое адресное пространство, превышающее пространство
физических адресов.
* Способ изоляции программ друг от друга, так что одна прог-
рамма не может нарушать другой выполняющейся одновременно
с ней программы.
С помощью Borland Pascal вы легко можете писать работающие в
защищенном режиме прикладные программы DOS без необходимости при-
менения дополнительного "расширителя" DOS. Вы обнаружите, что
многие программы реального режима прекрасно работают в защищенном
режиме. Данная глава поможет вам модифицировать те программы, ко-
торые этого не делают, и прояснит некоторые основные моменты за-
щищенного режима и его отличия от реального режима.
Что такое защищенный режим?
-----------------------------------------------------------------
Процессор 80286 и более поздние процессоры поддерживают два
режима операций: защищенный режим и реальный режим. Реальный ре-
жим совместим с работой процессора 8086 и позволяет прикладной
программе адресоваться к памяти объемом до одного мегабайта. За-
щищенный режим расширяет диапазон адресации до 16 мегабайт. Ос-
новное отличие между реальным и защищенным режимом заключается в
способе преобразования процессором логических адресов в физичес-
кие. Логические адреса - это адреса, используемые в прикладной
программе. Как в реальном, также и в защищенном режиме логический
адрес - это 32-разрядное значение, состоящее из 16-битового се-
лектора (адреса сегмента) и 16-битового смещения. Физические ад-
реса - это адреса, которые процессор использует для обмена данны-
ми с компонентами системной памяти. В реальном режиме физический
адрес представляет собой 20-битовое значение, а в защищенном ре-
жиме - 24-битовое.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 271 -
Когда процессор обращается к памяти (для выборки инструкции
или записи переменной), он генерирует из логического адреса физи-
ческий адрес. В реальном режиме генерация физического адреса сос-
тоит из сдвига селектора (адреса сегмента) на 4 бита влево (это
означает умножение на 16) и прибавления смещения. Полученный в
результате 20-разрядный адрес используется затем для доступа к
памяти.
16Мб-----------------¬
¦ ¦
---------¬ ¦ ¦
¦Смещение+-¬ ¦ ¦
L--------- ¦ ¦ ¦
¦ +----------------+¬
L--+----->----------¦+ сегмент 64К
-->+----------------+-
¦ ¦ ¦
¦ ¦ Пространство ¦
---------¬ -------¬ ¦ ¦ адресов ¦
¦Селектор+-+ x 16 +------ ¦ ¦
L--------- L------- ¦ ¦
0L-----------------
Рис. 17.1 Генерация физического адреса в реальном режиме.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 272 -
Чтобы получить физический адрес в защищенном режиме, селек-
торная часть логического адреса используется в качестве индекса
таблицы дескрипторов. Запись в таблице дескрипторов содержит
24-битовый базовый адрес, к которому затем для образования физи-
ческого адреса прибавляется смещение логического адреса.
16Мб-----------------¬
¦ ¦
---------¬ ¦ ¦
¦Смещение+-¬ ¦ ¦
L--------- ¦ ¦ ¦
¦ +----------------+¬
Таблица дескрипторов L--+----->----------¦+ сегмент 64К
-------¬ -->+----------------+-
+------+ ¦ ¦ ¦
+------+ ¦ ¦ Пространство ¦
+------+ ¦ ¦ адресов ¦
-->+------+---- ¦ ¦
¦ +------+ ¦ ¦
¦ +------+ 0L-----------------
¦ +------+
¦ +------+
¦ +------+
¦ +------+
¦ +------+
¦ +------+
¦ +------+
¦ +------+
---------¬ ¦ +------+
¦Селектор+-- L-------
L---------
Рис. 17.2 Генерация физического адреса в защищенном режиме.
Каждая запись в таблице дескрипторов называется дескриптором
и определяет сегмент в памяти. Запись таблицы дескрипторов зани-
мает 8 байт, а записанная в дескрипторе информация включает в се-
бя базовый адрес, предельное значение и флаги полномочий доступа
к сегменту.
Записи предельного значения сегмента и полномочий доступа в
дескрипторе определяют размер и тип сегмента. Сегменты могут
иметь размер от 1 до 65536 байт и могут быть сегментами кода или
сегментами данных. Сегменты кода могут содержать выполняемые ма-
шинные инструкции и доступные только по чтению данные. Сегменты
данных могут содержать данные, доступные по чтению и записи. За-
писывать данные в сегменты кода или выполнять инструкции в сег-
ментах данных невозможно. Любая попытка сделать это или попытка
доступа к данным вне границ сегмента вызывает общий сбой по на-
рушению защиты (сокращенно сбой GP). Поэтому режим и называется
защищенным.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 273 -
По данному адресу в реальном режиме прикладная программа мо-
жет определить физический адрес. В защищенном режиме это обычно
не так, поскольку селекторная часть логического адреса является
индексом в таблице дескрипторов, и сам селектор не имеет прямого
отношения к вычислению физического адреса. Это дает то преиму-
щество, что управление виртуальной памятью можно реализовать, не
влияя на прикладную программу. Например, путем простого обновле-
ния поля базового адреса дескриптора сегмента, операционная сис-
тема может перемещать сегмент в физической памяти без влияния на
использующую сегмент прикладную программу. Прикладная программа
ссылается только на селектор сегмента, и на селектор не влияют
изменения в дескрипторе.
Прикладная программа редко имеет дело с дескрипторами. При
необходимости дескрипторы создаются и уничтожаются операционной
системой и администратором памяти, а прикладная программа знает о
соответствующих селекторах. Селекторы аналогичны описателям фай-
лов - с точки зрения прикладной программы это то, что обслужива-
ется операционной системой, но в операционной системе они работа-
ют как индексы содержащих дополнительную информацию таблиц.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 274 -
Расширения Borland защищенного режима DOS
-----------------------------------------------------------------
Расширения защищенного режима Borland Pascal реализованы че-
рез два компонента: DPMI-сервер (файл DPMI16BI.OVL) и администра-
тор этапа выполнения (файл RTM.EXE).
DPMI-сервер
-----------------------------------------------------------------
Интерфейс защищенного режима DOS (DPMI) - это отраслевой
стандарт, позволяющий программам DOS аппаратно-независимым путем
получить доступ к развитым средствам персональных компьютеров,
реализованных на процессорах 80286, 80386 и 80486. Определены
функции DPMI для обслуживания таблиц дескрипторов, переключения
режима, распределения расширенной памяти, выделения памяти DOS,
управления подсистемой прерываний и взаимодействия с программами
реального режима.
Расширения защищенного режима Borland Pascal основаны на
спецификации DPMI 0.9. Хотя спецификация DPMI не поддерживает вы-
зовы DOS из прикладных программ защищенного режима, DPMI-сервер
Borland и серверы многих других фирм, включая улучшенный режим
Windows 3.x, поддерживают прерывание INT 21H и другие стандартные
прерывания DOS и BIOS, используемые обычно в приложениях DOS за-
щищенного режима.
Администратор этапа выполнения
-----------------------------------------------------------------
Администратор этапа выполнения (RTM.EXE) является надстрой-
кой DPMI-сервера и обеспечивать для прикладных программ защищен-
ного режима несколько служебных функций. Администратор этапа вы-
полнения содержит загрузчик защищенного режима и администратор
памяти защищенного режима и позволяет под DPMI сосуществовать
нескольким клиентам защищенного режима.
Приложения защищенного режима Borland используют те же фор-
маты выполняемых файлов, что и Windows 3.x и OS/2 1.x. Программ-
ный загрузчик администратора этапа выполнения может загружать как
выполняемые файлы (.EXE), так и динамически компонуемые библиоте-
ки (.DLL).
Администратор памяти защищенного режима позволяет прикладным
программам защищенного режима распределять блоки динамической па-
мяти. Администратор памяти поддерживает фиксированные, перемещае-
мые и выгружаемые блоки, а также обслуживает код и сегменты дан-
ных прикладной программы. Используя уникальные для защищенного
режима средства, администратор памяти функционирует также в ка-
честве администратора оверлеев, автоматически загружая и выгружая
сегменты кода (по этой причине прикладной программе защищенного
режима не требуется модуль Overlay).
B.Pascal 7 & Objects/LR - 275 -
Прикладные программы могут получить доступ к программам за-
щищенного режима через модуль WinAPI. Модуль WinAPI, описанный в
следующем разделе, реализует подмножество функций API (прикладно-
го программного интерфейса) Windows, обеспечивая управление па-
мятью, обслуживание программных модулей, управление ресурсами,
загрузку динамически компонуемых библиотек и доступ к селекторам
на нижнем уровне. Поскольку администратор этапа выполнения API
является подмножеством API Windows, вы можете написать совмести-
мые на уровне двоичного кода динамически компонуемые библиотеки,
которые можно использовать и в защищенном режиме DOS, и в
Windows.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 276 -
Разработка прикладных программ DOS защищенного режима
-----------------------------------------------------------------
Написание прикладной программы защищенного режима не предс-
тавляет собой сложной задачи. Вам не нужно беспокоиться о селек-
торах и адресах памяти. Операционная система с расширениями
Borland все делает за вас. Фактически, большинство ваших программ
реального режима может прекрасно работать в защищенном режиме. В
следующих разделах описывается некоторая разница между реальным и
защищенным режимом, о которых вы должны знать при разработке
прикладной программы защищенного режима.
Надежное программирование в защищенном режиме
-----------------------------------------------------------------
Существует несколько приемов, используемых обычно в програм-
мах реального режима, которые в программах защищенного режима бу-
дут приводить к общему нарушению защиты (сбой GP). Borland Pascal
при сбое GP выводит ошибку этапа выполнения 216. Сбой GP происхо-
дит, когда вы пытаетесь получить доступ к памяти, к которой ваша
прикладная программа обращаться не может. Операционная система
останавливает прикладную программу, но сбоя системы не происхо-
дит. Хотя сбои GP и прекращают работу вашей программы, система
"защищена" от сбоя. К сбою GP приводит следующее:
* загрузка в сегментные регистры недопустимых значений;
* обращение к памяти вне границы сегмента;
* запись в сегмент кода;
* разыменование указателей nil.
Примечание: Сбои по нарушению защиты предохраняют вашу
систему от плохой практики программирования.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 277 -
Загрузка в сегментные
регистры недопустимых значений
-----------------------------------------------------------------
Когда процессор работает в защищенном режиме, сегментные ре-
гистры (CS, DS, ES и SS) могут содержать только селекторы. Пос-
кольку селекторы являются индексами в таблице дескрипторов, они
не имеют физического отношения к памяти, на которую ссылается.
Если вы пытаетесь загрузить в сегментный регистр произвольное
значение, то возможно получите сбой GP, поскольку это значение
может не представлять допустимого дескриптора.
Функция Ptr и массивы Mem
-----------------------------------------------------------------
При разыменовании указателей компилятор генерирует код для
загрузки сегментного регистра. Если вы строите указатели с по-
мощью стандартной функции Ptr, то нужно обеспечить, чтобы сег-
ментная часть указателя была допустимым селектором. Аналогично,
при работе с массивами Mem, MemW и MemL вы вместо физических ад-
ресов должны использоваться селекторы. Например, при доступе к
рабочей области ROM BIOS (сегмент $0040) или к областям видеопа-
мяти (сегменты $A000, $B000 и $B800) следует использовать вместо
абсолютных значений переменные SegXXXX. (Переменные SegXXXX опи-
сываются ниже.)
Абсолютные переменные
-----------------------------------------------------------------
В защищенном режиме вы не можете задавать абсолютный адрес
переменной. Любой исходных код, где сегмент и смещение задаются в
операторе absolute, нужно переписать. Например, вам может потре-
боваться построить указатель, используя переменные SegXXXX.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 278 -
Операции с сегментами
-----------------------------------------------------------------
Добавление или вычитание значений из селекторной части ука-
зателя обычно не допускается. Например, добавление к селекторной
части указателя $1000 в реальном режиме увеличивает указатель на
64К, но в защищенном режиме результирующий указатель будет недо-
пустимым. Вместо этого для выделения и управления блоками памяти
следует использовать функцию GlobalXXXX модуля WinAPI.
В Borland Pascal существует способ выполнения арифметических
операций с селекторами с помощью переменной SelectorInc (см. ни-
же).
Использование сегментных
регистров в качестве временных переменных
-----------------------------------------------------------------
В реальном режиме некоторые старые программы на ассемблере
используют сегментные регистры для хранения временных переменных.
В защищенном режиме это работать не будет, так как обычно сохра-
няемые в сегментных регистрах временные значения не являются до-
пустимыми селекторами.
Доступ к памяти вне границ сегмента
-----------------------------------------------------------------
В реальном режиме каждый сегмент имеет размер 64К. В защи-
щенном режиме дескриптор сегмента содержит поле, специфицирующее
предельный размер сегмента, и если вы пытаетесь обратиться к дан-
ным вне границ сегмента, по получите сбой GP. При загрузке прик-
ладной программы администратор этапа выполнения устанавливает со-
ответствующие предельные значения для сегментов кода, данных и
стека. Кроме того, блок памяти, распределяемый с помощью функции
GlobalAlloc модуля WinAPI, имеет предельное значение сегмента,
соответствующее размеру блока памяти.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 279 -
Запись в сегмент кода
-----------------------------------------------------------------
В реальном режиме можно записывать переменные в сегмент ко-
да, поскольку реальные режим не определяет, что может и что не
может существовать в сегменте. В защищенном режиме это не так.
Селектор защищенного режима имеет флаг чтения/записи или доступа
только по чтению, а селекторы кода всегда отмечены как доступные
только по чтению. Если вы пытаетесь записывать в селектор сегмен-
та кода, происходит сбой GP. Однако вы можете использовать псев-
доним и написать самомодифицирующийся код (см. ниже).
Разыменование указателей nil
-----------------------------------------------------------------
При преобразовании прикладной программы реального режима в
защищенный режим, в программе, которая уже годы работала без оши-
бок, возможно внезапное появление определенных ошибок. Например,
вы можете случайно разыменовывать указатель nil, или обнаружите,
что ваша программа содержит "потерянные" указатели, которые разы-
меновываются после их освобождения. В реальном режиме такие ошиб-
ки не обязательно проявляются, но в защищенном режиме они обычно
приводят к сбою GP. Согласно своему названию, защищенный режим
значительно лучше предохраняет вас от ошибок, связанных с указа-
телями.
Сегменты кода и данных
-----------------------------------------------------------------
Аналогично программе Borland Pascal реального режима, прог-
рамма защищенного режима содержит несколько сегментов кода, сег-
мент данных и сегмент стека. При загрузке программы защищенного
режима администратор этапа выполнения автоматически выделяет се-
лекторы для сегментов кода, данных и стека. Для сегментов кода
с помощью директивы компилятора $C можно управлять отдельными ат-
рибутами. В частности, сегменты кода можно сделать перемещаемыми
или фиксированными в физической памяти, они могут загружаться
предварительно или по запросу, а также могут быть выгружаемыми
или постоянными.
Примечание: Подробнее о директиве компилятора $C расс-
казывается в Главе 21 данного руководства и в Главе 2 ("Ди-
рективы компилятора") "Справочного руководства программис-
та".
Атрибуты сегмента кода позволяют вам обозначать сегмент как
статический (перемещаемый, предварительно загружаемый, постоян-
ный) или динамический (перемещаемый, загружаемый по запросу, выг-
ружаемый). Таким образом, в защищенном режиме вам не нужно ис-
пользовать модуль Overlay и директиву компилятора $O, и в версии
модуля System для защищенного режима переменные OvrXXXXXX отсутс-
твуют.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 280 -
Управление динамически распределяемой памятью
-----------------------------------------------------------------
Администратор динамически распределяемой области памяти
Borland Pascal защищенного режима довольно существенно отличается
от администратора динамически распределяемой памяти Borland
Pascal реального режима. В частности, переменные HeapOrg,
HeapEnd, HeapPtr и FreeList в версии модуля System для защищенно-
го режима не определены. Администратор этапа выполнения динами-
чески распределяемой области памяти Borland Pascal защищенного
режима (который идентичен администратору этапа выполнения динами-
чески распределяемой области памяти Borland Pascal для Windows)
для выполнения основных операций по выделению и освобождению па-
мяти использует администратор этапа выполнения, а для оптимизации
распределения небольших блоков памяти включает в себя подсистему
вторичного распределения сегмента. Подробнее об администраторе
динамически распределяемой области памяти этапа выполнения расс-
казывается в Главе 21.
Предопределенные селекторы
-----------------------------------------------------------------
В модуле System для обычно используемых адресов реального
режима предусмотрено несколько предопределенных селекторов. Они
именуются по физическому сегменту, которому данные селекторы
присвоены, и используются для совместимости между реальным и за-
щищенным режимом DOS.
Предопределенные селекторы Таблица 17.1
-------------------T--------------------------------------------¬
¦ Селектор ¦ Описание ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ Seg0040 ¦ Используется для доступа к области данных¦
¦ ¦ BIOS $40 в младших адресах. ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ SegA000 ¦ Используется для доступа к графической па-¦
¦ ¦ мяти EGA и VGA по адресу сегмента $A000. ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ SegB000 ¦ Используется для доступа к видеопамяти мо-¦
¦ ¦ нохромного адаптера по адресу сегмента¦
¦ ¦ $A000. ¦
+------------------+--------------------------------------------+
¦ SegB800 ¦ Используется для доступа к видеопамяти¦
¦ ¦ цветного графического адаптера по адресу¦
¦ ¦ сегмента $A000. ¦
L------------------+---------------------------------------------
В реальном режиме переменные SegXXXX всегда содержат значе-
ния $0040, $A000, $B000 и $B800 соответственно. В защищенном ре-
жиме код запуска библиотеки исполняющей системы создает четыре
селектора, ссылающихся на конкретные области памяти реального ре-
жима. При ссылке на эти области памяти вам следует использовать
переменные SegXXXX. Например, если у вас был код следующего вида:
B.Pascal 7 & Objects/LR - 281 -
CtrMode := Mem[$40: $49];
то вместо него следует записать:
CtrMode := Mem[Seg0040: $49];
Используя переменные SegXXXX, вы можете гарантировать, что
ваша программа без изменений будет работать в реальном и защищен-
ном режимах.
Переменная SelectorInc
-----------------------------------------------------------------
Переменная SelectorInc модуля System содержит значение, ко-
торое должно прибавляться к селектору или вычитаться из него для
получения следующего или предыдущего селектора в таблице дескрип-
торов. SelectorInc полезно использовать при работе с большими
блоками памяти (превышающими 64К) и при доступе к псевдонимам
сегментов.
Для выделения блоков, превышающих 64К (такие блоки называют
также большими блоками памяти), можно использовать функции
GlobalAlloc и GlobalAllocPrt в модуле WinAPI. Большие блоки неп-
рерывны в физической памяти, но из-за 16-разрядной архитектуры
процессора прикладная программа не может получить к ним доступ
целиком. Для большого блока памяти администратор памяти выделяет
несколько непрерывных (следующих подряд) селекторов, каждый из
которых (кроме последнего) ссылается на часть большого блока па-
мяти размером 64К. Например, чтобы выделить блока памяти размером
в 220К, администратор памяти создает четыре селектора, при этом
первые три селектора ссылаются на блоки по 64К, а последний се-
лектор - на блок размером 28К. Прибавляя SelectorInc к селектору,
принадлежащему большому блоку, вы можете получить селектор для
следующего сегмента, а вычитая SelectorInc - для предыдущего.
При распределении большого блока функция GlobalAlloc всегда
возвращает описатель первого сегмента, а GlobalAllocPtr - указа-
тель на первый сегмент.
Приведенная ниже функция GetPtr воспринимает указатель боль-
шого блока (возвращаемый функцией GlobalAllocPtr) и 32-разрядное
смещение и возвращает указатель на заданное внутри блока смеще-
ние.
function GetPtr(P: Pointer; Offset: Longint): Pointer;
type
Long = record
Lo, Hi: Word;
end;
begin
GetPtr := Ptr(
B.Pascal 7 & Objects/LR - 282 -
Long(P).Hi + Long(Offset).Hi * SelectorInc,
Long(P).Lo + Long(Offset).Lo);
end;
Заметим, что старшее слово параметра Offset используется для
определения того, сколько раз нужно увеличить селекторную часть P
для получения корректного сегмента. Например, если Offset равно
$24000, то селекторная часть P будет увеличена на 2 *
SelectorInc, а смещение P - на $4000.
Следующая функция LoadFile загружает в блок памяти весь файл
и возвращает указатель на блок. Если файл превышает 64К, то выде-
ляется большой блок памяти.
function LoadFile(const FileName: string): Pointer;
var
Buffer: Pointer;
Size, Offset, Count: Longint;
F: file;
begin
Buffer := nil;
Assign(F, FileName);
Reset(F, 1);
Size := FileSize(F);
Buffer := GlobalAllocPtr(gmem_Moveable, Size);
if Buffer <> nil then
begin
Offset := 0;
while Offset < Size do
begin
Count := Size - Offset;
if Count > $8000 then Count := $8000;
BlockRead(F, GetPtr(Buffer, Offset)^, Count);
Inc(Offset, Count);
end;
end;
LoadFile := Buffer;
end;
Переменная SelectorInc определена также в версии модуля
System для реального режима. В реальном режиме она всегда содер-
жит значение $1000, которое при сложении его с сегментной частью
указателя реального режима увеличивает указатель на 64К.
Другим образом вы можете использовать переменную SelectorInс
только в программах DOS защищенного режима. Используйте перемен-
ную SelectorInc для доступа к псевдонимам сегментов, выделяемых
администратором этапа выполнения при загрузке прикладной програм-
мы. Для каждого сегмента кода прикладной программы администратор
этапа выполнения создает селектор-псевдоним, ссылающийся на тот
же сегмент, но имеющий полномочия селектора данных. Для сегментов
стека и данных селекторы-псевдонимы не создаются.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 283 -
Чтобы получить доступ к селектору-псевдониму для конкретного
сегмента, добавьте к селектору сегмента SelectorInc. Предположим,
например, что P - это переменная типа Pointer, а Foo - процедура
или функция. Тогда присваивание вида:
P := Addr(Foo)
приводит к тому, что P будет указывать на выполняемую доступную
только по чтению точку входа Foo, а после оператора:
P := Ptr(Seg(Foo) + SelectorInc, Ofs(Foo));
P будет ссылаться на тот же адрес, но с полномочиями на чте-
ние/запись.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 284 -
Модуль WinAPI
-----------------------------------------------------------------
Модуль WinAPI дает вам непосредственный доступ к расширениям
Borland защищенного режима DOS. Чтобы облегчить написание перено-
симых прикладных программ и совместимых на уровне двоичного кода
DLL, разработан интерфейс WinAPI, являющийся подмножеством интер-
фейса API Windows.
Модуль WinAPI позволяет вам использовать функции управления
памятью, управления ресурсами, модулями, селекторами и многие
другие функции API. Ниже приведено их краткое описание. Полное
описание констант, типов, процедур и функций модуля WinAPI вы мо-
жете найти в "Справочном руководстве программиста".
При работе под Windows подпрограммы API, поддерживаемые с
помощью модуля WinAPI, находятся в динамически компонуемых библи-
отеках KERNEL.DLL и USER.DLL. В защищенном режиме DOS эти DLL не
требуются, так как администратор этапа выполнения защищенного ре-
жима содержит реализацию подпрограмм KERNEL и USER, автоматичес-
ки перенаправляя их вызовы администратору.
Управление памятью
-----------------------------------------------------------------
При разработке программ, работающих с динамической памятью,
обычно используются стандартные процедуры New, Dispose, GetMem и
FreeMem. Однако получить доступ к администратору памяти защищен-
ного режима Borland вы можете с помощью функций GlobalXXXX в мо-
дуле WinAPI.
Заметим, что функции GlobalXXXXPtr комбинируют в одной подп-
рограмме общие последовательности вызовов функций, такие как
GlobalAlloc, за которыми следуют вызовы GlobalLock, GlobalUnlock
или GlobalFree.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 285 -
Подпрограммы управления памятью API
Таблица 17.2
----------------------T-----------------------------------------¬
¦ Функция ¦ Описание ¦
+---------------------+-----------------------------------------+
¦ GetFreeSpace ¦ Определяет объем свободной памяти в ди-¦
¦ ¦ намически распределяемой области. ¦
+---------------------+-----------------------------------------+
¦ GlobalAlloc ¦ Выделяет блок памяти в динамически расп-¦
¦ ¦ ределяемой области. ¦
+---------------------+-----------------------------------------+
¦ GlobalAllocPtr ¦ Выделяет и блокирует блок памяти (с по-¦
¦ ¦ мощью вызовов GlobalAlloc и GlobalLock).¦
¦ ¦ ¦
+---------------------+-----------------------------------------+
¦ GlobalCompact ¦ Переупорядочивает память, распределен-¦
¦ ¦ ную в динамической области, так что ос-¦
¦ ¦ вобождается заданный объем памяти. ¦
+---------------------+-----------------------------------------+
¦ GlobalDiscard ¦ Выгружает заданный объект памяти. ¦
+---------------------+-----------------------------------------+
¦ GlobalDosAlloc ¦ Распределяет память, к которой можно по-¦
¦ ¦ лучить доступ в реальном режиме DOS. Эта¦
¦ ¦ память будет существовать в первом мега-¦
¦ ¦ байте линейного адресного пространства. ¦
+---------------------+-----------------------------------------+
¦ GlobalDosFree ¦ Освобождает память, выделенную ранее с¦
¦ ¦ помощью GlobalDosAlloc. ¦
+---------------------+-----------------------------------------+
¦ GlobalFlags ¦ Получает информацию о блоке памяти. ¦
+---------------------+-----------------------------------------+
¦ GlobalFree ¦ Освобождает разблокированный блок памяти¦
¦ ¦ и делает его описатель недействительным.¦
+---------------------+-----------------------------------------+
¦ GlobalFreePtr ¦ Разблокирует и освобождает блок памяти¦
¦ ¦ с помощью GlobalUnlock и GlobalFree. ¦
+---------------------+-----------------------------------------+
¦ GlobalHandle ¦ Получает описатель объекта в памяти по¦
¦ ¦ заданному адресу сегмента. ¦
+---------------------+-----------------------------------------+
¦ GlobalLock ¦ Увеличивает счетчик ссылки блока памяти¦
¦ ¦ и возвращает указатель на него. ¦
+---------------------+-----------------------------------------+
¦ GlobalLockPtr ¦ То же, что и GlobalLock, но вместо опи-¦
¦ ¦ сателя воспринимает указатель. ¦
+---------------------+-----------------------------------------+
¦ GlobalLRUNewest ¦ Перемещает объект в памяти на новую не-¦
¦ ¦ давно используемую позицию, минимизируя,¦
¦ ¦ таким образом, вероятность выгрузки¦
¦ ¦ объекта. ¦
+---------------------+-----------------------------------------+
¦ GlobalLRUOldest ¦ Перемещает объект в памяти на самую¦
¦ ¦ "старую" недавно используемую позицию,¦
B.Pascal 7 & Objects/LR - 286 -
¦ ¦ максимизирую вероятность выгрузки объ-¦
¦ ¦ екта. ¦
+---------------------+-----------------------------------------+
¦ GlobalNorify ¦ Вызывает адрес экземпляра процедуры уве-¦
¦ ¦ домления, передавая описатель блока, ко-¦
¦ ¦ торый нужно выгрузить. ¦
+---------------------+-----------------------------------------+
¦ GlobalPageLock ¦ Увеличивает значение счетчика блокиров-¦
¦ ¦ ки для памяти, связанной с данным селек-¦
¦ ¦ тором. ¦
+---------------------+-----------------------------------------+
¦ GlobalPageUnlock ¦ Уменьшает значение счетчика блокировки¦
¦ ¦ для памяти, связанной с данным селекто-¦
¦ ¦ ром. ¦
+---------------------+-----------------------------------------+
¦ GlobalPtrHandle ¦ По заданному указателю на блок памяти¦
¦ ¦ возвращает описатель этого блока. ¦
+---------------------+-----------------------------------------+
¦ GlobalReAlloc ¦ Перераспределяет блок памяти. ¦
+---------------------+-----------------------------------------+
¦ GlobalReAllocPtr ¦ Разблокирует, перераспределяет и блоки-¦
¦ ¦ рует блок памяти (используя функции¦
¦ ¦ GlobalUnlock, GlobalReAlloc и¦
¦ ¦ GlobalLock). ¦
+---------------------+-----------------------------------------+
¦ GlobalSize ¦ Определяет текущий размер блока памяти. ¦
+---------------------+-----------------------------------------+
¦ GlobalUnfix ¦ Разблокирует блок памяти, блокированный¦
¦ ¦ ранее с помощью GlobalLock. ¦
+---------------------+-----------------------------------------+
¦ GlobalUnockPtr ¦ То же, что и GlobalUnlock, но вместо¦
¦ ¦ описателя воспринимает указатель. ¦
+---------------------+-----------------------------------------+
¦ LockSegment ¦ Блокирует заданный выгружаемый сегмент. ¦
+---------------------+-----------------------------------------+
¦ UnlockSegment ¦ Разблокирует сегмент. ¦
L---------------------+------------------------------------------
Функция GlobalAlloc используется для распределения блоков
памяти. Для их освобождения применяется функция GlobalFree. Адми-
нистратор памяти поддерживает три типа блоков памяти: фиксирован-
ный, перемещаемый и выгружаемый. Фиксированный блок остается в
одних и тех же адресах физической памяти. Перемещаемый блок может
перемещаться в физической памяти и освобождать место для других
запросов на выделение памяти, а выгружаемые блоки могут выгру-
жаться из памяти, освобождая место для других блоков. С помощью
передаваемых GlobalAlloc флагов вы можете выбрать один из этих
трех типов:
* gmem_Fixed (фиксированный)
* gmem_Moveable (перемещаемый)
* gmem_Moveable + gmem_Discardable (выгружаемый)
B.Pascal 7 & Objects/LR - 287 -
Прикладная программа обычно выделяет только перемещаемые
блоки памяти, которые представляются типом THandle в модуле
WinAPI. Описатель памяти - это значение размером в слово, которое
идентифицирует блок памяти аналогично тому, как описатель файла -
это значение размером в слово, идентифицирующее открытый файл.
Перед тем как вы сможете получить доступ к памяти, его нужно
заблокировать с помощью функции GlobalAlloc, а когда вы закончите
к нему обращаться, его нужно разблокировать с помощью функции
GlobalUnlock. GlobalLock возвращает полный 32-разрядный указатель
на первый байт блока. Смещение указателя всегда равно 0. В защи-
щенном режиме DOS селектор указателя - это тоже самое, что описа-
тель блока, но в Windows это не всегда так.
Правильная последовательность вызовов для выделения, блоки-
ровки, разблокировки или освобождения блока показана в приведен-
ном ниже примере. В данном примере H - это переменная типа
THandle, а P - указатель:
H := GlobalAlloc(gmem_Moveable, 8192); { выделение блока }
if H <> then { если память выделена }
begin
P := GlobalLock(H); { блокировка блока }
.
. { доступ к блоку через P }
.
GlobalUnlock(H); { разблокировать блок }
GlobalFree(H); { освободить блок }
end;
Блокировка и разблокировка блока при каждом обращении к нему
достаточно утомительна и ведет к ошибкам, и реально она необходи-
ма только для выгружаемых блоков и в прикладных программах
Windows, работающих в реальном режиме. Во всех других ситуациях
лучшим решением является блокировка блока сразу после его выделе-
ния и сохранение этого состояния до освобождения блока. С этой
целью модуль WinAPI включает в себя семейство подпрограмм-"оболо-
чек" GlobalXXXXPtr. Особый интерес представляет функция
GlobalAllocPtr, которая выделяет и блокирует блок памяти, и функ-
ция GlobalFreePtr, разблокирующая и освобождающая блок памяти. С
помощью этих подпрограмм приведенный выше пример можно упростить:
H := GlobalAlloc(gmem_Moveable, 8192); { выделение блока }
if H <> then { если память выделена }
begin
.
. { доступ к блоку }
.
GlobalFreePtr(P); { освободить блок }
end;
Вызвав функцию GlobalReAlloc, вы можете изменить размер или
атрибуты блока памяти, сохранив его содержимое. Функция
B.Pascal 7 & Objects/LR - 288 -
GlobalReAlloc возвращает новый описатель блока, который может от-
личаться от передаваемого функции описателя, если старый размер
или новый размер блок превышает 64К. Заметим, что в тех случаях,
когда старый размер блока и новый его размер меньше 64К,
GlobalReAlloc всегда может изменить размер блока, не изменяя его
описателя.
Функция GlobalReAlloc можно также использоваться для измене-
ния атрибутов блока. Это можно сделать, задав наряду с
gmem_Moveable или gmem_Discardable флаг gmem_Modify.
Функция GlobalReAlloc выполняет те же действия, что и
GlobalReAlloc, но обе они вместо описателей использует указатели.
Имеется также ряд других, менее часто используемых
GlobalXXXX. Все они подробно описаны в Главе 1 ("Справочник по
библиотеке") "Справочного руководства программиста".
B.Pascal 7 & Objects/LR - 289 -
Управление модулем
-----------------------------------------------------------------
Администратор этапа выполнения поддерживает следующие подп-
рограммы обслуживания модулей:
Подпрограммы API обслуживания модулей Таблица 17.3
----------------------------T-----------------------------------¬
¦ Подпрограмма ¦ Описание ¦
+---------------------------+-----------------------------------+
¦ FreeLibrary ¦ Делает недействительным загружен-¦
¦ ¦ ный модуль библиотеки, и освобож-¦
¦ ¦ дает соответствующую память, если¦
¦ ¦ ссылок на модуль больше нет. ¦
+---------------------------+-----------------------------------+
¦ GetModuleFileName ¦ Дает полный маршрут и имя выполня-¦
¦ ¦ емого файла, задающий, откуда заг-¦
¦ ¦ ружен модуль. ¦
+---------------------------+-----------------------------------+
¦ GetModuleHandle ¦ Определяет описатель заданного мо-¦
¦ ¦ дуля. ¦
+---------------------------+-----------------------------------+
¦ GetModuleUsage ¦ Определяет счетчик ссылок на мо-¦
¦ ¦ дуль. ¦
+---------------------------+-----------------------------------+
¦ GetProcAddress ¦ Определяет адрес экспортируемой¦
¦ ¦ библиотечной функции. ¦
+---------------------------+-----------------------------------+
¦ LoadLibrary ¦ Загружает указанный библиотечный¦
¦ ¦ модуль. ¦
L---------------------------+------------------------------------
Некоторые из этих подпрограмм воспринимают в качестве пара-
метра описатель модуля. Описатель модуля самой прикладной прог-
раммы хранится в переменной HInstance, описанной в модуле System.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 290 -
Управление ресурсами
-----------------------------------------------------------------
Администратор этапа выполнения поддерживает следующие подп-
рограммы управления ресурсами:
Функции API управления ресурсами Таблица 17.4
-----------------------T----------------------------------------¬
¦ Функция ¦ Описание ¦
+----------------------+----------------------------------------+
¦ AccessResource ¦ Открывает заданный выполняемый файл и¦
¦ ¦ перемещает указатель файла на начало¦
¦ ¦ заданного ресурса. ¦
+----------------------+----------------------------------------+
¦ FindResource ¦ Определяет адрес ресурса в заданном¦
¦ ¦ файле ресурса. ¦
+----------------------+----------------------------------------+
¦ FreeResource ¦ Уменьшает счетчик ссылок для загружен-¦
¦ ¦ ного ресурса. Когда значение этого¦
¦ ¦ счетчика становится равным нулю, то ис-¦
¦ ¦ пользуемая ресурсом память освобождает-¦
¦ ¦ ся. ¦
+----------------------+----------------------------------------+
¦ LoadResource ¦ Загружает заданный ресурс в память. ¦
+----------------------+----------------------------------------+
¦ LoadString ¦ Загружает заданную строку ресурса. ¦
+----------------------+----------------------------------------+
¦ LockResource ¦ Блокирует заданный ресурс в памяти и¦
¦ ¦ увеличивает его счетчик ссылок. ¦
+----------------------+----------------------------------------+
¦ SizeOfResource ¦ Возвращает размер (в байтах) заданного¦
¦ ¦ ресурса. ¦
+----------------------+----------------------------------------+
¦ UnlockResource ¦ Разблокирует заданный ресурс и уменьша-¦
¦ ¦ ет на 1 счетчик ссылок на ресурс. ¦
L----------------------+-----------------------------------------
Ресурсы могут компоноваться с прикладной программой с по-
мощью директив компилятора {$R имя_файла}. Указанные файлы должны
быть файлами ресурсов Windows (.RES). Обычно с прикладными прог-
раммами защищенного режима DOS компонуются только строковые ре-
сурсы и ресурсы, определенные пользователем. Другие типы ресурсов
Windows к прикладной программе DOS обычно неприменимы.
Примечание: Ресурсы Turbo Vision не следуют тем же
соглашениям, что ресурсы Windows, и к ним нельзя обращаться
с помощью подпрограмм API.
Некоторые подпрограммы API управления ресурсами требуют ука-
зания описателя экземпляра, которым обычно является указатель эк-
земпляра прикладной программы (который содержится в переменной
HInstance модуля System).
B.Pascal 7 & Objects/LR - 291 -
Управление селектором
-----------------------------------------------------------------
Прикладной программе обычно не требуется манипулировать се-
лекторами, но в отдельных ситуациях полезно использовать следую-
щие подпрограммы обслуживания селектора:
Подпрограммы API управления селектором Таблица 17.5
------------------------T---------------------------------------¬
¦ Функция ¦ Описание ¦
+-----------------------+---------------------------------------+
¦ AllocDStoCSAlias ¦ Отображает селектор сегмента данных на¦
¦ ¦ селектор сегмента кода. ¦
+-----------------------+---------------------------------------+
¦ AllocSelector ¦ Выделяет новый селектор. ¦
+-----------------------+---------------------------------------+
¦ ChangeSelector ¦ Генерирует селектор кода, соответству-¦
¦ ¦ щий заданному селектору данных, или¦
¦ ¦ генерирует заданный селектор, соот-¦
¦ ¦ ветствующий селектору кода. ¦
+-----------------------+---------------------------------------+
¦ FreeSelector ¦ Освобождает селектор, первоначально¦
¦ ¦ выделенный функциями AllocDStoCSAlias¦
¦ ¦ или AllocSelector. ¦
+-----------------------+---------------------------------------+
¦ GetSelectorBase ¦ Дает базовый адрес селектора. ¦
+-----------------------+---------------------------------------+
¦ GetSelectorLimit ¦ Возвращает предельное значение для за-¦
¦ ¦ данного селектора. ¦
+-----------------------+---------------------------------------+
¦ PrestoChangoSelector¦ Генерирует селектор кода, соответству-¦
¦ ¦ ющий заданному селектору данных, либо¦
¦ ¦ генерирует селектор данных, соответс-¦
¦ ¦ твующий селектору кода. ¦
+-----------------------+---------------------------------------+
¦ SetSelectorBase ¦ Устанавливает базовый адрес селектора.¦
+-----------------------+---------------------------------------+
¦ SetSelectorLomit ¦ Устанавливает предельное значение се-¦
¦ ¦ лектора. ¦
L-----------------------+----------------------------------------
B.Pascal 7 & Objects/LR - 292 -
Другие подпрограммы API
-----------------------------------------------------------------
Администратор этапа выполнения поддерживает следующие допол-
нительные подпрограммы API:
Прочие подпрограммы API Таблица 17.6
--------------------T-------------------------------------------¬
¦ Функция ¦ Описание ¦
+-------------------+-------------------------------------------+
¦ DOS3Call ¦ Вызывает функцию прерывания DOS 21h; вызы-¦
¦ ¦ вается только из подпрограмм ассемблера. ¦
+-------------------+-------------------------------------------+
¦ FatalExit ¦ Передает отладчику текущее состояние опе-¦
¦ ¦ рационной среды защищенного режима и вы-¦
¦ ¦ выводит подсказку для ввода инструкций о¦
¦ ¦ продолжении работы. ¦
+-------------------+-------------------------------------------+
¦ GetDOSEnviroment¦ Определяет текущую строку операционной¦
¦ ¦ среды задачи. ¦
+-------------------+-------------------------------------------+
¦ GetVersion ¦ Дает текущую версию операционной среды¦
¦ ¦ Windows или операционной системы DOS. ¦
+-------------------+-------------------------------------------+
¦ GetWinFlags ¦ Дает используемые Windows флаги конфигура-¦
¦ ¦ ции памяти. ¦
+-------------------+-------------------------------------------+
¦ MessageBox ¦ Создает, выводит на экран и обслуживает¦
¦ ¦ окно сообщений. ¦
L-------------------+--------------------------------------------
Совместно используемая DLL, чтобы определить, выполняется ли
она в защищенном режиме DOS или под Windows, может использовать
функцию GetWinFlags, например:
if GetWinFlags and wf_DPMI <> 0 then
Message('Работа в защищенном режиме DOS')
else
Message('Работа в среде Windows');
B.Pascal 7 & Objects/LR - 293 -
Прямой доступ к DPMI-серверу
-----------------------------------------------------------------
Прямой доступ к DPMI-серверу вы можете получить через преры-
вание $31, которое непосредственно вызывает DPMI-сервер в обход
администратора этапа выполнения. Однако это опасный прием. DPMI
не поддерживает очистку ресурсов, таких как векторы прерываний
памяти; корректно с этими проблемами работает администратор этапа
выполнения. Вы должны глубоко понимать концепции защищенного ре-
жима и знать о существенном риске, с которым связано использова-
ние данного метода доступа защищенного режима.
Компиляция прикладной программы защищенного режима
-----------------------------------------------------------------
В большинстве случаев для получения прикладной программы за-
щищенного режима вам не нужно делать ничего особенного. Просто
скомпилируйте свою программу, задав в качестве целевой работы за-
щищенный режим одним из следующих способов:
* В IDE выберите команду Compile¦Target и в диалоговом окне
Target Platform (Целевая платформа) выберите
Protected-mode Application.
* При использовании компилятора, работающего в режиме ко-
мандной строки, укажите для выбора в качестве целевой
платформы защищенного режима параметр /CP.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 294 -
Выполнение программы защищенного режима DOS
-----------------------------------------------------------------
Когда вы выполняете программу DOS защищенного режима, нужно
обеспечить наличие в текущем каталоге или по маршруту DOS файлов
DPMI16BI.OVL (сервер DPMI), RTM.EXE (администратор этапа выполне-
ния) и всех DLL, с которыми работает ваша программа.
Примечание: Лицензионное соглашение позволяет вам
распространять файлы DPMI16BI.OVL и RTM.EXE вместе с вашей
программой.
В выполняемом файле .EXE защищенного режима DOS используется
тот же формат файла, что и в Windows 3.x и OS/2 1.x. Этот формат
файла является надмножеством обычного формата .EXE DOS и состоит
из обычного образа файла .EXE, называемого фиктивным модулем, за
которым следует расширенный заголовок и код, данные и ресурсы за-
щищенного режима. Ниже показана последовательность событий при
выполнении программы защищенного режима DOS.
1. DOS загружает фиктивный модуль реального режима и переда-
ет ему управление.
2. Если средства DPMI отсутствуют, то фиктивный модуль заг-
ружает DPMI-сервер из файла DPMI16BI.OVL. Некоторые новые
администраторы памяти поддерживают средства DPMI (как,
например, это делается в окне DOS улучшенного режима
Windows 3.х). В таких конфигурациях фиктивный модуль не
загружает DPMI-сервер, но использует уже имеющийся.
3. Далее, если администратор этапа выполнения еще не загру-
жен в память, фиктивный модуль загружает его из файла
RTM.EXE. Если прикладная программа защищенного режима вы-
полняет другую программу защищенного режима, обе исполь-
зуют одну копию администратора этапа выполнения.
4. Если средства DPMI и администратор этапа выполнения при-
сутствуют, фиктивный модуль переключается из реального в
защищенный режим и передает управление расширенному заг-
рузчику .EXE в администратора этапа выполнения.
5. Загрузчик сначала загружает используемую прикладной прог-
раммой DLL (если она имеется), затем загружает сегменты
кода и данных прикладной программы. Наконец, загрузчик
передает управление на точку входа прикладной программы.
При выполнении вашей прикладной программы защищенного режима
DOS всегда возможно ситуация, когда уже присутствует DMPI-сервер,
отличный от сервера Borland. Поскольку между серверами могут быть
небольшие различия, особенно в плане обработки прерываний DOS, вы
должны проверить программу и убедиться, что она работает со всеми
возможными серверами, которые могут ей встретиться.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 295 -
Когда прикладная программа защищенного режима DOS выполняет-
ся в окне DOS улучшенного режима Windows, вы можете управлять
объемом расширенной памяти, которую выделяет администратор этапа
выполнения, задав в файле .PIF прикладной программы предельное
значение памяти XMS.
Управление объемом используемой RTM памяти
-----------------------------------------------------------------
По умолчанию администратор этапа выполнения использует при
загрузке всю доступную память. Затем по запросам он выделяет па-
мять своим клиентам (через подпрограммы API администратора памя-
ти).
В защищенном режиме нет разницы между обычной памятью (ниже
1 мегабайта) и расширенной памятью (с адресами выше 1 мегабайта);
для программ защищенного режима доступны оба типа памяти. Однако
администратор этапа выполнение отдает предпочтение расширенной
памяти. Только после того как вся расширенная память будет выде-
лена, или когда прикладная программа специально запрашивает
обычную память (например, с помощью функции GlobalDosAlloc), ад-
министратор этапа выполнения выделяет обычную память.
Причина, по которой администратор этапа выполнения предпочи-
тает расширенную память, заключается в том, что прикладная прог-
рамма может с помощью вызова подпрограммы Exec в модуле Dos по-
рождать другие прикладные программы. Порожденные прикладные прог-
раммы не обязательно являются программами защищенного режима; та-
ким образом, им может потребоваться обычная память. Фактически,
порожденные программы защищенного режима запускаются как програм-
мы реального режима и переключаются в защищенный режим только
после успешной загрузки фиктивным модулем средств DPMI и адми-
нистратора этапа выполнения.
Администратор этапа выполнения перед порождением прикладной
программы пытается освободить максимальный объем обычной памяти
(например, перенеся перемещаемые блоки в расширенную память). Од-
нако попытки освобождения расширенной памяти не предпринимаются.
Таким образом, если должны порождаться прикладные программы защи-
щенного режима, не использующие администратор этапа выполнения,
то необходим споcоб управления распределением памяти администра-
тором этапа выполнения.
Чтобы управлять тем, сколько памяти может использовать адми-
нистратор этапа выполнения, в командной строке DOS добавьте к
строке операционной среды DOS переменную среды RTM:
SET RTM={параметр nnnn}
Возможные параметры перечислены в следующей таблице. Значе-
ние nnnn может быть десятичным или шестнадцатиричным числом в ви-
де xAB54 или xab54.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 296 -
Параметры переменной операционной
среды RTM, используемые для управления памятью Таблица 17.7
---------------------T------------------------------------------¬
¦ Параметр ¦ Описание ¦
+--------------------+------------------------------------------+
¦ EXTLEAVE nnnn ¦ Всегда оставляет не менее nnnn килобайт¦
¦ ¦ доступной расширенной памяти. По умолча-¦
¦ ¦ нию это значение равно 640К. ¦
+--------------------+------------------------------------------+
¦ EXTMAX nnnn ¦ Не выделяет более nnnn килобайт расширен-¦
¦ ¦ ной памяти. По умолчанию используется¦
¦ ¦ значение 4 гигабайта. В Windows использу-¦
¦ ¦ емое по умолчанию значение равно половине¦
¦ ¦ доступной памяти. ¦
+--------------------+------------------------------------------+
¦ EXTMIN nnnn ¦ Если после применения EXTMAX или EXTLEAVE¦
¦ ¦ доступно менее nnnn килобайт, то програм-¦
¦ ¦ ма завершается с сообщением о нехватке¦
¦ ¦ памяти (Out of memory). По умолчанию это¦
¦ ¦ значение равно 0. ¦
+--------------------+------------------------------------------+
¦ REALLEAVE nnnn ¦ Всегда оставляет не менее nnnn параграфов¦
¦ ¦ доступной реальной памяти. По умолчанию¦
¦ ¦ это значение равно 64К или 4096 парагра-¦
¦ ¦ фов. ¦
+--------------------+------------------------------------------+
¦ REALMAX nnnn ¦ Не выделяет более nnnn параграфов реаль-¦
¦ ¦ ной памяти. По умолчанию это значение¦
¦ ¦ равно 1 мегабайту или 65535 параграфов. ¦
+--------------------+------------------------------------------+
¦ REALMIN nnnn ¦ Если после применения REALMAX и REALLEAVE¦
¦ ¦ доступно менее nnnn параграфов, то прог-¦
¦ ¦ рамма завершается с сообщением о нехватке¦
¦ ¦ памяти (Out of memory). По умолчанию это¦
¦ ¦ значение равно 0. ¦
L--------------------+-------------------------------------------
Следующая команда DOS ограничивает RTM 2 мегабайтами расши-
ренной памяти и обеспечивает, что нераспределенными останутся
128К реальной памяти.
SET RTM=EXTMAX 2048 REALLEAVE 8192
B.Pascal 7 & Objects/LR - 297 -
---------------------------------------------------------------
Глава 18. Строки с завершающим нулем
-----------------------------------------------------------------
В Borland Pascal поддерживается класс символьных строк, ко-
торые называются строками, завершающимися нулем. Благодаря расши-
ренному синтаксису Borland Pascal и модулю Strings ваши программы
(как для DOS, так и для Windows) могут использовать строки с за-
вершающим нулем путем задания в операторе uses модуля Strings.
Что такое строка с завершающим нулем?
-----------------------------------------------------------------
В Borland Pascal строки обычного типа (String) хранятся как
байт длины, за которым следует последовательность символов. Мак-
симальная длина строки в Паскале равна 255 символам. Таким обра-
зом, строка Паскаля занимает от 1 до 256 байт памяти.
Строки с завершающим нулем не содержат байта длины. Вместо
этого они состоят из последовательности ненулевых символов, за
которыми следует символ NULL (#0). Никаких ограничений на длину
строк с завершающим нулем не накладывается, но 16-разрядная архи-
тектура DOS и Windows ограничивает их размер 65535 символами.
Функции модуля Strings
-----------------------------------------------------------------
Borland Pascal не имеет встроенных подпрограмм, предназна-
ченных специально для работы со строками с завершающим нулем. Эти
функции вы можете найти в модуле Strings. Среди них вы найдете
функцию StrPCopy, которую можно использовать для копирования
строки Паскаля в строку с завершающим нулем, и StrPos, используе-
мую для преобразования строки с завершающим нулем в строку Паска-
ля. Приведем краткое описание каждой функции:
B.Pascal 7 & Objects/LR - 298 -
Функции модуля Strings
---------------T------------------------------------------------¬
¦ Функция ¦ Описание ¦
+--------------+------------------------------------------------+
¦ StrCat ¦ Добавляет исходную строку к концу целевой стро-¦
¦ ¦ ки и возвращает указатель на целевую строку. ¦
+--------------+------------------------------------------------+
¦ StrComp ¦ Сравнивает две строки S1 и S2. Возвращает¦
¦ ¦ значение < 0, если S1 < S2, равное 0, если S1 =¦
¦ ¦ S2 и > 0, если S1 > S2. ¦
+--------------+------------------------------------------------+
¦ StrCopy ¦ Копирует исходную строку в целевую строку и¦
¦ ¦ возвращает указатель на целевую строку. ¦
+--------------+------------------------------------------------+
¦ StrECopy ¦ Копирует исходную строку в целевую строку и¦
¦ ¦ возвращает указатель на конец целевой строки. ¦
+--------------+------------------------------------------------+
¦ StrIComp ¦ Сравнивает две строки без различия регистра¦
¦ ¦ символов. ¦
+--------------+------------------------------------------------+
¦ StrLCat ¦ Присоединяет исходную строку к концу целевой¦
¦ ¦ строки. При этом обеспечивается, что длина ре-¦
¦ ¦ зультирующей строки не превышает заданного мак-¦
¦ ¦ симума. Возвращается указатель на строку-ре-¦
¦ ¦ зультат. ¦
+--------------+------------------------------------------------+
¦ StrLComp ¦ Сравнивает две строки с заданной максимальной¦
¦ ¦ длиной. ¦
+--------------+------------------------------------------------+
¦ StrLCopy ¦ Копирует заданное число символов из исходной¦
¦ ¦ строки в целевую строку и возвращает указатель¦
¦ ¦ на целевую строку. ¦
+--------------+------------------------------------------------+
¦ StrEnd ¦ Возвращает указатель на конец строки, то есть¦
¦ ¦ указатель на завершающий строку нулевой символ.¦
+--------------+------------------------------------------------+
¦ StrDispose ¦ Уничтожает ранее выделенную строку. ¦
+--------------+------------------------------------------------+
¦ StrLen ¦ Возвращает длину строки. ¦
+--------------+------------------------------------------------+
¦ StrLIComp ¦ Сравнивает две строки с заданной максимальной¦
¦ ¦ длиной без различия регистра символов. ¦
+--------------+------------------------------------------------+
¦ StrLower ¦ Преобразует строку в нижний регистр и возвраща-¦
¦ ¦ ет указатель на нее. ¦
+--------------+------------------------------------------------+
¦ StrMove ¦ Перемещает блок символов из исходной строки в¦
¦ ¦ целевую строку и возвращает указатель на целе-¦
¦ ¦ вую строку. Два блока могут перекрываться. ¦
+--------------+------------------------------------------------+
¦ StrNew ¦ Выделяет для строки память в динамически рас-¦
¦ ¦ пределяемой области. ¦
+--------------+------------------------------------------------+
B.Pascal 7 & Objects/LR - 299 -
¦ StrPas ¦ Преобразует строку с завершающим нулем в строку¦
¦ ¦ Паскаля. ¦
+--------------+------------------------------------------------+
¦ StrPCopy ¦ Копирует строку Паскаля в строку с завершающим¦
¦ ¦ нулем и возвращает указатель на строку с завер-¦
¦ ¦ шающим нулем. ¦
+--------------+------------------------------------------------+
¦ StrPos ¦ Возвращает указатель на первое вхождение задан-¦
¦ ¦ ной подстроки в строке, или nil, если подстрока¦
¦ ¦ в строке не содержится. ¦
+--------------+------------------------------------------------+
¦ StrRScan ¦ Возвращает указатель на последнее вхождение¦
¦ ¦ указанного символа в строку, или nil, если сим-¦
¦ ¦ вол в строке отсутствует. ¦
+--------------+------------------------------------------------+
¦ StrScan ¦ Возвращает указатель на первое вхождение ука-¦
¦ ¦ занного символа в строку, или nil, если символ¦
¦ ¦ в строке отсутствует. ¦
+--------------+------------------------------------------------+
¦ StrUpper ¦ Преобразует строку в верхний регистр и возвра-¦
¦ ¦ щает указатель на нее. ¦
L--------------+-------------------------------------------------
Использование строк с завершающим нулем
-----------------------------------------------------------------
Строки с завершающим нулем хранятся в виде символьных масси-
вов с нулевой базой (начинающихся с 0) с индексом целого типа, то
есть в виде массива:
array[0..X] of Char;
где X - положительное ненулевое целое число. Такие массивы назы-
ваются символьными массивами с нулевой базой. Приведем некоторые
примеры описаний символьных массивов с нулевой базой, которые мо-
гут использоваться для хранения завершающихся нулем строк.
type
TIdentifier = array[0..15] of Char;
TFileName = array[0..79] of Char;
TMemoText = array[0..1023] of Char;
B.Pascal 7 & Objects/LR - 300 -
Более всего строки Паскаля и строки с завершающим нулем от-
личаются интенсивностью использования указателей. Borland Pascal
выполняет операции с этими указателями, используя набор правил
расширенного синтаксиса. Кроме того, в Borland Pascal имеется
встроенный тип PChar, который представляет собой указатель на
строку с завершающим нулем. В модуле System тип PChar определяет-
ся следующим образом:
type PChar = ^Char;
Правилами расширенного синтаксиса управляет директива компи-
лятора $X. В состоянии {$X+} (по умолчанию) расширенный синтаксис
разрешен. Правила расширенного синтаксиса описываются в следующих
разделах.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 301 -
Символьные указатели и строковые литералы
-----------------------------------------------------------------
При разрешении расширенного синтаксиса строковый литерал
совместим по присваиванию с типом PChar. Это означает, что пере-
менной типа PChar можно присвоить строковый литерал. Например:
var
P: PChar;
.
.
begin
P := 'Привет...';
end;
В результате такого присваивания указатель указывает на об-
ласть памяти, содержащую строку с завершающим нулем, являющуюся
копией строкового литерала. Компилятор записывает строковые лите-
ралы в сегмент данных, аналогично описанию "скрытых" типизирован-
ных констант:
const
TempString: array[0..14] of Char = 'Привет...'#0;
var
P: PChar;
.
.
begin
P := @TempString;
end;
Когда соответствующие формальные параметры имеют тип Char,
строковые литералы вы можете использовать как фактические пара-
метры при вызовах процедур и функций. Например, если имеется про-
цедура с описанием:
procedure PrintStr(Str: PChar);
то допустимы следующие вызовы процедуры:
procedure PrintStr('Строка для проверки');
PrintStr(#10#13);
Аналогично тому, как это происходит при присваивании, компи-
лятор генерирует строку с завершающим нулем, представляющую собой
копию литеральной строки в сегменте данных, и передает указатель
на эту область памяти в параметре Str процедуры PrintStr.
Наконец, типизированная константа типа PChar может инициали-
зироваться строковой константой. Это справедливо также для струк-
турных типов, таких как массивы PChar и записи, а также объекты
PChar.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 302 -
const
Message: PChar = 'Program terminated';
Prompt: PChar = 'Enter values: ';
Digits; array [0..9] of PChar = {
'Zero', 'One', 'Two', 'Three', 'Four', 'Five',
'Six', 'Seven', Eight', 'Nine'};
Строковая выражение-константа всегда вычисляется как строка
Паскаля, даже если она инициализируется как типизированная конс-
танта типа PChar. Таким образом, строковое выражение-константа
всегда ограничено длиной в 255 символов.
Символьные указатели и символьные массивы
-----------------------------------------------------------------
Если вы с помощью директивы $X разрешаете расширенный син-
таксис, то символьный массив с нулевой базой совместим с типом
PChar. Это означает, что там, где предполагается использование
типа PChar, может использоваться символьный массив с нулевой ба-
зой. Когда символьный массив используется вместо значения PChar,
компилятор преобразует символьный массив в указатель-константу,
значение которой соответствует адресу первого элемента массива.
Например:
var
A: array[0..63] of Char;
P: PChar;
.
.
.
begin
P := A;
PrintStr(A);
PrintStr(P);
end;
Благодаря оператору присваивания P теперь указывает на пер-
вый элемент массива A, поэтому PrintStr вызывается дважды с одним
и тем же значением.
Вы можете инициализировать типизованную константу, имеющую
тип символьного массива с нулевой базой, с помощью строкового ли-
терала, имеющего меньшую длину, чем размер массива. Оставшиеся
символы устанавливаются в значение NULL (#0), и массив будет со-
держать строку с завершающим нулем.
type
TFileName = array[0..79] of Char;
const
FileNameBuf: TfileName = 'TEST.PAS';
FileNamePtr: PCahr = FileNameBuf;
B.Pascal 7 & Objects/LR - 303 -
Индексирование символьного указателя
-----------------------------------------------------------------
Так как символьный массив с нулевой базой совместим с сим-
вольным указателем, символьный указатель можно индексировать ана-
логично символьному массиву с нулевой базой.
var
A: array[0..63] of Char;
P: PChar;
Ch: Char;
.
.
.
begin
P := A;
Ch := A[5];
Ch := P[5];
end;
Оба последних присваивания присваивают Ch значение, содержа-
щееся в шестом символе-элементе A.
При индексировании символьного указателя индекс задает безз-
наковое смещение, которое добавляется к указателю перед его разы-
менованием. Таким образом, P[0] эквивалентно P^ и задает символ,
на который указывает P. P[1] задает символ справа от того, на ко-
торый указывает P, P[2] задает следующий символ и т.д. Для целей
индексирования PChar ведет себя таким образом, как если бы он
описывался:
type
TCharArray = array[0..65535] of Char;
Pchar = ^TCharArray;
Компилятор при индексировании символьного указателя не вы-
полняет проверку диапазона, так как у него нет информации о типе,
по которой можно определить максимальную длину строки с завершаю-
щим нулем, на которую указывает символьный указатель.
Показанная ниже функция StrUpper иллюстрирует использование
символьного указателя для преобразования строки с завершающим ну-
лем в верхний регистр.
function StrUpper(Srt: Pchar): Pchar;
var
I: Word;
begin
I := 0;
while Str[I] <> #0 do
begin
Str[I] := UpCase(Str[I]);
Inc(I);
B.Pascal 7 & Objects/LR - 304 -
end;
StrUpper := Str;
end;
Обратите внимание, что StrUppper - это функция, а не проце-
дура, и что она всегда возвращает значение, которое передавалось
ей в качестве параметра. Так как расширенный синтаксис допускает
игнорирование результата функции, StrUpper может интерпретиро-
ваться, как процедура:
StrUpper(A);
PrintStr(A);
Однако, StrUpper всегда возвращает передаваемое ей значение,
приведенные выше операторы можно скомбинировать в один:
PrintStr(StrUpper(A));
Вложенные вызовы функций работы со строками с завершающим
нулем могут оказаться очень удобными, когда вы хотите указать оп-
ределенную взаимосвязь между последовательными операциями со
строками.
Операции с символьными указателями
-----------------------------------------------------------------
Расширенный синтаксис Borland Pascal позволяет использовать
для работы с символьными указателями отдельные операции. Для уве-
личения или уменьшения смещения в значении указателя можно ис-
пользовать операции плюс (+) и минус (-). Операцию минус (-) мож-
но использовать для вычисления расстояния (разности смещений)
между двумя символьными указателями. Предположим, что P и Q
представляют собой значения тип PChar, а I - значение типа Word.
Тогда допустимы следующие конструкции:
P + I I прибавляется к смещению P
I + P I прибавляется к смещению P
P - I I вычитается из смещения P
P - Q Смещение Q вычитается из смещения P
В операциях P + I и I + P I прибавляется к адресу, задавае-
мому P. При этом получается указатель, который указывает на I
символов после P. В операции P - I I вычитается из адреса, зада-
ваемого P, и получается указатель, указывающий на I символов до
P.
Операция P - Q вычисляет расстояние между Q (младший адрес)
и P (старший адрес). При этом возвращается результат типа Word,
показывающий число символов между Q и P. Эта операция предполага-
ет, что P и Q указывают на один и тот же массив символов. Если
эти два указателя указывают на разные символьные массивы, то ре-
зультат непредсказуем.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 305 -
Стандартный синтаксис Borland Pascal позволяет при сравнении
указателей определять только их равенство или неравенство. Расши-
ренный синтаксис (разрешенный по директиве компилятора {$X+})
позволяет применять операции <, >, <= и <= к значениям PChar. За-
метим, однако, что при таких проверках предполагается, что два
сравниваемых указателя указывают на один и тот же массив симво-
лов. По этой причине сравниваются только смещения указателей. Ес-
ли два указателя указывают на различные символьные массивы, то
результат не определен.
var
A, B: array[0..79] of Char;
P, Q: PChar;
begin
P := A; { P указывает на A[0] }
Q := A + 5; { Q указывает на A[5] }
if P < Q then ...; { допустимая проверка,
результат - True }
Q := B; { Q указывает на B[0] }
if P < Q then ...; { результат не определен }
end;
Подробнее об операциях с PChar рассказывается в Главе 6.
Строки с завершающим нулем и стандартные процедуры
-----------------------------------------------------------------
Расширенный синтаксис Borland Pascal позволяет применять к
символьным массивам с нулевой базой стандартные процедуры Read,
ReadLn и Val, а к символьным массива с нулевой базой и символьным
указателям - стандартные процедуры Write, WriteLn, Val, Assign и
Rename. Более подробные описания этих процедур можно найти в Гла-
ве 1 ("Справочник по библиотеке") "Справочного руководства прог-
раммиста".
B.Pascal 7 & Objects/LR - 306 -
Пример использования функций с завершающим нулем
-----------------------------------------------------------------
Приведем пример исходного кода, показывающий, как можно ис-
пользовать некоторые функции обработки строк. Этот пример исполь-
зован при разработке функции FileSplit в модуле WinDos.
{ максимальные размеры компонентов имени файла }
const
fsPathName = 79; { имя маршрута }
fsDirectory = 67; { имя каталога }
fsFileName = 8; { имя файла }
fsExtension = 4; { расширение имени файла }
{ флаги, возвращаемые FileSplit }
const
fcWildcards = $0008 { трафаретные символы }
fcDirectory = $0004 { имя каталога }
fcFileName = $0002 { имя файла }
fcExtension = $0001 { расширение имени файла }
{ FileSplit разбивает имя файла, заданное маршрутом, на три }
{ компонента. Dir принимает значение диска и каталога с }
{ предшествующей и завершающей обратной косой чертой, Name }
{ принимает значение имени файла, а Ext - расширения с }
{ предшествующей точкой. Если компонент строки-параметра }
{ равен NIL, то соответствующая часть маршрута не }
{ записывается. Если маршрут не содержит данного компонента, }
{ то возвращаемая строка компонента будет пустой. }
{ Максимальные длины строк, возвращаемых в Dir, Name и Ext, }
{ определяются битовыми масками fsDirectory, fsFileName, }
{ fsExtension. Возвращаемое значение представляет собой }
{ комбинацию битовых масок fсDirectory, fсFileName и }
{ fсExtension, показывающую, какие компоненты присутствуют в }
{ маршруте. Если имя и расширение содержат трафаретные }
{ символы (* и ?), то в возвращаемом значении устанавливается }
{ флаг fcWildcards. }
function FileSplit(Path, Dir, Name, Ext: PChar): Word;
var
DirLen, NameLEn, Flags: Word;
NamePtr, ExtPtr: PChar;
begin
NamePtr := StrRScan(Path, '/');
if NamePtr = nil then NamePtr := StrRScan(Path, ':');
if NamePtr = nil then NamePtr := Path else Inc(NamePtr);
ExtPtr := StrScan(NamePtr, '.');
if ExtPtr = nil then ExtPtr := StrEnd(NamePtr);
DirLen := NamePtr - Path;
if DirLen > fsDirectory then DirLen := fsDirectory;
NameLen := ExtPtr - NamePtr;
B.Pascal 7 & Objects/LR - 307 -
if NameLen > fsFilename then NameLen := fsFileName;
Flags := 0;
if (StrScan(NamePtr, '?') <> nil) or
(StrScan(NamePtr, '*') <> nil) then
Falgs := fcWildcards;
if DirLen <> 0 then Flags := Flags or fcDirectory;
if NameLen <> 0 then Flags := Flags or fcFilename;
if ExtPtr[0] <> #0 then Flags := Flags or fcExtension;
if Dir <> nil then StrLCopy(Dir, Path, DirLen);
if Name <> nil then StrLCopy(Name, NamePtr, NameLen);
if Ext <> nil then StrLCopy(Ext, ExtPtr, fsExtension);
FileSplit := Flags:
end;
B.Pascal 7 & Objects/LR - 308 -
---------------------------------------------------------------
Глава 19. Использование графического интерфейса Borland
-----------------------------------------------------------------
Модуль Graph реализует полную библиотеку из более чем 50
графических программ - от вызовов процедур и функций высокого
уровня, как, например, SetViewPort, Bаr3D, DrаwPoly, до программ,
ориентированных на работу с битами, таких, как GetImage или
РutImage. Поддерживается несколько видов закрашивания и типов ли-
ний, и имеется несколько шрифтов, которые можно изменять по вели-
чине, выравнивать и ориентировать горизонтально или вертикально.
Для компиляции программы, использующей модуль Grаph, вам не
потребуется никаких внешних файлов (кроме, конечно, исходного
текста вашей программы, компилятора и доступа к стандартным моду-
лям в библиотеке исполняющей системы).
Имена библиотек и модуля Graph Таблица 19.1
--------------------T---------------T------------------¬
¦ Тип программы ¦ Библиотека ¦ Имя модуля Graph ¦
+-------------------+---------------+------------------+
¦ Реальный режим ¦ TURBO.TPL ¦ GRAPH.TPU ¦
¦ Защищенный режим ¦ TPP.TPL ¦ GRAPH.TPP ¦
L-------------------+---------------+-------------------
Для запуска программы, использующей модуль Grарh, кроме ва-
шей программы с расширением .EXE вам потребуются один или более
графических драйверов (см. далее файлы .BGI). Кроме того вам пот-
ребуется также один или более файлов шрифтов (.CНR), если в вашей
программе используются какие-либо шрифты.
Примечание: В соответствии с лицензионными условиями
вы можете распространять файлы .CHR и .BGI наряду со своими
программами.
Драйверы
-----------------------------------------------------------------
Для перечисленных ниже графических адаптеров и полностью
совместимых с ними предусмотрены следующие графические драйверы:
CGA Неrcules
МСGA AT&T 400
EGA 3270 PC
VGA IBM 8514
Каждый драйвер содержит выполняемый код и данные и хранится
в отдельном файле на диске. Во время работы процедура InitGraph
идентифицирует графическую аппаратуру и производит загрузку и
инициализацию соответствующего графического драйвера, переводит
систему в графический режим, а затем возвращает управление вызы-
вающей программе. Процедура CloseGraph выгружает драйвер из памя-
ти и восстанавливает предыдущий видеорежим. С помощью программ
RеstoreCrtMode и SetGraphMode вы можете переключаться между текс-
B.Pascal 7 & Objects/LR - 309 -
товым и графическим режимом. См. Главу 1 в "Справочном руководс-
тве программиста".
Модуль Grаph может также работать на компьютерах с двумя мо-
ниторами. При инициализации модуля Graph с помощью процедуры
InitGraph для графического драйвера и требуемого режима будет
выбран нужный монитор. При завершении работы графической програм-
мы предыдущий видеорежим будет восстановлен. Если для графической
аппаратуры с двумя мониторами требуется автоматическое распозна-
вание, то процедура InitGraph выберет монитор и графическую пла-
ту, при которой будет получаться наилучшее качество выводимой
графической информации.
---------------T------------------------------------------------¬
¦ Драйвер ¦ Аппаратура ¦
+--------------+------------------------------------------------+
¦ CGA.BGI ¦ Драйвер для адаптеров CGA, MCGA фирмы IBM. ¦
¦ EGAVGA.BGI ¦ Драйвер для адаптеров EGA, VGA фирмы IBM. ¦
¦ HERC.BGI ¦ Драйвер для монохромного адаптера Hercules фир-¦
¦ ¦ мы IBM. ¦
¦ ATT.BGI ¦ Драйвер для AT&T 6300 (400 строк). ¦
¦ PC3270.BGI ¦ Драйвер для IBM 3270 РС. ¦
¦ IBM8514.BGI ¦ Драйвер для IBM 8514. ¦
L--------------+-------------------------------------------------
B.Pascal 7 & Objects/LR - 310 -
Поддержка устройства IBM 8514
-----------------------------------------------------------------
Borland Pascal поддерживает графическую плату IBM 8514, ко-
торая представляет собой новую графическую плату с высоким разре-
шением, позволяющую получить разрешающую способность до 1024х768
точек и палитру, содержащую 256 оттенков из 256 цветов. Файл
драйвера для этой графической платы называется IBM8514.BGI.
Графическая плата IBM 8514 не может правильно распознаваться
Borland Pascal при автоматическом обнаружении (она будет распоз-
наваться алгоритмами автообнаружения, как плата VGA). Таким обра-
зом, чтобы использовать плату IBM 8514, переменной GraphDriver
при вызове InitGraph нужно присвоить значение IBM8514 (которое
определено в модуле Graph). При работе с платой IBM 8514 не сле-
дует использовать с InitGraph DetectGraph или DETECT (если только
вы не хотите эмулировать режим VGA).
Для платы IBM 8514 поддерживаются следующие режимы: IBM8514LO
(640х480 элементов изображения) и IBM8514HI (1024х768 элементов
изображения). Обе константы режима определены в интерфейсной час-
ти GRAPH.TPU.
Для определения цветов в плате IBM 8514 используются три
6-битовых значения. Для каждого определяемого цвета имеются 6-би-
товые компоненты Red (красный), Green (зеленый) и Blue (голубой).
Для того, чтобы при работе с графической платой IBM 8514 пользо-
ватель мог задавать цвета, в библиотеку BGI добавлена новая прог-
рамма. Эта программа определяется в модуле GRAPH.TPU следующим
образом:
procedure SetRGBPalette(ColorNum, Red, Green, Blue: Word);
Аргумент ColorNum задает запись палитры, которую нужно загру-
зить. Этот аргумент представляет собой целое значение в диапазоне
от 0 до 255 (дес.). Аргументы Red, Green и Blue определяют компо-
ненты цветов в записи палитры. Используется только младший байт
этих значений и только 6 старших битов этого байта загружаются в
палитру.
Другие программы, модифицирующие палитру (SetAllPalette,
SetPalette, GetPalette), при работе с графической платой IBM 8514
использовать не следует.
Для совместимости с графическими адаптерами фирмы IBM драйве-
ры формата BGI определяют для первых 16 цветов палитры IBM 8514
значения цветов, принятые по умолчанию для адаптеров EGA/VGA. Эти
значения могут использоваться в неизмененном виде или модифициро-
ваться с помощью процедуры SetGRBPalette.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 311 -
Система координат
-----------------------------------------------------------------
По соглашению верхний левый угол экрана имеет координату
(0,0). У более правого столбца координата х больше, у более ниж-
ней строки больше координата y. То есть координата х увеличивает-
ся при перемещении вправо, а координата y - при перемещении вниз.
Таким образом координаты каждого из четырех углов и конкретной
точки (середины экрана) будут выглядеть следующим образом:
(0,0) (319,0)
------------------------¬
¦ ¦
¦ (159,99) ¦
¦ . ¦
¦ ¦
¦ ¦
¦ ¦
L------------------------
(0,199) (319,199)
Рис. 19.1 Экран с координатами xy.
Текущий указатель
-----------------------------------------------------------------
Понятие текущего указателя используется во многих графичес-
ких системах. Понятие текущего указателя аналогично понятию кур-
сора для текстового режима, за исключением того, что текущий ука-
затель невидим.
Write('ABC');
B.Pascal 7 & Objects/LR - 312 -
В текстовом режиме предшествующий оператор Write оставит
курсор в колонке, непосредственно следующим за буквой C. Если
буква C была введена в колонке 80, то курсор перейдет на колонку
1 следующей строки. Если буква c была введена в позиции 80 строки
25, то произойдет пролистывание (прокрутка) экрана вверх на 1
строку и курсор будет находится в 1 позиции 25 строки.
MoveTo(0,0);
LineTo(20,20)
В графическом режиме данный оператор LinеТо оставит текущий
указатель в последней заданной точке (20,20). Если действует ре-
жим отсечения, то реально выводимая прямая будет отсечена до те-
кущей точки. Заметим, что текущий указатель никогда не отсекает-
ся.
Команда МоvеТо является эквивалентом команды GotoXY. Единс-
твенное ее назначение - это перемещение текущего указателя. Пере-
мещение текущего указателя может использоваться только в следую-
щих командах, использующих текущий указатель: MoveTo, InitGraph,
MoveRel, LineTo, LineRel, OutText, SetGraphMode, ClearDevice,
SetViewPort и ClearViewPort. Последние 5 из них перемещают теку-
щий указатель в точку (0,0).
B.Pascal 7 & Objects/LR - 313 -
Текст
-----------------------------------------------------------------
В графическом режиме для вывода текста используется шрифт с
растром 8х8 и несколько векторных шрифтов. Растровый символ зада-
ется с помощью матрицы элементов изображения. Векторный шрифт за-
дается рядом векторов, которые указывают графической системе, как
рисовать шрифт.
Преимущество использования векторных шрифтов становится оче-
видным, когда вы начинаете рисовать большие символы. Поскольку
штриховой шрифт задается векторами, то при увеличении шрифта ка-
чество и разрешение остаются, тем не менее, хорошими.
Когда увеличивается растровый шрифт, то матрица умножается
на масштабный коэффициент, а когда этот масштабный коэффициент
увеличивается, разрешение у символов становится более грубым. Для
маленьких шрифтов растровый шрифт должен быть достаточно приемле-
мым, но для больших шрифтов вы, вероятно, захотите выбрать век-
торный шрифт.
Выравнивание графического текста управляется процедурой
SetTextJustify. Масштабирование и выбор шрифта осуществляется с
помощью процедуры SetTextStyle. Графический текст выводится с по-
мощью процедур ОutText или ОutTextХY. Запрос о текущих установ-
ленных для текста параметрах выполняется с помощью обращения к
процедуре GetTextSettings. Векторные шрифты хранятся каждый в от-
дельном файле на диске и должны присутствовать там во время рабо-
ты (при вызове процедуры SetTextStyle). Размер векторного шрифта
можно настроить с помощью процедуры SetUserCharSize. Файлы шриф-
тов (которые имеют расширение .CHR) могут загружаться с диска ав-
томатически модулем Graph, или их можно компоновать с программой
пользователя или загружать и "регистрировать" с помощью модуля
Graph.
Для преобразования файла шрифта (или любого другого предназ-
наченного для этой цели двоичного файла данных) в файл .OBJ, ко-
торый можно компоновать с модулем или программой с помощью дирек-
тивы компилятора $L в Borland Pascal предусмотрена специальная
утилита BINOBJ.EXE. При этом становится возможным поместить все
файлы шрифтов в выполняемый файл .EXE (см. комментарии в начале
примера программы BGILINK.PAS на дистрибутивном диске).
B.Pascal 7 & Objects/LR - 314 -
Графические изображения и их виды
-----------------------------------------------------------------
Для вычерчивания и закрашивания графических изображения,
включая точки, прямые, окружности, дуги, эллипсы, прямоугольники,
многоугольники, штриховку, трехмерную штриховку и секторы, имеет-
ся целый ряд обеспечивающих программ. Для управления видом линии
- будет она тонкой или толстой, непрерывной или состоящей из то-
чек, или же построенной по вашему собственному образцу - можно
использовать процедуру SetLineStyle.
Для закрашивания области или многоугольника пересекающейся
штриховкой или чем-либо более сложным можно использовать процеду-
ры SetFillStyle, SetFloodPattern, FillPoly и FloodFill.
Области просмотра и двоичные образы
-----------------------------------------------------------------
Процедура ViewPoint позволяет всем командам вывода работать
в прямоугольной области экрана. Графики, прямые и другие графи-
ческие изображения (весь графический вывод) связывается с об-
ластью просмотра, пока эта область не изменяется. Предусмотрены
программы для очистки области просмотра и считывания ее текущих
определений. Если задан режим отсечения, то весь графический вы-
вод отсечется до текущей точки. Заметим, что текущий указатель
никогда не отсекается.
Для считывания и вывода элементов изображения предусмотрены
процедуры GetPixel и Putpixel. Чтобы сохранить и восстановить на
экране прямоугольную область, можно использовать процедуры
GetImage и PutImage. Они обеспечивают полное выполнение операций
процедуры ВitВlt (нормальное, хоr, оr, аnd, nоt).
B.Pascal 7 & Objects/LR - 315 -
Поддержка страниц и цветов
-----------------------------------------------------------------
Имеется много других поддерживающих программ, включая под-
держку для нескольких графических страниц (только для адаптеров
EGA, VGA и Неrcules; это особенно полезно при использовании в
мультипликации), палитры, цвета и так далее.
Обработка ошибок
-----------------------------------------------------------------
Внутренние ошибки модуля Graph возвращаются функцией
GraphResult. Эта функция возвращает код ошибки, показывающий сос-
тояние последней графической операции. Коды возврата приведены
в разделе по GraphResult в Главе 1 ("Справочник по библиотеки")
"Справочного руководства программиста".
Значение кода возврата для функции GraphResult устанавлива-
ется следующими процедурами:
DetectGraph SetTextStile SetAllPalette
InitGraph SetGraphMode SetFillPattern
FloodFill CloseGraph SetFillStyle
FillPoly GetGraphMode SetGraphBufSize
DrawPoly ImageSize SetGraphMode
Bar InstallUserDriver SetLineStyle
Bаr3D InstallUserFont SetPalette
PieSlice RegisterBGIDriver SetTextJustify
ClearViewPort RegisterGBIFont
Заметим, что функция GraphResult после обращения к ней сбра-
сывает код ошибки в 0. Таким образом, пользователь должен сохра-
нить значение кода ошибки во временной переменной и затем прове-
рить его.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 316 -
Начало работы
-----------------------------------------------------------------
Приведем пример простой графической программы:
1 program GraphTest;
2 uses
3 Graph;
4 var
5 GraphDriver : integer;
6 GraphMode : integer;
7 ErrorCode : integer;
8 begin
9 GraphDriver := Detect; { Установить флаг: выполнить
распознавание }
10 InitGraph(GraphDriver, GraphMode, 'C:\DRIVERS');
11 ErrorCode := GraphResult;
12 if ErrorCode <> grOk then { ошибка? }
13 begin
14 Writeln('Ошибка графики: ',GraphErrorMsg(ErrorCode);
15 Writeln('Программа аварийно завершила работу...');
16 Halt(1);
17 end;
18 Rectangle(0, 0, GetMaxX, GetMaxY); { нарисовать рамку
размером в экран }
19 SetTextJustify(CenterText, CenterText); { центрирова-
ние текста }
20 SetTextStyle(DefaultFont, HorizDir, 3);
21 OutTextXY(GetMaxX div 2, GetMaxY div 2, { центр экрана }
22 'Графический интерфейс фирмы Borland (BGI)');
23 Readln;
24 CloseGraph;
25 end. { GraphTest }
Программа начинается с обращения к процедуре InitGraph, ко-
торая автоматически проверяет наличие аппаратуры и загружает со-
ответствующий графический драйвер (находящийся в каталоге C:
DRIVERS). Если графическая аппаратура не распознана или в процес-
се инициализации произошла ошибка, то на экран выводится сообще-
ние об ошибке и программа прекращает работу. В противном случае
вдоль краев экрана рисуется прямоугольник и в центре экрана выво-
дится текст.
Плата AT&T 400 или IBM 8514 не распознается автоматически.
Тем не менее, вы можете пользоваться драйвером графики AT&T путем
отмены автоматической проверки, пересылки исполняемого кода драй-
вера AT&T процедуре InitGraph и установки допустимого графическо-
го режима. Замените 8 и 9 строку в предыдущем примере следующими
тремя строками:
GraphDriver := ATT400;
GraphMode := ATT400Hi;
InitGraph(GraphDriver, GraphMode, 'C:\BP\BGI');
B.Pascal 7 & Objects/LR - 317 -
Это укажет графической системе на необходимость загрузки
драйвера устройства AT&T400, расположенного в каталоге C:\BP\BGI,
и установит графический режим 640 на 400.
Приведем еще один пример, который показывает, как можно пе-
реключаться между графическим и текстовым режимами:
1 program GraphTest;
2 uses
3 Graph;
4 var
5 GraphDriver : integer;
6 GraphMode : integer;
7 ErrorCode : integer;
8 begin
9 GraphDriver := Detect; { Установить флаг: выполнить
распознавание }
10 InitGraph(GraphDriver, GraphMode, 'C:\DRIVERS');
11 ErrorCode := GraphResult;
12 if ErrorCode <> grOk then { ошибка? }
13 begin
14 Writeln('Ошибка графики: ',GraphErrorMsg(ErrorCode);
15 Writeln('Программа аварийно завершила работу...');
16 Helt(1);
17 end;
18 OutText('Графический режим. Нажмите ');
19 Readln;
20 RestoreCrtMode;
21 Write('Текстовый режим. Нажмите ');
22 Readln;
23 SetGraphMode(GraphMode);
24 OutText('Снова графический режим. Нажмите ');
25 Readln;
26 CloseGraph;
27 end. { GraphTest }
Заметим, что вызов процедуры SetGraphMode на строке 23 сбра-
сывает все графические параметры (палитра, текущий указатель, ос-
новной и фоновый цвета и т.д.) и им присваиваются принятые по
умолчанию значения.
Вызов CloseGraph восстанавливает первоначально обнаруженный
видеорежим (InitGraph) и освобождает память, используемую графи-
ческим драйвером.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 318 -
Пользовательские программы
управления динамически распределяемой памятью
-----------------------------------------------------------------
Для модуля Graph предусмотрены две программы управления ди-
намически распределяемой областью GraphFrееМем и GraphGetМем.
Первая из них освобождает память, распределенную для драйверов, а
вторая - распределяет память для драйверов графических устройств.
Стандартные программы имеют следующий вид:
procedure GraphGetMem(var P : Pointer; Size : word);
{ выделить память для драйверов графических устройств }
procedure GraphFreeMem(var P : Pointer; Size : word);
{ освободить память для драйверов графических устройств }
В модуле Graph имеются два указателя, которые по умолчанию
указывают на две описанные здесь стандартные подпрограммы. Эти
указатель определяются следующим образом:
var
GraphGetMemPtr : pointer;
{ указатель на программу распределения памяти }
GraphFreeMemPtr : pointer;
{ указатель на программу освобождения памяти }
Во время инициализации модуля Graph эти указатели ссылаются
на стандартные графические программы распределения/освобождения,
которые определяются в секции реализации модуля Graph. Память
распределятся в трех различных целях:
* для многоцелевых графических буферов, размер которых уста-
навливается вызовов SegGraphBufSize (по умолчанию это 4К);
* для драйвера устройства, загружаемого InitGraph (файлы
*.BGI);
* для файла векторного шрифта, загруженного SetTextStyle
(файлы *.CHR).
Графический буфер всегда выделяется в динамически распреде-
ляемой области памяти. Память для драйвера устройства выделяется
в динамической памяти, если программа не загружает его или не
компонуется с ним вызовом RegisterBGIdriver. При выборе векторно-
го шрифта с помощью SetTextStyle также выделяется память в дина-
мически распределяемой области (если ваша программа не компонует-
ся со шрифтом и не использует RegisterBGIfont).
Чтобы задать ваше собственное управление памятью, в модуле
Graph вы можете изменить значения этих указателей так, чтобы они
ссылались на ваши собственные программы. Программы, заданные
пользователем, должны иметь тот же список параметров, что и стан-
дартные программы, и должны иметь дальний тип вызова. Приведем
B.Pascal 7 & Objects/LR - 319 -
далее пример заданных пользователем программ распределения и ос-
вобождения памяти. Заметим, что при использовании процедуры Eхit
автоматически вызывается процедура CloseGraph.
program UserHeapManegement;
{ программа показывает, как пользователь может работать с
подпрограммами управления динамически распределяемой об-
ластью памяти, используемыми в модуле Graph }
uses
Graph;
var
GraphDriver, GraphMode : Integer;
ErrorCode : Integer; { используется для
сохранения кода возврата функции GraphResult }
PreGraphExitProc : Pointer { используется для сох-
ранения исходной процедуры выхода }
{ процедуры пользователя должны использовать дальний тип
обращения }
procedure MyGetMem(var P : Pointer; Size : word); far;
{ выделить память для драйверов графических устройств }
begin
Write('Была вызвана процедура ',
'MyGetMem, нажмите :');
GetMem(P, Size);
end; { MyGetMem }
procedure MyFreeMem(ver P : Pointer; Size : word); far;
{ освободить память, занятую драйверами графических
устройств }
begin
RestoreCRTMode;
Write('Была вызвана процедура MyFreeMem, нажмите ',
':'); Readln;
if P <> Nil Then { не освобождать пустые указатели }
begin
FreeMem(P, Size);
P := Nil;
end; { MyFreeMem }
procedure MyExitProc; far;
{ процедура всегда получает вызов при прекращении работы
программы }
begin
ExitProc := PreGraphExitProc; { восстановить исходную
процедуру выхода }
CloseGraph; { очистить динамически распределяемую
область }
end; { MyExitProc }
begin
{ инициализировать программу очистки памяти }
PreGraphExitProc := ExitProc;
ExitProc := @MyExitProc;
B.Pascal 7 & Objects/LR - 320 -
GraphGetMemPtr := @MyGetMem ; { заменить распределение
памяти }
GraphFreeMemPtr := @MyFreeMem ; { заменить освобождение
памяти }
GraphDriver := Detect;
InitGraph(GraphDriver, GraphMode, '');
ErrorCode := GraphResult;
if ErrorCode <> grOk then
begin
Writeln('Графическая ошибка: ' GraphErrorMsg(ErrorCode);
Readln;
Halt(1);
end;
Line(0, 0, GetMaxX, GetMaxY);
OutText(1, 1, 'Нажмите клавишу :');
Readln;
end. { UserHeapManegement }
Если целевой платформой является защищенный режим DOS, то
при использовании подобных программ следует иметь в виду следую-
щее: вы должны обеспечить, что любой возвращаемый GetMem указа-
тель должен иметь нулевое смещение. Сделать это можно с помощью
функции GlobalAllocPtr:
procedure MyGetMem(var P: Pointer; Size: Word); far;
var
P: Pointer;
bagin
P:= GlobalAllocPtr(HeapAllocFlags, Size);
GetMem(P, 4096);
end; { MyGetMem }
B.Pascal 7 & Objects/LR - 321 -
Процедуры модуля Graph
Таблица 19.3
--------------------T-------------------------------------------¬
¦ Подпрограмма ¦ Описание ¦
+-------------------+-------------------------------------------+
¦ Arс ¦ Рисует дугу окружности от начального угла¦
¦ ¦ до конечного угла; точка (x,y) берется в¦
¦ ¦ качестве центра окружности. ¦
+-------------------+-------------------------------------------+
¦ Bаr ¦ Рисует столбец, используя текущий тип зак-¦
¦ ¦ раски. ¦
+-------------------+-------------------------------------------+
¦ Bаr3D ¦ Рисует трехмерный столбец, используя те-¦
¦ ¦ кущий тип закраски. ¦
+-------------------+-------------------------------------------+
¦ Circlе ¦ Рисует окружность с центром в точке (x,y).¦
+-------------------+-------------------------------------------+
¦ ClearDeviсе ¦ Сбрасывает текущие параметры, установлен-¦
¦ ¦ ные для устройства вывода, и подготавлива-¦
¦ ¦ ет его для вывода. ¦
+-------------------+-------------------------------------------+
¦ ClearViewPort ¦ Очищает текущую область просмотра (окно¦
¦ ¦ экрана). ¦
+-------------------+-------------------------------------------+
¦ CloseGraph ¦ Выполняет останов графической системы. ¦
+-------------------+-------------------------------------------+
¦ DetectGraph ¦ Распознает аппаратуру и определяет, какой¦
¦ ¦ графический драйвер и режим нужно исполь-¦
¦ ¦ зовать. ¦
+-------------------+-------------------------------------------+
¦ DrawPoly ¦ Рисует многоугольник, используя текущий¦
¦ ¦ тип линии и цвет. ¦
+-------------------+-------------------------------------------+
¦ Ellipse ¦ Рисует эллиптическую дугу от начального¦
¦ ¦ угла до конечного угла, использую (Х,Y),¦
¦ ¦ как точку центра. ¦
+-------------------+-------------------------------------------+
¦ FillPoly ¦ Закрашивает многоугольник, используя пре-¦
¦ ¦ образователь развертки. ¦
+-------------------+-------------------------------------------+
¦ FloodFill ¦ Закрашивает ограниченную область, исполь-¦
¦ ¦ зуя текущий образец закраски. ¦
+-------------------+-------------------------------------------+
¦ GetArcCoords ¦ Позволяет пользователю запрашивать коор-¦
¦ ¦ динаты последней команды Arс. ¦
+-------------------+-------------------------------------------+
¦ GetAspectRatio ¦ Возвращает действующее разрешение графи- ¦
¦ ¦ ческого экрана, на основе которого может¦
¦ ¦ быть вычислен коэффициент относительного¦
¦ ¦ удлинения (Хаsр,Yаsр). ¦
+-------------------+-------------------------------------------+
¦ GetBkСоlor ¦ Возвращает текущий фоновый цвет. ¦
+-------------------+-------------------------------------------+
B.Pascal 7 & Objects/LR - 322 -
¦ GetCоlor ¦ Возвращает текущий цвет рисунка. ¦
+-------------------+-------------------------------------------+
¦ GetDefaultPalette¦ В записи типа PaletteType возвращает ис-¦
¦ ¦ пользуемую по умолчанию палитру. ¦
+-------------------+-------------------------------------------+
¦ GetDriverName ¦ Возвращает строку, содержащую имя те-¦
¦ ¦ кущего драйвера. ¦
+-------------------+-------------------------------------------+
¦ GetFillPattern ¦ Возвращает последний образец заполнителя,¦
¦ ¦ установленный с помощью обращения к проце-¦
¦ ¦ дуре SetFillPattern. ¦
+-------------------+-------------------------------------------+
¦ GetFillSetting ¦ Позволяет пользователю выполнить запрос о¦
¦ ¦ текущем образце и цвете закраски, установ-¦
¦ ¦ ленными с помощью процедур SetFillStyle и¦
¦ ¦ SetFillPattern. ¦
+-------------------+-------------------------------------------+
¦ GetImage ¦ Сохраняет двоичный образ заданной области¦
¦ ¦ в буфере. ¦
+-------------------+-------------------------------------------+
¦ GetGraphMode ¦ Возвращает текущий графический режим. ¦
+-------------------+-------------------------------------------+
¦ GetLineSettings ¦ Возвращает текущий тип линии, образец ли-¦
¦ ¦ нии и толщину линии, заданные процедурой¦
¦ ¦ SetLineStyle. ¦
+-------------------+-------------------------------------------+
¦ GetMaxColor ¦ Возвращает максимальное значение цвета,¦
¦ ¦ которое можно передать процедуре SetColor.¦
+-------------------+-------------------------------------------+
¦ GetMAxMode ¦ Возвращает максимальный номер режима для¦
¦ ¦ текущего загруженного драйвера. ¦
+-------------------+-------------------------------------------+
¦ GetМахХ ¦ Возвращает для текущего графического драй-¦
¦ ¦ вера и режима самую правую колонку (разре-¦
¦ ¦ шение по х). ¦
+-------------------+-------------------------------------------+
¦ GetМахY ¦ Возвращает для текущего графического драй-¦
¦ ¦ вера и режима самую нижнюю строку (разре-¦
¦ ¦ шение по у). ¦
+-------------------+-------------------------------------------+
¦ GetPaletteSize ¦ Возвращает размер таблицы просмотра палит-¦
¦ ¦ ры. ¦
+-------------------+-------------------------------------------+
¦ GetPixel ¦ Возвращает значение элемента изображения в¦
¦ ¦ точке Х,Y. ¦
+-------------------+-------------------------------------------+
¦ GetPalette ¦ Возвращает текущую палитру и ее размер. ¦
+-------------------+-------------------------------------------+
¦ GetTextSettings ¦ Возвращает текущий текстовый шрифт, нап-¦
¦ ¦ равление, размер и выравнивание для него,¦
¦ ¦ установленные с помощью процедур¦
¦ ¦ SetTextStyle и SetTextJustify. ¦
+-------------------+-------------------------------------------+
B.Pascal 7 & Objects/LR - 323 -
¦ GetViewSettings ¦ Позволяет пользователю выдать запрос о те-¦
¦ ¦ кущей области изображения и параметрах от-¦
¦ ¦ сечения изображения. ¦
+-------------------+-------------------------------------------+
¦ GetХ ¦ Возвращает координату Х текущей позиции¦
¦ ¦ (текущего указателя). ¦
+-------------------+-------------------------------------------+
¦ GetY ¦ Возвращает координату Y текущей позиции¦
¦ ¦ (текущего указателя). ¦
+-------------------+-------------------------------------------+
¦ GraphErrorMsg ¦ Для заданного кода ошибки возвращает стро-¦
¦ ¦ ку сообщения об ошибке. ¦
+-------------------+-------------------------------------------+
¦ GraphResult ¦ Возвращает код ошибки для последней гра-¦
¦ ¦ фической операции. ¦
+-------------------+-------------------------------------------+
¦ InitGraph ¦ Инициализирует графическую систему и пе-¦
¦ ¦ реводит аппаратуру в графический режим. ¦
+-------------------+-------------------------------------------+
¦ ImageSize ¦ Возвращает число байт, которые требуют-¦
¦ ¦ ся для сохранения прямоугольной области¦
¦ ¦ экрана. ¦
+-------------------+-------------------------------------------+
¦ InstallUserDriver¦ Устанавливает добавленный пользователем¦
¦ ¦ драйвер в таблице драйверов устройств BGI.¦
+-------------------+-------------------------------------------+
¦ InstallUserFont ¦ Устанавливает новый файл шрифта, не встро-¦
¦ ¦ енный в графическую систему. ¦
+-------------------+-------------------------------------------+
¦ InitGraph ¦ Инициализирует графическую систему и пере-¦
¦ ¦ водит аппаратные средства в графический¦
¦ ¦ режим. ¦
+-------------------+-------------------------------------------+
¦ Line ¦ Рисует прямую линию из точки (x1,y1) в¦
¦ ¦ (x2,y2). ¦
+-------------------+-------------------------------------------+
¦ LineRel ¦ Рисует прямую линию до точки, представ-¦
¦ ¦ ляющей собой относительное расстояние от¦
¦ ¦ текущего указателя. ¦
+-------------------+-------------------------------------------+
¦ LinеTо ¦ Рисует линию из текущего положения в¦
¦ ¦ точку (x,y). ¦
+-------------------+-------------------------------------------+
¦ МоveRеl ¦ Перемещает текущий указатель на расстоя-¦
¦ ¦ ние, являющееся относительным расстоянием¦
¦ ¦ от текущей позиции. ¦
+-------------------+-------------------------------------------+
¦ МоvеТо ¦ Перемещает текущий указатель в точку¦
¦ ¦ (x,y). ¦
+-------------------+-------------------------------------------+
¦ ОutText ¦ Посылает строку на устройство вывода, на-¦
¦ ¦ чиная с текущего указателя. ¦
+-------------------+-------------------------------------------+
B.Pascal 7 & Objects/LR - 324 -
¦ ОutTextХY ¦ Посылает строку на устройство вывода. ¦
+-------------------+-------------------------------------------+
¦ PieSlice ¦ Рисует сектор. Точка (Х,Y) используется в¦
¦ ¦ качестве центра, а сектор рисуется от на-¦
¦ ¦ чального до конечного угла. ¦
+-------------------+-------------------------------------------+
¦ РutImagе ¦ Выводит на экран двоичный образ. ¦
+-------------------+-------------------------------------------+
¦ РutРiхеl ¦ Строит элемент изображения в точке x,y. ¦
+-------------------+-------------------------------------------+
¦ Rесtanglе ¦ Рисует прямоугольник, используя текущий¦
¦ ¦ тип линии и цвет. ¦
+-------------------+-------------------------------------------+
¦ RegisterBGIDriver¦ Регистрирует допустимый драйвер (формата¦
¦ ¦ BGI) в графической системе. ¦
+-------------------+-------------------------------------------+
¦ RegisterBGIFont ¦ Регистрирует в графической системе допус-¦
¦ ¦ тимый (формата BGI) шрифт. ¦
+-------------------+-------------------------------------------+
¦ RеstoreCRTМоdе ¦ Восстанавливает исходный режим экрана,¦
¦ ¦ который был установлен при инициализации¦
¦ ¦ графики. ¦
+-------------------+-------------------------------------------+
¦ SetActivePage ¦ Устанавливает для графического вывода ак-¦
¦ ¦ тивную страницу. ¦
+-------------------+-------------------------------------------+
¦ SetAllPalette ¦ Изменяет все цвета палитры, как было ука-¦
¦ ¦ зано. ¦
+-------------------+-------------------------------------------+
¦ SetAspectRatio ¦ Изменяет принятый по умолчанию коэффициент¦
¦ ¦ относительного удлинения. ¦
+-------------------+-------------------------------------------+
¦ SetBkСоlor ¦ Используя палитру, устанавливает текущий¦
¦ ¦ фоновый цвет. ¦
+-------------------+-------------------------------------------+
¦ SetColor ¦ Используя палитру, устанавливает текущий¦
¦ ¦ цвет рисунка. ¦
+-------------------+-------------------------------------------+
¦ SetFillPattern ¦ Выбирает образец закраски, заданный поль-¦
¦ ¦ зователем. ¦
+-------------------+-------------------------------------------+
¦ SetFillStyle ¦ Устанавливает образец закраски и ее цвет. ¦
+-------------------+-------------------------------------------+
¦ SetGraphBufSize ¦ Позволяет изменить размер буфера, исполь-¦
¦ ¦ зуемого для опроса и закраски. ¦
+-------------------+-------------------------------------------+
¦ SetGraphMode ¦ Переключает систему в графический режим¦
¦ ¦ и очищает экран. ¦
+-------------------+-------------------------------------------+
¦ SetLineStyle ¦ Устанавливает текущий тип линии и ее ши-¦
¦ ¦ рину. ¦
+-------------------+-------------------------------------------+
¦ SetPalette ¦ Изменяет один цвет палитры, заданный пе-¦
B.Pascal 7 & Objects/LR - 325 -
¦ ¦ ременными Colornum и Color. ¦
+-------------------+-------------------------------------------+
¦ SetGRBPalette ¦ Позволяет модифицировать записи палит-¦
¦ ¦ ры для драйверов IBM 8514 и VGA. ¦
+-------------------+-------------------------------------------+
¦ SetTextJustify ¦ С помощью ОutTеxt и ОutTехtХY уста-¦
¦ ¦ навливает значения для выравнивания текс-¦
¦ ¦ та. ¦
+-------------------+-------------------------------------------+
¦ SetTextStyle ¦ Задает текущий текстовый шрифт, его тип и¦
¦ ¦ коэффициент размера символа. ¦
+-------------------+-------------------------------------------+
¦ SetUserCharSize ¦ Позволяет вам для векторных шрифтов из-¦
¦ ¦ менить высоту и ширину символа. ¦
+-------------------+-------------------------------------------+
¦ SetViewPort ¦ Для графического вывода устанавливает¦
¦ ¦ текущую область вывода или окно. ¦
+-------------------+-------------------------------------------+
¦ SetVisualPage ¦ Задает визуальный номер графической стра-¦
¦ ¦ ницы. ¦
+-------------------+-------------------------------------------+
¦ SetWriteMode ¦ Устанавливает режим вывода на экран (ко-¦
¦ ¦ пирование или с помощью операции XOR) для¦
¦ ¦ линий, вычерчиваемых процедурами DrawPoly,¦
¦ ¦ Line, LineRel, LineTo, Rectangle. ¦
+-------------------+-------------------------------------------+
¦ TехtНеight ¦ Возвращает высоту страниц в элементах¦
¦ ¦ изображения. ¦
+-------------------+-------------------------------------------+
¦ TехtWidth ¦ Возвращает ширину строки в элементах¦
¦ ¦ изображения. ¦
L-------------------+--------------------------------------------
Подробное описание каждой процедуры и функции дано в Главе 1
("Справочник по библиотеке") "Справочного руководства программис-
та".
B.Pascal 7 & Objects/LR - 326 -
Константы, типы и переменные модуля Graph
-----------------------------------------------------------------
В модуле Graph имеется много полезных описаний типов и конс-
тант, на которое вы можете ссылаться.
Константы
-----------------------------------------------------------------
Константы модуля Graph можно сгруппировать по их назначению.
Подробное описание каждой константы дано в Главе 1 ("Справочник
по библиотеке") "Справочного руководства программиста".
Группы констант модуля Graph Таблица 19.4
--------------------------T-------------------------------------¬
¦ Группа констант ¦ Описание ¦
+-------------------------+-------------------------------------+
¦ Константы драйверов ¦ Константы, определяющие видеодрайве-¦
¦ и режимов ¦ ры и режимы; используются в подпрог-¦
¦ ¦ раммах InitGraph, DetectGraph и¦
¦ ¦ GetModeRange. ¦
+-------------------------+-------------------------------------+
¦ grXXXX ¦ Константы, идентифицирующие тип¦
¦ ¦ ошибки, возвращаемой GraphResult. ¦
+-------------------------+-------------------------------------+
¦ Константы цветов ¦ Константы, определяющие цвета. Ис-¦
¦ ¦ пользуются в подпрограммах¦
¦ ¦ SetPalette и SetAllPalette. ¦
+-------------------------+-------------------------------------+
¦ Константы цветов ¦ Константы, используемые в подпрог-¦
¦ для SetRGBPalette ¦ рамме SetGRBPalette для выбора на¦
¦ ¦ IBM 8514 стандартных цветов EGA. ¦
+-------------------------+-------------------------------------+
¦ Константы стиля ¦ Константы, используемые для опреде-¦
¦ линии ¦ ления стиля и толщины линии; исполь-¦
¦ ¦ зуются с GetLineSettings и¦
¦ ¦ SetLineStyle. ¦
+-------------------------+-------------------------------------+
¦ Константы шрифта ¦ Используются для идентификации шриф-¦
¦ ¦ тов в подпрограммах GetTextSettings¦
¦ ¦ и SetTextSetting. ¦
+-------------------------+-------------------------------------+
¦ Константы выравнивания¦ Константы, управляющие горизонталь-¦
¦ ¦ ным и вертикальным выравниванием.¦
¦ ¦ Используются в SetTextJustify. ¦
+-------------------------+-------------------------------------+
¦ Константы отсечений ¦ Константы, управляющие отсечением.¦
¦ ¦ Используются в SetViewPort. ¦
+-------------------------+-------------------------------------+
¦ Константы столбцов ¦ Управляют изображением "вершины"¦
¦ ¦ трехмерного столбца; используются в¦
¦ ¦ Bar3D. ¦
+-------------------------+-------------------------------------+
B.Pascal 7 & Objects/LR - 327 -
¦ Образцы закраски ¦ Определяют образец закраски области.¦
¦ ¦ Используются в GetFillSettings и¦
¦ ¦ SetFillStyle. ¦
+-------------------------+-------------------------------------+
¦ Операции BitBlt ¦ Операции (копирование, xor, or, and,¦
¦ ¦ not), которые используются в¦
¦ ¦ PutImage и SetWriteMode. ¦
+-------------------------+-------------------------------------+
¦ MaxColors ¦ Константы, определяющие максимальное¦
¦ ¦ число цветов в GetPalette,¦
¦ ¦ GetDefaultPalette и SetAllPalette. ¦
L-------------------------+--------------------------------------
B.Pascal 7 & Objects/LR - 328 -
Типы
-----------------------------------------------------------------
В модуле Graph определены следующие типы:
Типы модуля Graph Таблица 19.5
-------------------------T--------------------------------------¬
¦ Тип ¦ Описание ¦
+------------------------+--------------------------------------+
¦ PaletteType ¦ Запись, определяющая размер и цвета¦
¦ ¦ палитры; используется в GetPalette,¦
¦ ¦ GetDefaultPalette и SetAllPalette. ¦
+------------------------+--------------------------------------+
¦ LineSettingsType ¦ Запись, определяющая стиль, образец и¦
¦ ¦ толщину линии; используетcя ¦
¦ ¦ GetLineSettings. ¦
+------------------------+--------------------------------------+
¦ FillSettingsType ¦ Запись, определяющая текст. Использу-¦
¦ ¦ ется в GetTextSettings. ¦
+------------------------+--------------------------------------+
¦ FillPatternType ¦ Запись, определяющая заданный поль-¦
¦ ¦ зователем образец закраски. Данная¦
¦ ¦ запись используется процедурами¦
¦ ¦ GetFillPattern и SetFillPattern. ¦
+------------------------+--------------------------------------+
¦ PointType ¦ Тип, определенный для вашего удобст-¦
¦ ¦ ва. ¦
+------------------------+--------------------------------------+
¦ ViewPortType ¦ Запись, сообщающая о состоянии теку-¦
¦ ¦ щей области просмотра; используется¦
¦ ¦ GetViewSettings. ¦
+------------------------+--------------------------------------+
¦ ArcCoordsType ¦ Запись для получения информации о¦
¦ ¦ последнем вызове Arc или Ellipse; ис-¦
¦ ¦ пользуется GetArcCoords. ¦
L------------------------+---------------------------------------
Переменные
-----------------------------------------------------------------
Модуль Graph содержит две переменные, которые вы можете ис-
пользовать: GraphGetMemPtr и GraphFreeMemPtr. Они применяются в
подпрограммах управления динамически распределяемой областью па-
мяти. Прочитать о них можно в Главе 1 ("Справочник по библиоте-
ке") "Справочного руководства программиста".
B.Pascal 7 & Objects/LR - 329 -
---------------------------------------------------------------
Глава 20. Использование оверлеев
-----------------------------------------------------------------
Оверлеи представляют собой части программы, которые совмест-
но используют общую область памяти. В один и тот же момент време-
ни резидентно размещаться в памяти может та или иная часть прог-
раммы, необходимая для выполнения заданной функции. В процессе
выполнения эти части программы могут замещать друг друга.
Оверлеи полезны только в программах DOS реального режима.
Поскольку для программ Windows памятью управляет сама Windows, а
для программ защищенного режима - администратор этапа выполнения
(RTM.EXE), эти средства включают в себя полный механизм обслужи-
вания оверлеев, и в программах Windows и программах защищенного
режима необходимость использования оверлеев отпадает.
Оверлеи могут значительно сократить объем памяти, необходи-
мый для выполнения программы. Фактически, так как в любой момент
времени в памяти резидентно размещаются только части программы, с
помощью оверлеев вы можете выполнять программы, значительно пре-
восходящие по объему доступную память.
Borland Pascal управляет оверлеями на уровне модулей, кото-
рые являются наименьшей частью программы, образующей оверлей. При
компиляции программы, имеющей оверлейную структуру, Borland
Pascal генерирует наряду с выполняемым файлом (который имеет рас-
ширение .EXE) оверлейный файл (имеющий расширение .OVR). Файл с
расширением .EXE содержит статические (не оверлейные) части прог-
раммы, а файл с расширением .OVR содержит все оверлейные модули,
которые при выполнении программы будут подкачиваться в память или
выводиться из нее на диск.
За исключением нескольких правил, касающихся его программи-
рования, оверлейный модуль полностью идентичен неоверлейному мо-
дулю. Фактически, если вы соблюдаете эти правила, у вас нет необ-
ходимости перекомпилировать модуль, чтобы образовать из него
оверлей. Решение о том, будет модуль оверлейным или нет, принима-
ется программой, которая использует данный модуль.
При загрузке оверлеев в память они помещаются в оверлейный
буфер, который размещается в памяти между сегментом стека и дина-
мически распределяемой областью памяти. По умолчанию для оверлей-
ного буфера выбирается минимальный возможный размер, но во время
выполнения программы его размер может быть легко увеличен путем
выделения дополнительной области памяти из динамически распреде-
ляемой области. Аналогично сегменту данных и минимальному размеру
динамически распределяемой области, оверлейный буфер принятого по
умолчанию размера выделяется при загрузке файла .EXE. При отсутс-
твии памяти необходимого объема модулем Dos или интегрированной
программной средой IDE будет выводиться сообщение об ошибке
(Program too big to fit in memory - "Программа слишком велика,
чтобы разместиться в памяти") или (Not enough memory to run
program - "Для запуска программы не хватает памяти").
B.Pascal 7 & Objects/LR - 330 -
Одной из очень важных возможностей подсистемы управления
оверлеями является возможность при наличии достаточного прост-
ранства загружать оверлейный файл в дополнительную память. Для
этой цели в Borland Pascal поддерживается средство расширения па-
мяти EMS (Lotus/Intel/Microsoft Expanded Memory Specification).
При размещении оверлейного файла в памяти EMS все последующие
загрузки оверлеев сводятся к быстрой передаче информации из памя-
ти в память.
Администратор оверлеев
-----------------------------------------------------------------
Администратор оверлеев (или подсистема управления оверлеями)
Borland Pascal реализуется с помощью стандартного модуля Overlay.
В модуле Overlay используются усовершенствованные методы управле-
ния буферами, что обеспечивает оптимальное выполнение программы в
имеющейся области памяти. Например, подсистема управления оверле-
ями сохраняет в оверлейном буфере столько оверлеев, сколько воз-
можно. Это позволяет уменьшить частоту считывания оверлеев с дис-
ка. После загрузки оверлея вызов одной из его подпрограмм выпол-
няется также быстро, как обращение к неоверлейной программе. Кро-
ме того, когда у администратора оверлеев возникает необходимость
вывести один оверлей, чтобы освободить место для другого, он сна-
чала пытается вывести те оверлеи, которые не являются активными
(то есть те, которые в данный момент времени не содержат активных
программ).
Для реализации улучшенных методов управления оверлеями
Borland Pascal требует от вас при написании программы, в которой
используются оверлеи, соблюдать два важных правила:
1. Все оверлейные модули должны содержать директиву {$O+},
приводящую к тому, что компилятор обеспечивает генериро-
вание оверлейного кода.
2. При каждом обращении к оверлейной процедуре или функции
вы должны обеспечить использование всеми активными про-
цедурами и функциями вызовов типа FAR (дальний тип вызо-
ва).
Оба правила будут поясняться далее в разделе под заголовком
"Разработка оверлейных программ". Сейчас мы просто отметим, что
вы можете легко удовлетворить эти правила, поместив в начале
оверлейных модулей директиву компилятора {$O+,F+}, а в начале
всех других модулей и основной программы - директиву {$F+}.
Примечание: Несоблюдение требования обеспечения даль-
него типа вызова в оверлейной программе вызовет непредска-
зуемые и возможно катастрофические результаты при выполне-
нии программы.
Директива компилятора {$O имя_модуля} используется в прог-
B.Pascal 7 & Objects/LR - 331 -
рамме для указания того, какой из модулей будет оверлейным. Эта
директива должна размещаться за оператором uses программы, в кото-
ром перед именами всех других оверлейных модулей должно указы-
ваться имя стандартного модуля Overlay. Приведем следующий при-
мер:
program Editor;
{$F+} { Все процедуры и функции будут использовать
дальний тип вызова }
uses
Overlay, Crt, Dos, EdInOut, EdFormat, EdPrint, EdFind,
EdMain;
{$O EdInOut }
{$O EdFormat }
{$O EdPrint }
{$O EdFind }
{$O EdMain }
Если вы пытаетесь использовать в качестве оверлейного мо-
дуль, при компиляции которого не была указана директива {$O+}, то
компилятор выведет сообщение об ошибке. Что касается стандартных
модулей, то оверлейным может быть только модуль Dos. Другие стан-
дартные модули не могут использоваться в качестве оверлейных. К
тому же программы, содержащие оверлейные модули, при использова-
нии IDE реального режима должны компилироваться на диск. Если вы
пытаетесь выполнить компиляцию таких программ в память, то компи-
лятор выводит сообщение об ошибке.
Управление оверлейным буфером
-----------------------------------------------------------------
Оверлейный буфер Borland Pascal лучше всего описывается в
виде кольцевого буфера, в котором имеется указатель начала и ука-
затель конца. Оверлеи всегда загружаются в начало буфера. При
этом более "старые" оверлеи смещаются к его концу. Когда буфер
заполняется (то есть между его началом и концом не будет доста-
точно свободного пространства), то оверлеи в конце буфера выгру-
жаются (освобождаются), и освобождается место для новых оверлеев.
Поскольку обычная память по своей природе не имеет характера
кольцевого буфера, действительная реализация кольцевого буфера
предусматривает несколько шагов, обеспечивающих, чтобы буфер
действительно стал кольцевым. Этот процесс показан на Рис. 20.1.
Здесь изображен процесс загрузки оверлеев в первоначально пустой
оверлейный буфер. Сначала загружается оверлей A, затем - оверлей
B, потом C, и, наконец, D. Заштрихованные области показывают сво-
бодное пространство в буфере.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 332 -
Шаг 1 Шаг 2
-------------¬ -------------¬
¦ ---------- ¦ ¦ ---------- ¦
¦ ---------- ¦ ¦ ---------- ¦
¦ ---------- ¦ ¦ ---------- ¦
¦ ---------- ¦ Начало ---> +------------+
¦ ---------- ¦ ¦ Оверлей B ¦
Начало ----> +------------+ +------------+
¦ Оверлей А ¦ ¦ Оверлей А ¦
Конец ----> L------------- Конец ---> L-------------
Шаг 3 Шаг 4
-------------¬ -------------¬
¦ ---------- ¦ ¦ Оверлей С ¦
¦ ---------- ¦ +------------+
Начало ----> +------------+ ¦ Оверлей В ¦
¦ Оверлей С ¦ Конец ---> +------------+
+------------+ ¦ ---------- ¦
¦ Оверлей В ¦ ¦ ---------- ¦
+------------+ Начало ---> +------------+
¦ Оверлей А ¦ ¦ Оверлей D ¦
Конец ----> L------------- L-------------
Рис. 20.1 Загрузка и освобождение оверлеев.
Как можно заметить, при переходе от шага 3 к шагу 4 происхо-
дит несколько интересных моментов. Во-первых, заголовок начала
перемещается к концу оверлейного буфера, приводя к тому, что под-
система управления оверлеями смещает все загруженные оверлеи (и
указатель конца) вверх. Это смещение необходимо, чтобы свободная
область всегда находилась между указателем начала и указателем
конца. Во-вторых, чтобы загрузить оверлей D, подсистеме управле-
ния оверлеями приходится выгрузить из конца буфера оверлей A. В
этом случае оверлей A является оверлеем, которых был загружен
раньше всех, поэтому прежде чем продолжить работу, лучше всего
выгрузить именно его. Администратор оверлеев продолжает освобож-
дать оверлеи в конце буфера, освобождая место в его начале для
новых оверлеев. При этом каждый раз повторяется операция смещения
и переноса указателя начала.
Этот режим операция используется администратором оверлеев
Borland Pascal 0 по умолчанию. Однако, Borland Pascal также поз-
воляет вам использовать возможность оптимизации алгоритма управ-
ления оверлеями.
Предположим, что оверлей A содержит некоторые часто исполь-
зуемые подпрограммы. Хотя некоторые из этих подпрограмм использу-
ются все время, существует вероятность, что оверлей A будет
выгружен из буфера и вскоре загружен в него снова. Проблема здесь
состоит в том, что подсистема управления оверлеями ничего не зна-
ет о частоте вызовов подпрограмм в модуле A. Она знает только,
B.Pascal 7 & Objects/LR - 333 -
что если при обращении к подпрограмме оверлея A его нет в памяти,
то нужно загрузить этот оверлей. Одно из решений здесь может сос-
тоять в том, чтобы перехватывать каждое обращение к подпрограммам
оверлея A и затем при каждом вызове перемещать оверлей A в начало
оверлейного буфера, чтобы было отражено его новое состояние, как
последнего использованного оверлея. Такой перехват вызовов к со-
жалению будет слишком непроизводительным в смысле скорости выпол-
нения, и в некоторых случаях может даже более замедлить работу
прикладной программы, чем дополнительная операция загрузки овер-
лея.
В Borland Pascal предусматривается компромиссное решение,
которое практически не увеличивает непроизводительные расходы и
обеспечивает высокую степень успеха в идентификации последних ис-
пользованных оверлеев, которые не следуют разгружать. Когда овер-
лей приближается к концу оверлейного буфера, то начинается его
"тестирование". Если в ходе этого "тестирования" выполняется вы-
зов подпрограммы данного оверлея, "приговор" ему будет отменен, и
он не будет разгружен, когда достигнет конца оверлейного буфера.
Вместо этого он просто перемещается в начало буфера, и начинается
новые цикл его перемещения по кольцевому оверлейному буферу. Ес-
ли, с другой стороны, в процессе "тестирования" обращений к овер-
лею не будет, то оверлей при достижении конца буфера выгружается.
Схема тестирования (проб/отказов) приводит к тому, что часто
используемые оверлеи будут сохраняться в оверлейном буфере за
счет того, что будет перехватываться почти каждый вызов, когда
оверлей приближается к концу оверлейного буфера.
Механизмом тестирования управляют две новые подпрограммы
подсистемы управления оверлеями - OvrSetRetry и OvrGetRetry.
Подпрограмма OvrGetRetry устанавливает размер области в оверлей-
ном буфере, которую нужно тестировать, а OvrGetRetry возвращает
текущее состояние. Если оверлей смещается в последние OvrGetRetry
байт перед концом оверлейного буфера, то он будет автоматически
подвергаться тестированию. Все свободное пространство в оверлей-
ном буфере рассматривается, как часть пробной области (области
тестирования).
B.Pascal 7 & Objects/LR - 334 -
Процедуры и функции модуля Overlay
-----------------------------------------------------------------
В модуле Overlay определяются несколько процедур и функций.
Полные их описания вы можете найти в Главе 1 ("Справочник по биб-
лиотеке") "Справочного руководства программиста".
Процедуры и функции модуля Overlay Таблица 20.1
--------------------------T-------------------------------------¬
¦ Подпрограмма ¦ Описание ¦
+-------------------------+-------------------------------------+
¦ OvrClearBuf ¦ Очищает оверлейный буфер. ¦
+-------------------------+-------------------------------------+
¦ OvrGetBuf ¦ Возвращает текущий размер оверлейно-¦
¦ ¦ го буфера. ¦
+-------------------------+-------------------------------------+
¦ OvrGetRetry ¦ Возвращает текущий размер пробной¦
¦ ¦ области (последнее значение, уста-¦
¦ ¦ новленное OvrSetRetry). ¦
+-------------------------+-------------------------------------+
¦ OvtInit ¦ Эта процедура инициализирует подсис-¦
¦ ¦ тему управления оверлеями и открыва-¦
¦ ¦ ет оверлейный файл. ¦
+-------------------------+-------------------------------------+
¦ OvrInitEMS ¦ Данная процедура, если это возможно,¦
¦ ¦ загружает оверлейный файл в память¦
¦ ¦ EMS. При этом все последующие заг-¦
¦ ¦ рузки оверлеев сводятся к быстрой¦
¦ ¦ передаче информации из памяти в па-¦
¦ ¦ мять. ¦
+-------------------------+-------------------------------------+
¦ OvrSetBuf ¦ Устанавливает размер оверлейного бу-¦
¦ ¦ фера. ¦
+-------------------------+-------------------------------------+
¦ OvrSetRetry ¦ Задает размер пробной области в¦
¦ ¦ оверлейном буфере. ¦
L-------------------------+--------------------------------------
Константы и переменные модуля Overlay
-----------------------------------------------------------------
B.Pascal 7 & Objects/LR - 335 -
В модуле Overlay определены пять переменных:
Переменные модуля Overlay Таблица 20.2
-----------------------T----------------------------------------¬
¦ Переменная ¦ Описание ¦
+----------------------+----------------------------------------+
¦ OvrFileMode ¦ Определяет передаваемый DOS при откры-¦
¦ ¦ тии файла код доступа. ¦
+----------------------+----------------------------------------+
¦ OvrLoadCount ¦ Данная переменная увеличивается при¦
¦ ¦ каждой загрузке оверлея. ¦
+----------------------+----------------------------------------+
¦ OvrReadBuf ¦ Эта процедурная переменная позволяет¦
¦ ¦ вам интерпретировать операции загрузки¦
¦ ¦ оверлея. ¦
+----------------------+----------------------------------------+
¦ OvrResult ¦ Перед возвратом управления каждая про-¦
¦ ¦ цедура в модуле Overlay сохраняет свой¦
¦ ¦ код результата в переменной OvrResult. ¦
+----------------------+----------------------------------------+
¦ OvrTrapCount ¦ Каждый раз, когда обращение к подпрог-¦
¦ ¦ рамме оверлея перехватывается подсисте-¦
¦ ¦ мой управления оверлеями (когда оверлея¦
¦ ¦ нет в памяти или он находится на тести-¦
¦ ¦ ровании) значение переменной¦
¦ ¦ OvrTrapCount увеличивается. Начальное¦
¦ ¦ ее значение равно 0. ¦
L----------------------+-----------------------------------------
Значения этих переменных вы можете найти в Главе 1 ("Спра-
вочник по библиотеке") "Справочного руководства программиста".
Коды результата
-----------------------------------------------------------------
Об ошибках модуль Overlay сообщает через переменную
OvrResult. См. константы ovrXXXX в Главе 1 ("Справочник по биб-
лиотеке") "Справочного руководства программиста".
Разработка программ с оверлеями
-----------------------------------------------------------------
В этом разделе дается наиболее важная информация по разра-
ботке программ с оверлеями. Просмотрите ее внимательно: для хоро-
шей работы прикладных программ, в которых используются оверлеи,
многие обсуждаемые вопросы являются жизненно важными.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 336 -
Генерация оверлейного кода
-----------------------------------------------------------------
Borland Pascal допускает использование модуля в качестве
оверлейного только в том случае, если он генерировался с директи-
вой {$O+}. Когда задана эта директива, генератор выполняемого ко-
да, при передаче строки из одной оверлейной процедуры в другую и
задании постоянных параметров, предпринимает особые меры предос-
торожности. Например, если модуль UnitA содержит процедуру со
следующим заголовком:
procedure WriteStr(s: string);
и модуль UnitB содержит оператор:
WriteStr('Hello word...');
то Borland Pascal помещает строковую константу 'Hello word...' в
сегмент кода модуля UnitB и передает указатель на него процедуре
WriteStr. Однако, если оба модуля являются оверлейными, то это
работать не будет, поскольку при обращении в WriteStr сегмент ко-
да модуля UnitB может быть перекрыт модулем UnitA, и ссылка на
строку окажется недопустимой. Для того, чтобы избежать эти проб-
лемы, используется директива {$O+}. Каждый раз, когда Турбо Пас-
каль встречает обращение из одного модуля, скомпилированного с
директивой {$O+}, к другому модулю, скомпилированному с директи-
вой {$O+}, компилятор перед передачей ссылок на них обеспечивает
временное копирование всех размещенных в сегменте кода констант в
стек.
Указание в модуле директивы {$O+} не обязывает вас использо-
вать этот модуль как оверлейный. Она просто указывает Borland
Pascal на необходимость обеспечения, если это нужно, использова-
ния данного модуля в качестве оверлейного. Если вы разрабатываете
модули, которые планируете использовать как в оверлейных, так и в
неоверлейных прикладных программах, то компиляция их с директивой
{$O+} обеспечивает использование одной версии модуля для обоих
случаев.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 337 -
Требование использования дальнего типа вызовов
-----------------------------------------------------------------
Как уже упоминалось ранее, при любом обращении к оверлейной
процедуре или функции из другого модуля вы должны обеспечить для
всех активных процедур и функций вызовы типа FAR (дальний тип вы-
зова).
Это можно хорошо проиллюстрировать на следующем примере.
Предположим, что OvrA представляет собой процедуру в оверлейном
модуле, а процедуры MainC и MainD - процедуры в основной програм-
ме. Если основная программа вызывает MainC, которая вызывает про-
цедуру MainB, которая в свою очередь обращается к процедуре OvrA,
то во время обращения к процедуре OvrA процедуры MainC и MainB
являются активными (они еще не выполнили возврат управления), по-
этому необходимо использовать для них дальний тип вызова. Описан-
ные в основной программе, процедуры MainC и MainB в обычной ситу-
ации используют ближний тип вызовов (NEAR). С помощью директивы
компилятора {$F+} необходимо задать дальний тип вызовов.
Самый легкий способ удовлетворения требования использования
дальнего типа вызовов состоит в размещении в начале основной
программы и в начале каждого модуля директивы {$F+}. Альтернатив-
ный способ состоит в изменении принятой по умолчанию установки $F
на {$F+} с помощью директивы командной строки /$F+ или с помощью
параметра Force Far Calls (Использовать дальний тип вызова) в ди-
алоговом меню Options¦Compiler (Параметры¦Компилятор) среды IDE
интерактивного компилятора. По сравнению со смешанным использова-
нием вызовов ближнего и дальнего типа использование вызовов толь-
ко типа FAR не приводит к особенно большим дополнительным затра-
там памяти: для этого требуется одно дополнительное слово прост-
ранства стека на активную процедуру и один дополнительный байт на
каждый вызов.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 338 -
Инициализация администратора оверлеев
-----------------------------------------------------------------
Здесь мы рассмотрим некоторые примеры того, как инициализи-
руется администратор оверлеев (подсистема управления оверлеями).
Код инициализации должен быть помещен перед первым обращением к
оверлейной программе. Инициализацию обычно следует делать в опе-
раторной части программы.
Следующая часть программы показывает, как немного требуется
для того, чтобы инициализировать администратор оверлеев.
begin
OvrInit('EDITOR.OVR');
end;
Проверка на ошибки не делается. Поэтому если для оверлейного
буфера не хватает памяти или оверлейный файл не найден, то при
попытке вызова оверлейной программы произойдет ошибка 208
(Overlay manager not installed - "Администратор оверлеев не уста-
новлен").
Приведем другой небольшой пример, являющийся расширением
предыдущего.
begin
OvrInit('EDITOR.OVR');
OvrInitEMS;
end;
В этом случае, если предположить, что для оверлейного буфера
имеется достаточно памяти и что можно найти оверлейный файл, ад-
министратор оверлеев проверяет, имеется ли память EMS, и если это
так, загружает оверлейный файл в расширенную память.
Как уже упоминалось ранее, начальный размер оверлейного бу-
фера выбирается минимально возможным или, иначе говоря, настолько
большим, чтобы вместить оверлей наибольшего размера. Для некото-
рых прикладных задач этого может быть достаточным, однако предс-
тавим ситуацию, при которой одна из функций программы реализуется
с помощью двух или более модулей, каждый из которых является
оверлейным. Если общий размер таких модулей больше, чем размер
наибольшего оверлея, то частое обращение модулей друг к другу
приведет к интенсивному свопингу.
Очевидно, решение заключается в том, чтобы увеличить размер
оверлейного буфера таким образом, чтобы в любой заданный момент
времени имелось достаточно памяти для того, чтобы содержать в се-
бе все оверлеи, часто обращающиеся друг к другу. Следующая часть
программы показывает использование для увеличения размера овер-
лейного буфера процедуры OvrSetBuf:
const
B.Pascal 7 & Objects/LR - 339 -
OvrMaxSize = 80000;
begin
OvrInit('EDITOR.OVR');
OvrInitEMS;
OvrSetBuf(OvrMaxSize);
end;
Для определения идеального размера оверлейного буфера общих
рекомендаций нет. Подходящее значение можно определить только
имея некоторую информацию о прикладной задачи и экспериментальным
путем.
Использование процедуры OvrInitEMS для размещения оверлейно-
го файла в расширенной памяти не устраняет необходимости работы с
оверлейным буфером. Ведь оверлеи перед выполнением тем не менее
должны копироваться из расширенной памяти в обычную (то есть в
оверлейный буфер). Однако, поскольку такие передачи из памяти в
память выполняются значительно быстрее, чем чтение с диска, то
необходимость увеличения размера оверлейного буфера становится
менее очевидной.
Нужно также помнить о том, что процедура OvrSetBuf увеличи-
вает размер оверлейного буфера за счет уменьшения размера динами-
чески распределяемой области памяти. Таким образом, динамически
распределяемая область должна быть пустой, иначе процедура
OvrSetBuf не окажет никакого действия. Если вы используете модуль
Graph, убедитесь в том, что вы обращаетесь к процедуре OvrSetBuf
перед вызовом процедуры InitGraph, которая выделяет память в ди-
намически распределяемой области.
Приведем теперь более исчерпывающий пример инициализации
подсистемы управления оверлеями, включающей в себя полную провер-
ку на возможное возникновение ошибок.
const
OvrMaxSize = 80000;
var
OvrName: string[79];
Size: Longint;
begin
OvrName:='EDITOR.OVR';
repeat
OvrInit(OvrName);
if OvrResult=ovrNotFound then
begin
WriteLn('Оверлейный файл не найден');
WriteLn('Введите правильное имя оверлейного файла:');
ReadLn(OvrName);
end;
until OvrResult<>ovrNotFound;
if OvrResult<>ovrOk then
begin
WriteLn('Ошибка администратора оверлеев.')
B.Pascal 7 & Objects/LR - 340 -
Halt(1);
end;
OvrInEMS;
if OvrResult<>OvrOk then
begin
case OvrResult of
ovrIOError: Write('Ошибка ввода-вывода',
' оверлейного файла');
ovrNoEMSDriver: Write('Драйвер EMS не',
' установлен');
ovrNoEMSMemory: Write('Не хватает расширенной',
' памяти');
end;
Write('. Нажмите клавишу Enter...');
ReadLn;
end;
OvrSetBuf(OvrMaxSize);
end;
Сначала, если принятое по умолчанию имя оверлейного файла
было неверным, пользователю будет выводиться подсказка на введе-
ние правильного имени файла.
Далее проверяются другие ошибки, которые могут произойти при
инициализации. В случае обнаружения ошибки программа останавлива-
ется, так как ошибки в OvrInit являются фатальными. (Если они иг-
норируются, то при первом обращении к оверлейной программе во
время выполнения произойдет ошибка.)
Если предположить, что инициализация проходит успешно, далее
для загрузки оверлейного файла в расширенную память (если это
возможно) выполняется обращение к процедуре OvrInitEMS. В случае
ошибки на экран выводится диагностическое сообщение, однако прог-
рамма не останавливается. Вместо этого она просто продолжает счи-
тывать оверлеи с диска.
Наконец, для задания значения размера оверлейного буфера,
определенного с помощью анализа или эксперимента с конкретной
прикладной программой, вызывается процедура OvrSetBuf. Ошибки,
которые могут возникнуть при выполнении данной процедуры, игнори-
руются, хотя OvrResult может возвращать код возврата по ошибке -3
(OvrNoMemory). Если памяти недостаточно, подсистема управления
оверлеями будет просто продолжать использовать буфер минимального
размера, выделенный при запуске программы.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 341 -
Разделы инициализации в оверлейных модулях
-----------------------------------------------------------------
Аналогично статическим модулям оверлейные модули могут со-
держать секцию инициализации. Хотя оверлейный код инициализации
не отличается от обычного кода инициализации, администратор овер-
леев должен первоначально инициализироваться таким образом, чтобы
он мог загружать и выполнять оверлейные модули.
Взяв в качестве примера ранее рассмотренную программу
Editor, предположим, что модули EdInOut и EdMain содержат код
инициализации. При этом требуется, чтобы процедура OvrInit вызы-
валась перед кодом инициализации модуля EdInOut, и единственный
способ осуществить это состоит во введении дополнительного нео-
верлейного модуля, который следует перед EdInOut и вызывает в
своем разделе инициализации процедуру OvrInit.
unit EdInit;
interface
implementation
uses Overlay;
const
OvrMaxSize = 80000;
begin
OvrInit('EDITOR.OVR');
OvrInitEMS;
OvrSetBuf(OvrMaxSize);
end.
В операторе uses программы модуль EdInit должен следовать
перед всеми оверлейными модулями:
program Editor;
{$F}
uses
Overlay,Crt,Dos,EdInit,EdInOut,EdFormat,EdPrint,EdMain;
{$O EdInOut }
{$O EdFormat }
{$O EdPrint }
{$O EdFind }
{$O EdMain }
В общем случае, хотя использование кода инициализации в
оверлейных модулях и допускается, по ряду причин его следует из-
бегать.
Во-первых, код инициализации, даже если он выполняется толь-
ко один раз, является частью оверлея и будет занимать пространс-
тво в оверлейном буфере при каждой загрузке оверлея. Во-вторых,
если большое число оверлейных модулей содержат код инициализации,
каждый из них придется считывать в память при загрузке программы.
Намного более привлекательный подход состоит в том, чтобы
B.Pascal 7 & Objects/LR - 342 -
собрать весь код инициализации в оверлейный модуль инициализации,
который вызывается только один раз при загрузке программы и к ко-
торому затем программа не обращается.
Что не должно использоваться в качестве оверлеев
-----------------------------------------------------------------
Отдельные модули не могут использоваться, как оверлейные. В
частности, не пытайтесь использовать в качестве оверлейных моду-
лей следующие:
1. Модули, скомпилированные с директивой {$O-}. Если вы пы-
таетесь использовать как оверлейный модуль, который не
был скомпилирован с директивой {$O+}, то компилятор вы-
дает сообщение об ошибке. Такими неоверлейными модулями
являются модули System, Overlay, Crt, Graph, Turbo3 и
Graph3.
2. Модули, которые содержат драйверы прерываний. Из-за то-
го, что сама операционная система DOS имеет неоверлейную
структуру, модули, реализующие процедуры прерываний
(interrupt), не должны быть оверлейными. В качестве при-
мера такого модуля можно привести стандартный модуль
Crt, реализующий драйвер обработки прерывания, возникаю-
щего при нажатии клавиш Ctrl+Break.
3. Драйверы BGI или шрифты, зарегистрированные с помощью
вызова подпрограмм RegisterBGIdriver или
RegisterBGIfont.
Администратором оверлеев Borland Pascal полностью поддержи-
вается вызов оверлейных процедур с помощью указателей процедур. В
качестве примеров использования указателей процедур можно привес-
ти процедуры завершения и драйверы устройств для текстовых фай-
лов.
Аналогично, полностью поддерживается передача оверлейных
процедур и функций в качестве параметров процедурного типа и
присваивание оверлейных процедур и функций переменным процедурно-
го типа.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 343 -
Отладка оверлеев
-----------------------------------------------------------------
Большинство отладчиков обладают весьма ограниченными возмож-
ностями отладки оверлеев, если они вообще обладают такими средс-
твами. Этого нельзя сказать о Borland Pascal и Турбо отладчике
(Turbo Debugger). Встроенный отладчик полностью поддерживает при
работе с оверлеями пошаговый режим и точки останова, используя
при этом метод, полностью прозрачный для пользователя. С помощью
оверлеев вы легко можете конструировать и отлаживать прикладные
пакеты большого объема. Все это можно делать как с помощью Турбо
отладчика, так и из интерактивной среды компилятора IDE.
Внешние программы в оверлеях
-----------------------------------------------------------------
Аналогично обычным процедурам и функциям Borland Pascal при
использовании внешних программ на языке ассемблера для обеспече-
ния корректной работы подсистемы управления оверлеями должны соб-
людаться определенные правила программирования.
Если в программе на языке ассемблера осуществляется обраще-
ние к любой оверлейной процедуре или функции, то в программе ас-
семблера должен использоваться дальний тип вызова, и с помощью
регистра BP должны быть установлены границы стека. Например,
предположим, что OtherProc является оверлейной процедурой в дру-
гом модуле и ее вызывает программа ExternProc на языке ассембле-
ра. Тогда программа ExternProc должна иметь дальний тип вызова и
устанавливать границы стека следующим образом:
ExternProc PROC FAR
PUSH bp ; сохранить регистр ВР
mov bp,sp ; установить границы стека
SUB sp,LocalSize ; выделить локальные
; переменные
...
CALL OtherProc ; вызвать другой оверлейный
; модуль
...
mov sp,bp ; отменить локальные переменные
pop bp ; восстановить регистр ВР
RET ParamSize ; возврат управления
ExternProc ENDP
где LocalSize представляет собой размер локальных переменных, а
ParamSize - размер параметров. Если значение LocalSize равно 0,
то две строки, в которых выделяются и уничтожаются локальные пе-
ременные, можно опустить.
Если в программе ExternProc имеются косвенные ссылки на
оверлейные процедуры и функции, то эти требования остаются теми
же. Например, если процедура OtherProc вызывает оверлейные проце-
B.Pascal 7 & Objects/LR - 344 -
дуры или функции, но сама не является оверлейной, то программа
ExternProc должна, тем не менее, иметь дальний тип вызова и уста-
навливать границы стека.
В том случае, если в программе на языке ассемблера отсутс-
твуют прямые или косвенные ссылки на оверлейные процедуры или
функции, то никаких специальных требований соблюдаться не должно:
программа ассемблере может использовать ближний тип вызова и не
устанавливать границ стека.
Оверлейные программы на языке ассемблера не должны создавать
переменных в сегменте кода, поскольку при освобождении оверлея
любые изменения, внесенные в оверлейный сегмент кода, теряются.
Аналогично, не следует считать, что указатели на размещенные в
оверлейном сегменте кода объекты останутся действительными при
вызове других оверлеев, поскольку подсистема управления оверлеями
может свободно перемещать и освобождать оверлейные сегменты кода.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 345 -
Задание функции чтения оверлея
-----------------------------------------------------------------
Переменная OvrReadBuf позволяет вам перехватывать операции
загрузки оверлеев. Например, вы можете реализовать обработку оши-
бок или проверку наличия сменного диска. Когда администратору
оверлеев требуется считать оверлей, он вызывает функцию, адрес
которой записан в OverReadBuf. Если функция возвращает нулевое
значение, то администратор оверлеев предполагает, что операция
была успешной. Если функция возвращает ненулевой результат, то
компилятор генерирует ошибку этапа выполнения 209. Параметр
OvrSeg указывает, какой именно оверлей требуется загрузить, но,
как вы далее увидите, вам эта информация не потребуется.
Чтобы установить свою собственную функцию чтения оверлея,
вам нужно сначала сохранить предыдущее значение OvrReadBuf в пе-
ременной типа OvrReadFunc, а затем присвоить OvrReadBuf вашу
функцию чтения оверлея. В своей функции чтения вам следует для
выполнения фактической операции загрузки вызвать сохраненную
функцию чтения оверлея. Любые нужные вам проверки допустимости
(такие как проверка наличия сменного диска) следует выполнять пе-
ред вызовом сохраненной функции чтения, а все проверки на ошибки
следует выполнять после вызова.
Примечание: Не пытайтесь вызывать из своей функции
чтения оверлея какие-либо оверлейные подпрограммы - это
приведет к сбою системы.
Код для установки функции чтения оверлея должен следовать
непосредственно после вызова OvrInit; в этот момент OvrReadBuf
будет содержать адрес используемой по умолчанию функции чтения с
диска.
Если вы также вызываете OvrInitEMS, она использует вашу
функцию чтения для чтения оверлеев с диска в память EMS, и в слу-
чае отсутствия ошибок сохраняет адрес используемой по умолчанию
функции чтения в EMS в OvrReadBuf. Если вы хотите также переопре-
делить функцию чтения в EMS, просто повторите после вызова
OvrInitEMS процесс установки.
Используемая по умолчанию функция чтения с диска в случае
успешного выполнения возвращает 0. В противном случае возвращает-
ся код ошибки DOS. Аналогично, используемая по умолчанию функция
чтения из EMS в случае успешного выполнения возвращает 0. В про-
тивном случае возвращается код ошибки EMS (от $80 до $FF). Под-
робно коды ошибок DOS описываются в "Справочном руководстве прог-
раммиста". Коды ошибок EMS можно найти в документации по EMS.
Следующий фрагмент программы показывает, как написать и ус-
тановить функцию чтения оверлея. Новая функция чтения оверлея
повторно вызывает сохраненные функции чтения оверлея, пока не
возникает ошибка.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 346 -
Все ошибки передаются процедурам DOSError или EMSError (ко-
торые здесь не показаны), которые могут вывести ошибку пользова-
телю. Заметим, что параметр OvrSeg просто передается сохраненной
функции чтения оверлея и не обрабатывается непосредственно новой
функцией чтения оверлея.
uses Overlay;
var
SaveOvrRead: OvrReadFunc;
UsingEMS: Boolean;
function MyOvrRead(OvrSeg: Word): Integer: far;
var
E: Integer;
begin
repeat
E := SaveOvrRead(OvrSeg);
if E <> 0 then
if UsingEMS then
EMSError(E) else DOSError(E);
until E = 0;
MyOvrRead := 0;
end;
begin
OvrInit('MYPROG.OVR');
SaveOvrRead := OvrReadBuf; { сохранить }
OvrReadBuf := MyOvrRead; { установить свою }
UsingEMS := False;
OvrInitEMS;
if OvrResult = OvrOK then
begin
SaveOvrRead := OvrReadBuf { сохранение }
OvrReadBuf := MyOvrRead; { установить свою }
UsingEMS := True;
end;
.
.
.
end.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 347 -
Оверлеи в файлах .EXE
-----------------------------------------------------------------
Borland Pascal также позволяет вам записывать оверлеи в ко-
нец выполняемого файла .EXE прикладной программы, а не в отдель-
ный файл .OVR. Чтобы присоединить файл .OVR к концу файла .EXE,
используйте команду DOS COPY с параметром командной строки /B,
например:
COPY/B MYPROG.EXE + MYPROG.OVR
Вы должны убедиться, что файл .EXE компилировался без вклю-
чения в него информации для отладки. Таким образом, в интегриро-
ванной интерактивной среде IDE в меню Options¦Compiler (Парамет-
ры¦Компилятор) проверьте параметр Standalone (Автономная отлад-
ка). При использовании компилятора, работающего с командной стро-
кой, укажите параметр /V.
Для чтения оверлея не из отдельного файла .OVR, а из конца
файла .EXE просто задайте при вызове OvrInit имя файла .EXE. Если
вы работаете под управлением DOS версии 3.х, то можете использо-
вать для получения имени файла .EXE стандартную функцию ParamStr,
например:
OvrInit(ParamStr(0));
B.Pascal 7 & Objects/LR - 348 -
---------------------------------------------------------------
Часть III. В среде Borland Pascal
-----------------------------------------------------------------
Глава 21. Использование памяти
-----------------------------------------------------------------
В данной главе описывается, как программы Borland Pascal ис-
пользуют память. Borland Pascal может создавать прикладные прог-
раммы для реального режима DOS, защищенного режима DOS, и
Windows; в каждом типе прикладной программы память используется
по-разному. В данной главе поясняется, как использует память каж-
дый из этих типов программ. Мы рассмотрим также внутренние форма-
ты данных, подсистему управления динамически распределяемой об-
ластью памяти и прямой доступ к памяти.
Использование памяти программами реального режима DOS
-----------------------------------------------------------------
На Рис. 21.1 приведена схема распределения памяти программы
Borland Pascal, для реального режима DOS.
Префикс программного сегмента (PSP) - это область длиной 256
байт, которая строится операционной системой DOS при загрузке
файла .EXE. Адрес PSP сохраняется в предописанной переменной
Borland Pascal длиной в слово с именем PrefixSeg.
Каждой программе (которая включает в себя основную программу
и каждый модуль) соответствует сегмент ее кода. Основная програм-
ма занимает первый сегмент кода. Следующие сегменты кода заняты
модулями (в порядке, обратном тому, в котором они указаны в опе-
раторе uses). Последний сегмент кода занят библиотекой исполняю-
щей системы (модуль System). Размер отдельного сегмента не может
превышать 64К, однако общий размер кода ограничен только объемом
имеющейся памяти.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 349 -
Верхняя граница памяти DOS
HeapEnd -->-----------------------------¬
¦ ¦
¦ свободная память ¦
¦ ¦
HeapPtr -->¦............................¦
¦ динамически распределяемая ¦
¦ область памяти ¦
¦ (растет вверх) ^ ¦
HeapOrg -->+----------------------------+<-- OvrHeapEnd
¦ оверлейный буфер ¦
+----------------------------+<-- OvrHeapOrg
¦ стек (растет вниз) v ¦
SSeg:SPtr -->¦............................¦
¦ свободный стек ¦
SSeg:0000 -->+----------------------------+
¦ глобальные переменные ¦
¦............................¦<-------¬
¦ типизированные константы ¦ ¦
DSeg:0000 -->+----------------------------+ ¦
¦ кодовый сегмент ¦ ¦
¦ модуля System ¦ ¦
¦............................¦ ¦
¦ кодовый сегмент ¦ ¦
¦ первого модуля ¦ ¦
¦............................¦ ¦
L----------------------------- содержимое
. кодовый сегмент . образа
. других модулей . файла .EXE
-----------------------------¬ ¦
¦............................¦ ¦
¦ кодовый сегмент ¦ ¦
¦ последнего модуля ¦ ¦
+----------------------------+ ¦
¦ кодовый сегмент ¦ ¦
¦ главной программы ¦ ¦
+----------------------------+<--------
¦ префикс сегмента программы ¦
¦ (PSP) ¦
PrefixSeg -->L-----------------------------
Рис. 21.1 Схема памяти для программы реального режима DOS.
Сегмент данных (адресуемый через регистр DS) содержит все
типизированные константы, за которыми следуют все глобальные пе-
ременные. В процессе выполнения программы регистр DS никогда не
изменяется. Размер сегмента данных не может превышать 64К.
При входе в программу регистр сегмента стека (SS) и указа-
тель стека (SР) загружаются так, что пара регистров SS:SР указы-
вает на первый байт, следующий за сегментом стека. Регистр SS в
процессе выполнения программы никогда не изменяется, а SP может
B.Pascal 7 & Objects/LR - 350 -
перемещаться вниз, пока не достигнет нижней границы сегмента.
Размер сегмента стека не может превышать 64К. По умолчанию ему
назначается размер, равный 16К, но с помощью директивы компилято-
ра $М это значение можно изменить.
Оверлейный буфер используется стандартным модулем Overlay
для хранения оверлейного кода. По умолчанию размер оверлейного
буфера соответствует размеру наибольшего оверлея в программе. Ес-
ли программа не имеет оверлеев, то размер оверлейного буфера бу-
дет нулевым. Размер оверлейного буфера можно увеличить с помощью
вызова подпрограммы OvrSetBuf модуля Overlay. В этом случае раз-
мер динамически распределяемой области памяти соответственно
уменьшается, а HeapOrg перемещается вверх.
В динамически распределяемой области сохраняются динамичес-
кие переменные, то есть переменные, выделенные при обращениях к
стандартным процедурам New и GetMem. Она занимает всю свободную
память или часть свободной памяти, оставшуюся при выполнении
программы. Действительный размер динамически распределяемой об-
ласти зависит от максимального и минимального значений, которые
можно установить для динамически распределяемой области с помощью
директивы компилятора $М. Гарантированный минимальный размер ди-
намически распределяемой области не может быть меньше минимально-
го значения, установленного для этой области. По умолчанию мини-
мальные размер динамически распределяемой области равен 0 байт, а
максимальный - 640К; это означает, что по умолчанию динамически
распределяемая область занимает всю доступную память.
Подсистема динамического распределения памяти (являющаяся
частью библиотеки исполняющей системы), как можно догадаться, уп-
равляет динамически распределяемой областью. Детально она описы-
вается в следующем разделе.
Администратор динамически распределяемой области памяти DOS
-----------------------------------------------------------------
Динамически распределяемая область - это похожая на стек
структура, которая увеличивается, начиная от младших адресов па-
мяти. При этом используется сегмент динамически распределяемой
области. Нижняя граница динамически распределяемой области запо-
минается в переменной HеаpOrg, а верхняя граница динамически
распределяемой области соответствует нижней границе свободной па-
мяти и сохраняется в переменной НеаpPtr. При каждом выделении ди-
намической переменной в динамически распределяемой области под-
система динамического распределения памяти (администратор динами-
чески распределяемой области) перемещает переменную HeapPtr вверх
на размер переменной, как бы организуя при этом стек динамических
переменных, в котором одна переменная размещается над другой.
Переменная НеаpPtr после каждой операции как правило норма-
лизуется, и смещение, таким образом, принимает значения в диапа-
зоне от $0000 до $000F. Так как каждая переменная должна целиком
содержаться в одном сегменте, максимальный размер отдельной пере-
B.Pascal 7 & Objects/LR - 351 -
менной, которая может быть размещена в динамически распределяемой
области, составляет 65521 байт (что соответствует $10000 минус
$000F).
B.Pascal 7 & Objects/LR - 352 -
Методы освобождения
областей динамически распределяемой памяти
-----------------------------------------------------------------
Динамические переменные, сохраняемые в динамически распреде-
ляемой области, освобождаются одним из двух следующих способов:
1. С помощью процедур Dispose или FrееМем.
2. С помощью процедур Маrk и Rеlеаsе.
Простейшей схемой использования процедур Маrk и Rеlеаsе,
например, является выполнение следующих операторов:
New(Ptr1);
New(Ptr2);
Mark(P);
New(Ptr3);
New(Ptr4);
New(Ptr5);
Схема динамически распределяемой области при этом будет выг-
лядеть, как показано на Рис. 21.2.
HeapEnd -->---------------------------¬ Верхняя граница
¦ ¦ памяти
¦ ¦
HeapPtr -->+--------------------------+
¦ содержимое Ptr5^ ¦
Ptr5 -->+--------------------------+
¦ содержимое Ptr4^ ¦
Ptr4 -->+--------------------------+
¦ содержимое Ptr3^ ¦
Ptr3 -->+--------------------------+
¦ содержимое Ptr2^ ¦
Ptr2 -->+--------------------------+
¦ содержимое Ptr1^ ¦
Ptr1 -->L--------------------------- Нижняя граница памяти
Рис. 21.2 Метод освобождения областей динамически распреде-
ляемой области помощью процедур Маrk и Rеlеаsе.
Оператор Маrk(P) отмечает состояние динамически распределяе-
мой области непосредственно перед выделением памяти для перемен-
ной Ptr3 (путем сохранения текущего значения переменной НеаpPtr в
P). Если выполняется оператор Rеleаsе(P), то схема динамически
распределяемой области становится такой, как показано на Рис.
21.3. При этом, поскольку производится обращение к процедуре
Маrk, освобождается память, выделенная под все указатели.
Примечание: Выполнение процедуры Rеleаsе(НеаpОrg) пол-
ностью освобождает динамически распределяемую область памя-
ти, поскольку переменная НеаpOrg указывает на нижнюю грани-
B.Pascal 7 & Objects/LR - 353 -
цу динамически распределяемой области.
HeapEnd -->---------------------------¬ Верхняя граница
¦ ¦ памяти
¦ ¦
¦ ¦
¦ ¦
¦ ¦
¦ ¦
HeapPtr -->+--------------------------+
¦ содержимое Ptr2^ ¦
Ptr2 -->+--------------------------+
¦ содержимое Ptr1^ ¦
Ptr1 -->L--------------------------- Нижняя граница памяти
Рис. 21.3 Схема динамически распределяемой области при вы-
полнении процедуры Rеleаsе(P).
Применение процедур Маrk и Rеlеаsе для освобождения памяти,
выделенной для динамических переменных, на которые ссылаются ука-
затели, выполняемое в порядке, в точности обратном порядку выде-
ления памяти, весьма эффективно. Однако в большинстве программ
имеется тенденция в более случайному выделению и освобождению па-
мяти, отведенной для динамических переменных, на которые ссылают-
ся указатели, что влечет за собой необходимость использования бо-
лее тонких методов управления памятью, которые реализованы с по-
мощью процедур Dispose и FrееMem. Эти процедуры позволяют в любой
момент освободить память, выделенную для любой динамической пере-
менной, на которую ссылается указатель.
Когда с помощью процедур Dispose и FrееМем освобождается па-
мять, отведенная для динамической переменной, не являющаяся "са-
мой верхней" переменной в динамически распределяемой области, то
динамически распределяемая область становится фрагментированной.
Предположим, что выполнялась та же последовательности операторов,
что и в предыдущем примере. Тогда после выполнения процедуры
Dispose(Ptr3) в центре динамически распределяемой области памяти
образуется незанятое пространство ("дыра"). Это показано на Рис.
21.4.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 354 -
HeapEnd -->---------------------------¬ Верхняя граница
¦ ¦ памяти
¦ ¦
HeapPtr -->+--------------------------+
¦ содержимое Ptr5^ ¦
Ptr5 -->+--------------------------+
¦ содержимое Ptr4^ ¦
Ptr4 -->+--------------------------+
¦--------------------------¦
¦--------------------------¦
+--------------------------+
¦ содержимое Ptr2^ ¦
Ptr2 -->+--------------------------+
¦ содержимое Ptr1^ ¦
Ptr1 -->L--------------------------- Нижняя граница памяти
Рис. 21.4 Создание незанятой области ("дыры") в динамически
распределяемой области памяти.
Если в данный момент выполняется процедура New(Ptr3), то это
опять приведет к выделению той же области памяти. С другой сторо-
ны, выполнение процедуры Dispose(Ptr4) увеличит размер свободного
блока, так как Ptr3 и Ptr4 были соседними блоками (см. Рис.
21.5).
HeapEnd -->---------------------------¬ Верхняя граница
¦ ¦ памяти
¦ ¦
HeapPtr -->+--------------------------+
¦ содержимое Ptr5^ ¦
Ptr5 -->+--------------------------+
¦--------------------------¦
¦--------------------------¦
¦--------------------------¦
¦--------------------------¦
+--------------------------+
¦ содержимое Ptr2^ ¦
Ptr2 -->+--------------------------+
¦ содержимое Ptr1^ ¦
Ptr1 -->L--------------------------- Нижняя граница памяти
Рис. 21.5 Увеличение размера незанятого блока памяти.
В конечном итоге выполнение процедуры Dispose(Ptr5) приведет
сначала к созданию незанятого блока большего размера, а затем
НеаpPtr переместится в более младшие адреса памяти. Поскольку
последним допустимым указателем теперь будет Ptr2 (см. Рис.
21 6), то это приведет к действительному освобождению незанятого
блока.
HeapEnd -->---------------------------¬ Верхняя граница
¦ ¦ памяти
B.Pascal 7 & Objects/LR - 355 -
¦ ¦
¦ ¦
¦ ¦
¦ ¦
¦ ¦
¦ ¦
¦ ¦
HeapPtr -->+--------------------------+
¦ содержимое Ptr2^ ¦
Ptr2 -->+--------------------------+
¦ содержимое Ptr1^ ¦
Ptr1 -->L--------------------------- Нижняя граница памяти
Рис. 21.7 Освобождение незанятого блока памяти.
Как показано на Рис. 21.7, динамически распределяемая об-
ласть памяти теперь находится в том же самом состоянии, в каком
она находилась бы после выполнения процедуры Rеlеаsе(P). Однако
создаваемые и освобождаемые при таком процессе незанятые блоки
отслеживаются для их возможного повторного использования.
Список свободных блоков
-----------------------------------------------------------------
Адреса и размеры свободных блоков, созданных при операциях
Dispose и FrееМем, хранятся в списке свободных блоков, который
увеличивается вниз, начиная со старших адресов памяти, в сегменте
динамически распределяемой области. Каждый раз перед выделением
памяти для динамической переменной, перед тем, как динамически
распределяемая область будет расширена, проверяется список сво-
бодных блоков. Если имеется блок соответствующего размера (то
есть размер которого больше или равен требуемому размеру), то он
используется.
Процедура Rеlеаsе всегда очищает список свободных блоков.
Таким образом, программа динамического распределения памяти "за-
бывает" о незанятых блоках, которые могут существовать ниже ука-
зателя динамически распределяемой области. Если вы чередуете об-
ращения к процедурам Маrk и Rеlеаsе с обращениями к процедурам
Dispose и FrееМем, то нужно обеспечить отсутствие таких свободных
блоков.
Переменная FreeList модуля System указывает на первый сво-
бодный блок динамически распределяемой области памяти. Данный
блок содержит указатель на следующий свободный блок и т.д. Пос-
ледний свободный блок содержит указатель на вершину динамически
распределяемой области (то есть адрес, заданный HeapPtr). Если
свободных блоков в списке свободных блоков нет, то FreeList будет
равно HeapPtr.
Формат первых 8 байт свободного блока задается типом
TFreeRec:
B.Pascal 7 & Objects/LR - 356 -
type
PFreeRec = ^TFreeRec;
TFreeRec = record
Next: PFreeRec;
Size: Pointer;
end;
Поле Next указывает на следующий свободный блок, или на ту
же ячейку, что и HeapPtr, если блок является последним свободным
блоком. В поле Size записан размер свободного блока. Значение в
поле Size представляет собой не обычное 32-битовое значение, а
"нормализованное" значение-указатель с числом свободных парагра-
фов (16-байтовых блоков) в старшем слове и счетчиком свободных
байт (от 0 до 15) в младшем слове. Следующая функция BlockSize
преобразует значение поля Size в обычное значение типа Longint:
function BlockSize(Size: Pointer): Longint;
type
PtrRec = record Lo, Hi: Word end;
begin
BlockSize := Longint(PtrRec(Size)).Hi)*16+PtrRec(Size).Lo
end;
Чтобы обеспечить, что в начале свободного блока всегда имеет-
ся место для TFreePtr, подсистема управления динамически распре-
деляемой областью памяти округляет размер каждого блока, выделен-
ного подпрограммами New и GetMem до 8-байтовой границы. Таким
образом, 8 байт выделяется для блоков размером 1..8, 16 байт -
для блоков размером 9..16 и т.д. Сначала это кажется непроизводи-
тельной тратой памяти. Это в самом деле так, если бы каждый блок
был размером 1 байт. Но обычно блоки имеют больший размер, поэто-
му относительный размер неиспользуемого пространства меньше.
8-байтовый коэффициент раздробленности обеспечивает, что
при большом числе случайного выделения и освобождения блоков от-
носительно небольшого размера (что типично для записей переменной
длины в программах обработки текста) не приведет к сильной фраг-
ментации динамически распределяемой области. В качестве примера
предположим, что занимается и освобождается блок размером 50
байт. После его освобождения запись о нем включается в список
свободных блоков. Этот блок округляется до 56 (7*8) байт. Если в
дальнейшем потребуется блок размером от 49 до 56 байт, то данный
блок будет полностью повторно использован, а не останется от 1 до
7 байт памяти (использование который маловероятно), которые будут
только фрагментировать динамически распределяемую область.
Переменная HeapError
-----------------------------------------------------------------
Переменная HeapError позволяет вам реализовать функцию обра-
ботки ошибки динамически распределяемой области памяти. Эта функ-
B.Pascal 7 & Objects/LR - 357 -
ция вызывается каждый раз, когда программа динамического распре-
деления памяти не может выполнить запрос на выделение памяти.
НеаpЕrror является указателем, который ссылается на функцию со
следующим заголовком:
function HeapFunc(Size: Word): Integer; far;
Заметим, что директива far указывает функции обработки ошиб-
ки динамически распределяемой области не необходимость использо-
вать дальнюю модель вызова.
Функция обработки ошибки динамически распределяемой области
реализуется путем присваивания ее адреса переменной НеаpEror:
HeapError := @HeapFunc;
Функция обработки ошибки динамически распределяемой области
памяти получает управление, когда при обращении к процедурам New
или GetМем запрос не может быть выполнен. Параметр Size содержит
размер блока, для которого не оказалось области памяти соответс-
твующего размера, и функция обработки ошибки динамически распре-
деляемой области попытается освободить блок, размер которого не
меньше данного размера.
В зависимости от успеха выполнения этой попытки функция об-
работки ошибки динамически распределяемой области возвращает зна-
чения 0, 1 или 2. Возвращаемое значение 0 свидетельствует о неу-
дачной попытке, что немедленно приводит к возникновению ошибки во
время выполнения программы. Возвращаемое значение 1 также свиде-
тельствует о неудачной попытке, но вместо ошибки этапа выполнения
оно приводит к тому, что процедуры GetМем или FrееМем возвращают
указатель nil. Наконец, возвращаемое значение 2 свидетельствует
об удачной попытке и вызывает повторную попытку выделить память
(которая также может привести к вызову функции обработки ошибки
динамически распределяемой области).
Стандартная обработки функция ошибки динамически распределя-
емой области всегда возвращает значение 0, приводя, таким обра-
зом, к ошибке всякий раз, когда не могут быть выполнены процедуры
New или GetМем. Однако для многих прикладных программ более под-
ходящей является простая функция обработки ошибки динамически
распределяемой области, пример которой приведен ниже:
function HeapFunc(Size: Word): Integer; far;
begin
HeapFunc := 1;
end;
Если такая функция реализована, то вместо принудительного
завершения работы программы в ситуации, когда процедуры New или
GetМем не могут выполнить запрос, она будет возвращать пустой
указатель (указатель nil).
B.Pascal 7 & Objects/LR - 358 -
Вызов функции ошибки динамически распределяемой области па-
мяти со значением параметра Size, равным 0, показывает, что удов-
летворение запроса на выделение памяти привело к расширению дина-
мически распределяемой области памяти путем перемещения HeapPtr
вверх. Это происходит, когда в списке свободных блоков нет сво-
бодных блоков, или когда все свободные блоки слишком малы для
удовлетворения данного запроса. Вызов со значением Size, равным
0, не указывает на состояние ошибки, поскольку между HeapPtr и
HeapEnd достаточно пространства для расширения, однако такой вы-
зов служит предупреждением, что неиспользуемая область выше
HeapPtr сократилась, и подсистема управления динамически распре-
деляемой областью памяти игнорирует значение, возвращаемое при
вызове такого типа.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 359 -
Использование памяти
в программах DOS защищенного режима
-----------------------------------------------------------------
В данном разделе поясняется использование память в програм-
мах Borland Pascal для защищенного режима.
Сегменты кода
-----------------------------------------------------------------
Прикладная программа и каждая библиотека в прикладной прог-
рамме или DLL имеет свой собственный сегмент кода. По умолчанию
модули с аналогичными атрибутами группируются в сегментах кода.
Вы можете управлять таким группированием с помощью директив $S и
$G имя_модуля. Размер одного сегмента кода не может превышать
64К, но общий размер кода ограничен только объемом доступной па-
мяти.
Атрибуты сегмента
-----------------------------------------------------------------
Каждый сегмент кода имеет набор атрибутов, определяющих по-
ведение сегмента кода при загрузке в память.
Атрибуты MOVEABLE или FIXED
-----------------------------------------------------------------
Когда сегмент кода имеет атрибут MOVEABLE (перемещаемый),
администратор памяти может перемещать сегмент в физической памя-
ти, чтобы удовлетворить другие запросы распределения памяти. Ког-
да сегмент кода имеет атрибут FIXED (фиксированный), он ни при
каких обстоятельствах не перемещается в физической памяти. Пред-
почтительным атрибутом является MOVEABLE, и пока не будет абсо-
лютно необходимо хранить сегмента в одних и тех же адресах памяти
(это имеет место, например, для обработчика прерываний), следует
использовать этот атрибут. Когда вам потребуется фиксированный
сегмент кода, такой сегмент кода следует сделать по возможности
маленьким.
Атрибуты PRELOAD или DEMANDLOAD
-----------------------------------------------------------------
Сегмент кода, имеющий атрибут PRELOAD (предварительно загру-
жаемый), автоматически загружается при активизации прикладной
программы или библиотеки. Атрибут DEMANDLOAD (загружаемый по зап-
росу) откладывает загрузку сегмента или программы до фактического
вызова сегмента. Хотя это требует больше времени, но позволяет
прикладной программе экономить память.
Атрибуты DISCARDABLE или PERMAMENT
-----------------------------------------------------------------
Когда сегмент имеет атрибут DIASCARDABLE (выгружаемый), ад-
B.Pascal 7 & Objects/LR - 360 -
министратор памяти защищенного режима может освободить занимаемую
сегментом память, когда требуется дополнительная память. Когда
сегмент имеет атрибут PERMANENT (постоянный), он все время хра-
нится в памяти. Когда прикладная программа вызывает сегмент
DISCARDABLE, отсутствующий в памяти, администратор защищенного
режима сначала загружает его из файла .EXE. Это требует больше
времени, чем если бы сегмент имел атрибут PERMANENT, но позволяет
выполнять прикладную программу в меньшем объеме памяти.
Сегмент DISCARDABLE в программе DOS защищенного режима ана-
логичен оверлейному сегменту в программе DOS, в то время как сег-
мент PERMANENT в защищенном режиме DOS аналогичен сегменту прог-
раммы DOS, не являющемуся оверлейным.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 361 -
Сегменты данных и стека
-----------------------------------------------------------------
Каждая прикладная программа защищенного режима DOS или биб-
лиотека содержит сегмент данных, которые может иметь размер до
64К. На сегмент всегда указывает регистр сегмента данных (DS).
Этот сегмент содержит типизированные константы и глобальные пере-
менные.
Кроме сегмента данных, прикладная программа защищенного ре-
жима DOS имеет сегмент стека, который используется для хранения
локальных переменных, распределенных процедурами и функциями. На
входе в прикладную программу регистр сегмента стека (SS) и указа-
тель стека (SP) загружены таким образом, что пара регистров SS:SP
указывает на первый байт после сегмента стека. Когда вызываются
процедуры и функции, SP для выделения пространства для парамет-
ров, адреса возврата и локальных переменных перемещается вниз.
Когда подпрограмма возвращает управление, процесс изменяется на
обратный: указатель стека увеличивается до значения, которое он
имел перед вызовом. По умолчанию размер сегмента стека равен 16К,
но с помощью директивы компилятора $M его можно изменить.
В отличие от прикладной программы, DDL DOS защищенного режи-
ма не имеет сегмента стека. Когда в DLL вызывается процедура или
функция, регистр DS изменяется, чтобы указывать на сегмент данных
DLL, но пара регистров SS:SP не модифицируется. Таким образом,
DLL всегда использует сегмент стека вызывающей прикладной прог-
раммы.
Изменение атрибутов
-----------------------------------------------------------------
Используемые по умолчанию атрибуты сегмента кода - это атри-
буты MOVEABLE, DEMANDLOAD и DISCARDABLE. Но с помощью директивы
компилятора $C вы можете задать другие используемые по умолчанию
атрибуты, например:
{$C MOVEABLE PRELOAD PERMANENT}
В прикладной программе защищенного режима DOS нет необходи-
мости в администраторе оверлеев. Администратор памяти DOS защи-
щенного режима включает в себя полный набор средств управления
оверлеями, управлять которыми можно через атрибуты сегмента кода.
Описываемые ниже средства доступны для любой программы защищенно-
го режима DOS.
Примечание: Подробности о директиве компилятора $C
можно найти в Главе 2 ("Директивы компилятора") в "Справоч-
ном руководстве программиста".
B.Pascal 7 & Objects/LR - 362 -
Администратор динамически
распределяемой области памяти DOS
-----------------------------------------------------------------
Расширения Borland защищенного режима DOS включают в себя
полный администратор памяти защищенного режима. При выполнении
программы защищенного режима DOS вся доступная память превращает-
ся в глобальную динамически распределяемую область памяти, кото-
рая управляется администратором памяти (подсистемой управления
памятью) защищенного режима. Прикладная программа может получить
доступ к глобальной динамически распределяемой области памяти че-
рез подпрограммы GlobalXXXX модуля WinAPI. Хотя можно распреде-
лять блоки глобальной памяти любого размера, глобальная динами-
чески распределяемая область памяти предназначена только для
больших блоков (1024 байт или более). Для каждого блока глобаль-
ной памяти требуется дополнительно 32 байта (это непроизводитель-
ные затраты), а общее число блоков глобальной памяти не может
превышать 8192.
Примечание: Подробнее расширения Borland защищенного
режима DOS описываются в Главе 17 "Программирование в защи-
щенном режиме DOS".
Borland Pascal включает в себя администратор памяти (который
называют также подсистемой управления памятью), реализующий стан-
дартные процедуры New, Dispose, GetMem и FreeMem. Администратор
памяти использует для всех распределений памяти глобальную дина-
мически распределяемую область. Поскольку глобальная динамически
распределяемая область памяти ограничена 8192 блоками (что оче-
видно меньше, чем может потребоваться для некоторых прикладных
программ), администратор памяти Borland Pascal реализует алгоритм
вторичного распределения сегментов, который улучшает производи-
тельность и допускает распределение существенно большего коли-
чества блоков.
Примечание: Borland Pascal для расширенного режима DOS
не поддерживает схему распределения с помощью процедур MArk
и Release, предусмотренную для реального режима DOS.
Алгоритм вторичного распределения блоков работает следующим
образом. При выделении большого блока администратор памяти просто
выделяет глобальную память с помощью подпрограммы GlobalAlloc.
При выделении маленького блока администратор выделяет более круп-
ный блок памяти, а затем разбивает его (вторично распределяет) по
требованию на более мелкие блоки. Перед тем, как администратор
памяти выделяет новый блок глобальной памяти, который, в свою
очередь, будет распределяться повторно, при распределении малень-
ких блоков повторно используется все доступное пространство вто-
ричного распределения.
Примечание: Об использовании администратора памяти в
DLL подробнее рассказывается в Главе 11 "Динамически компо-
нуемые библиотеки".
B.Pascal 7 & Objects/LR - 363 -
Переменная HeapLimit определяет порог между маленькими и
большими блоками динамически распределяемой памяти. По умолчанию
ее значение равно 1024 байтам. Переменная HeapBlock определяет
размер, используемый администратором памяти при распределении
блоков, выделенных для вторичного распределения. По умолчанию
значение HeapBlock равно 8192 байтам. Значения этих переменных
изменять не следует, но если вы это сделаете, убедитесь, что зна-
чение HeapBlock составляет не меньше четырехкратного размера
HeapLimit.
Переменная HeapAllocFpals определяет значение флагов атрибу-
тов, передаваемых GlobalAlloc, когда администратор памяти распре-
деляет блоки глобальной памяти. По умолчанию ее значение равно
gmem_Moveable.
Переменная HeapError
-----------------------------------------------------------------
Переменная HeapError позволяет вам реализовать функцию обра-
ботки ошибки динамически распределяемой области памяти. Эта функ-
ция вызывается каждый раз, когда программа динамического распре-
деления памяти не может выполнить запрос на выделение памяти.
НеаpError является указателем, который ссылается на функцию со
следующим заголовком:
function HeapFunc(Size: word): integer; far;
Заметим, что директива far указывает функции обработки ошиб-
ки динамически распределяемой области не необходимость использо-
вать дальнюю модель вызова.
Функция обработки ошибки динамически распределяемой области
реализуется путем присваивания ее адреса переменной НеаpEror:
HeapError := @HeapFunc;
Функция обработки ошибки динамически распределяемой области
памяти получает управление, когда при обращении к процедурам New
или GetМем запрос не может быть выполнен. Параметр Size содержит
размер блока, для которого не оказалось области памяти соответс-
твующего размера, и функция обработки ошибки динамически распре-
деляемой области произведет попытку освобождения блока, размер
которого не меньше данного размера.
Перед вызовом функции обработки ошибки динамически распреде-
ляемой области памяти администратор динамически распределяемой
памяти пытается выделить свободный блок из блоков вторичного раз-
биения, а также использовать непосредственный вызов функции
GlobalAlloc.
В зависимости от успеха выполнения этой попытки функция об-
работки ошибки динамически распределяемой области возвращает зна-
B.Pascal 7 & Objects/LR - 364 -
чения 0, 1 или 2. Возвращаемое значение 0 свидетельствует о неу-
дачной попытке, что немедленно приводит к возникновению ошибки во
время выполнения программы. Возвращаемое значение 1 также свиде-
тельствует о неудачной попытке, но вместо ошибки этапа выполнения
оно приводит к тому, что процедуры New или GetМем возвращают ука-
затель nil. Наконец, возвращаемое значение 2 свидетельствует об
удачной попытке и вызывает повторную попытку выделить память (ко-
торая также может привести к вызову функции обработки ошибки ди-
намически распределяемой области).
Стандартная обработки функция ошибки динамически распределя-
емой области всегда возвращает значение 0, приводя, таким обра-
зом, к ошибке всякий раз, когда не могут быть выполнены процедуры
New или GetМем. Однако для многих прикладных задач более подходя-
щей является простая функция обработки ошибки динамически распре-
деляемой области, пример которой приведен ниже:
function HeapFunc(Size: Word): Integer; far;
begin
HeapFunc := 1;
end;
Если такая функция реализована, то вместо принудительного
завершения работы программы в ситуации, когда процедуры New или
GetМем не могут выполнить запрос, она будет возвращать пустой
указатель (указатель nil).
B.Pascal 7 & Objects/LR - 365 -
Использование памяти в программах Windows
-----------------------------------------------------------------
В данном разделе поясняется использование памяти в програм-
мах Borland Pascal для Windows.
Атрибуты сегментов
-----------------------------------------------------------------
Каждый сегмент кода имеет набор атрибутов, определяющих его
поведение при загрузке в память.
Атрибуты MOVEABLE или FIXED
-----------------------------------------------------------------
Когда сегмент является перемещаемым (MOVEABLE), Windows,
чтобы удовлетворить потребности в распределяемой памяти, может
перемещать сегмент в физической памяти. Когда сегмент кода фикси-
рованный (FIXED), он не перемещается в физической памяти. Более
предпочтителен атрибут MOVEABLE, и если нет абсолютной необходи-
мости хранить сегмент кода по одному и тому же адресу в физичес-
кой памяти (как бывает в том случае, если он содержит драйвер
прерываний), следует использовать атрибут MOVEABLE.
Атрибуты PRELOAD или DEMANDLOAD
-----------------------------------------------------------------
Сегмент кода, имеющий атрибут PRELOAD, при активизации прик-
ладной программы или библиотеки загружается автоматически. Атри-
бут DEMANDLOAD откладывает загрузку сегмента до тех пор, пока
подпрограмма в сегменте действительно не будет вызвана.
Атрибуты DISCARDABLE или PERMANENT
-----------------------------------------------------------------
Когда сегмент имеет атрибут DISCARDABLE, Windows при необхо-
димости выделения дополнительной памяти может освобождать память,
занимаемую данным сегментом. Когда прикладная программа обращает-
ся к выгружаемому сегменту (DISCARDABLE), которого нет в памяти,
Windows загружает его сначала из файла .EXE. Это занимает большее
время, чем если бы сегмент был постоянным (PERMANENT), но позво-
ляет прикладной программе при выполнении занимать меньше места.
Грубо говоря, сегмент DISCARDABLE в прикладной программе
Windows очень напоминает оверлейный сегмент в программе DOS.
Изменение атрибутов
-----------------------------------------------------------------
По умолчанию сегменту кода назначаются атрибуты MOVEABLE,
PRELOAD и PERMANEMT, но с помощью директивы компилятора $C вы мо-
жете их изменить. Например:
B.Pascal 7 & Objects/LR - 366 -
{$C MOVEABLE DEMANDLOAD DISCARDABLE}
Примечание: Более подробно о директиве $C рассказыва-
ется в Главе 2 ("Директивы компилятора") "Справочного руко-
водства программиста".
В прикладной программе Windows нет необходимости выделять
подсистему управления оверлеями. Администратор памяти Windows
включает в себя полный набор обслуживающих средств, управляемых
атрибутами сегмента кода. Эти средства доступны любой прикладной
программе Windows.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 367 -
Сегмент локальных динамических данных
-----------------------------------------------------------------
Каждая прикладная программа или библиотека имеет один сег-
мент данных, который называется сегментом локальных динамических
данных и может занимать до 64К. На сегмент локальных динамических
данных всегда указывает регистр сегмента данных DS. Он разделен
на четыре части:
Сегмент локальных динамических данных
------------------------------------¬
¦ ¦
¦ Локальная динамически распределя- ¦
¦ емая область памяти ¦
¦ ¦
+-----------------------------------+
¦ ¦
¦ Стек ¦
¦ ¦
+-----------------------------------+
¦ ¦
¦ Статические данные ¦
¦ ¦
+-----------------------------------+
¦ ¦
¦ Заголовок задачи ¦
¦ ¦
L------------------------------------
Рис. 21.7 Сегмент локальных динамических данных.
Первый 16 байт сегмента локальных динамических данных всегда
содержат заголовок задачи, в котором Windows сохраняет различную
системную информацию.
Область статических данных содержит все глобальные перемен-
ные и типизированные константы, описанные в прикладной программе
или библиотеке.
Сегмент стека используется для хранения локальных перемен-
ных, распределяемых процедурами и функциями. На входе в приклад-
ную программу регистр сегмента стека SS и указатель стека SP заг-
ружаются таким образом, что SS:SP указывает на первый байт после
области стека в сегменте локальных динамических данных. При вызо-
ве процедур и функций SP перемещается вниз, выделяя память для
параметров, адреса возврата и локальных переменных. Когда подп-
рограмма возвращает управление, процесс изменяется на обратный:
SP увеличивается и принимает то значение, которое было перед вы-
зовом. Используемый по умолчанию размер области стека в автомати-
ческом сегменте данных равен 8К, но с помощью директивы компиля-
тора $M это значение можно изменить.
В отличие от прикладной программы библиотека в сегменте ло-
B.Pascal 7 & Objects/LR - 368 -
кальных динамических данных не имеет области стека. При вызове в
динамически компонуемой библиотеке DLL процедуры или функции ре-
гистр DS указывает на сегмент локальных динамических данных биб-
лиотеки, но пара регистров SS:SP не изменяется. Таким образом,
библиотека всегда использует стек вызывающей прикладной програм-
мы.
Последняя часть в сегменте локальных динамических данных -
локальная динамически распределяемая область. Она содержит все
локальные динамические данные, которые распределялись с помощью
функции LocalAlloc в Windows. По умолчанию локальная динамически
распределяемая область имеет размер 8К, но это значение можно из-
менить с помощью директивы компилятора $M.
Windows допускает, чтобы сегмент локальных динамических дан-
ных был перемещаемым, но Borland Pascal этого не поддерживает.
Сегмент локальных динамических данных прикладной программы или
библиотеки Borland Pascal всегда блокируется, этим обеспечивает-
ся, что селектор (адрес сегмента) сегмента локальных динамических
данных никогда не изменяется. При работе в стандартном или расши-
ренном режиме это не приводит ни к какому ухудшению, поскольку
сегмент сохраняет тот же селектор даже при перемещении в физичес-
кой памяти. Однако в реальном режиме, если требуется расширение
локальной динамически распределяемой области, Windows, возможно,
не сможет этого сделать, поскольку сегмент локальных динамических
данных перемещаться не может. Если ваша прикладная программа ис-
пользует локальную динамически распределяемую область памяти и
должна выполняться в реальном режиме, то следует обеспечить, что-
бы начальный размер локальной динамически распределяемой области
был таким, чтобы он удовлетворял всем потребностям в распределе-
нии локальной динамической области (для этого используется дирек-
тива компилятора $M).
Администратор динамически распределяемой области памяти
-----------------------------------------------------------------
Windows поддерживает динамическое распределение памяти в
двух различных динамически распределяемых областях: глобальной
динамически распределяемой области и локальной динамически расп-
ределяемой области.
Примечание: Более подробно о локальной и глобальной
динамически распределяемой области рассказывается в "Руко-
водстве программиста по Windows".
Глобальная динамически распределяемая область - это пул па-
мяти, доступный для всех прикладных программ. Хотя могут выде-
ляться блоки глобальной памяти любого размера, глобальная динами-
чески распределяемая область памяти предназначена только для
"больших" областей памяти (256 байт или более). Каждый блок гло-
бальной памяти имеет избыточный размер 20 байт, и при работе в
стандартной среде Windows в улучшенном режиме 386 существует ог-
B.Pascal 7 & Objects/LR - 369 -
раничение в 8192 блока памяти, только некоторые из которых дос-
тупны для отдельной прикладной программы.
Локальная динамически распределяемая область памяти - это
пул памяти, доступной только для вашей прикладной программы или
библиотеки. Она расположена в верхней части сегмента данных прик-
ладной программы или библиотеки. Общий размер блоков локальной
памяти, которые могут выделяться в локальной динамически распре-
деляемой области, равен 64К, минус размер стека прикладной прог-
раммы и статических данных. По этой причине локальная динамически
распределяемая область памяти лучше подходит для "небольших" бло-
ков памяти (26 байт или менее). По умолчанию размер локальной ди-
намически распределяемой области равен 8К, но с помощью директивы
компилятора $M это значение можно изменить.
Примечание: Borland Pascal не поддерживает механизм
распределения памяти с помощью процедур Mark и Release, ко-
торые предусмотрены в версии для DOS.
Borland Pascal включает в себя подсистему управления динами-
чески распределяемой памятью (администратор памяти), которая реа-
лизует стандартные процедуры New, Dispose, GetMem и FreeMem. Для
всех выделений памяти подсистема динамически управления распреде-
ляемой областью памяти использует глобальную динамически распре-
деляемую область. Поскольку глобальная динамически распределяемая
область памяти имеет системное ограничение в 8192 блока (что оп-
ределенно меньше, чем может потребоваться в некоторых прикладных
задачах), подсистема управления динамически распределяемой об-
ластью памяти Borland Pascal для улучшения производительности и
обеспечения выделения существенно большего числа блоков включает
в себя алгоритм вторичного распределения сегмента.
Примечание: Более подробно об этом рассказывается в
Главе 11 "Динамически компонуемые библиотеки".
Алгоритм вторичного выделения сегмента работает следующим
образом: при распределении большого блока администратор динами-
чески распределяемой области памяти просто выделяет глобальный
блок памяти, используя подпрограмму Windows ClobalAlloc. При вы-
делении маленького блока администратор динамически распределяемой
области памяти выделяет больший блок памяти, а затем делит его на
более мелкие блоки (как требуется). При выделении "маленьких"
блоков перед тем, как администратор динамически распределяемой
области памяти выделит блок глобальной динамически распределяемой
памяти (который будет в свою очередь разбит на блоки), повторно
используются все доступные мелкие блоки.
Границу между маленькими и большими блоками определяется пе-
ременной HeapLimit. По умолчанию она имеет значение 1024 байта.
Переменная HeapBlock определяет размер, который использует под-
система управления динамически распределяемой областью памяти при
выделении блоков для вторичного разбиения. По умолчанию она имеет
значение 8192 байта. Изменять эти значения вам незачем, но если
B.Pascal 7 & Objects/LR - 370 -
вы решите это сделать, убедитесь что HeapBlock имеет значение по
крайней мере в четыре раза превышающее HeapLimit.
Переменная HeapAllocFlags определяет значение флагов атрибу-
тов, передаваемых GlobalAlloc, когда администратор памяти распре-
деляет глобальные блоки. В программе по умолчанию используется
значение gmem_Moveable, а в библиотеке - gmem_Moveable +
gmem_SSEShure.
Блоки глобальной памяти, выделяемые администратором динами-
чески распределяемой области памяти, всегда блокируются непос-
редственно после своего выделения (с помощью GlobalLock) немед-
ленно после своего выделения и не разблокируются, пока не будут
освобождены. Этим обеспечивается, что селекторы (адреса сегмен-
тов) блоков не изменяются. В стандартной среде Windows и улучшен-
ных режимах процессора 386 фиксированные блоки могут, тем не ме-
нее, перемещаться в физической памяти, освобождая место для дру-
гих запросов по выделению памяти, поэтому это не ухудшает произ-
водительности администратора динамически распределяемой области
памяти Borland Pascal. Однако в реальном режиме, если от Windows
требуется расширение локальной динамически распределяемой облас-
ти, администратор памяти Windows, возможно, не сможет переместить
их, чтобы выделить другие блоки. Если ваша прикладная программа
использует локальную динамически распределяемую область и должна
выполняться в реальном режиме, можно рассмотреть при выделении
блоков динамической памяти возможность использования средств
распределения памяти, предоставляемых Windows.
Переменная HeapError
-----------------------------------------------------------------
Переменная HeapError позволяет вам реализовать функцию обра-
ботки ошибки динамически распределяемой области памяти. Эта функ-
ция вызывается каждый раз, когда программа динамического распре-
деления памяти не может выполнить запрос на выделение памяти.
НеаpError является указателем, который ссылается на функцию со
следующим заголовком:
function HeapFunc(Size: word): integer; far;
Заметим, что директива far указывает функции обработки ошиб-
ки динамически распределяемой области не необходимость использо-
вать дальнюю модель вызова.
Функция обработки ошибки динамически распределяемой области
реализуется путем присваивания ее адреса переменной НеаpEror:
HeapError := @HeapFunc;
Функция обработки ошибки динамически распределяемой области
памяти получает управление, когда при обращении к процедурам New
или GetМем запрос не может быть выполнен. Параметр Size содержит
B.Pascal 7 & Objects/LR - 371 -
размер блока, для которого не оказалось области памяти соответс-
твующего размера, и функция обработки ошибки динамически распре-
деляемой области попытается освободить блок, размер которого не
меньше данного размера.
Перед вызовом функции обработки ошибки динамически распреде-
ляемой области памяти подсистема динамического распределения па-
мяти пытается выделить свободный блок из блоков вторичного разби-
ения, а также использовать непосредственный вызов функции
GlobalAlloc.
В зависимости от успеха выполнения этой попытки функция об-
работки ошибки динамически распределяемой области возвращает зна-
чения 0, 1 или 2. Возвращаемое значение 0 свидетельствует о неу-
дачной попытке, что немедленно приводит к возникновению ошибки во
время выполнения программы. Возвращаемое значение 1 также свиде-
тельствует о неудачной попытке, но вместо ошибки этапа выполнения
оно приводит к тому, что процедуры New или GetМем возвращают ука-
затель nil. Наконец, возвращаемое значение 2 свидетельствует об
удачной попытке и вызывает повторную попытку выделить память (ко-
торая также может привести к вызову функции обработки ошибки ди-
намически распределяемой области).
Стандартная обработки функция ошибки динамически распределя-
емой области всегда возвращает значение 0, приводя, таким обра-
зом, к ошибке всякий раз, когда не могут быть выполнены процедуры
New или GetМем. Однако для многих прикладных задач более подходя-
щей является простая функция обработки ошибки динамически распре-
деляемой области, пример которой приведен ниже:
function HeapFunc(Size: word) integer; far;
begin
HeapFunc := 1;
end;
Если такая функция реализована, то вместо принудительного
завершения работы программы в ситуации, когда процедуры New или
GetМем не могут выполнить запрос, она будет возвращать пустой
указатель (указатель nil).
B.Pascal 7 & Objects/LR - 372 -
Форматы внутреннего представления данных
-----------------------------------------------------------------
Далее описываются форматы внутреннего представления данных
Borland Pascal.
Целочисленные типы
-----------------------------------------------------------------
Формат, выбираемый для представления переменной целого типа,
зависит от ее минимальной и максимальной границ:
1. Если обе границы находятся в диапазоне -128..127
(Shotrint - короткое целое), то переменная хранится, как
байт со знаком.
2. Если обе границы находятся в диапазоне 0..255 (Byte -
байтовая переменная), то переменная хранится, как байт
без знака.
3. Если обе границы находятся в диапазоне -32768..32767
(Integer - целое), то переменная хранится, как слово со
знаком.
4. Если обе границы находятся в диапазоне 0..65535 (Word -
переменная длиной в слово), то переменная хранится, как
слово.
5. В противном случае переменная хранится, как двойное сло-
во со знаком (Longint - длинное целое).
Символьный тип
-----------------------------------------------------------------
Символьный тип или поддиапазон (отрезок) символьного типа
(Char) хранится, как байт без знака.
Булевский тип
-----------------------------------------------------------------
Значения и переменные булевского типа Boolean хранятся как
байт, WordBool - как слово, а LongBool - как значение Longint.
При этом подразумеваются, что они могут принимать значения 0
(Falsе) или 1 (Тruе).
Перечислимый тип
-----------------------------------------------------------------
Значения перечислимого типа хранятся, как байт без знака,
если нумерация не превышает 256. В противном случае они хранятся,
как слово без знака.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 373 -
Типы с плавающей точкой
-----------------------------------------------------------------
Типы значений с плавающей точкой Real, Single, Double,
Extended и Comp (вещественный, с одинарной точностью, с двойной
точностью, с повышенной точностью и сложный) хранятся в виде дво-
ичного представления знака (+ или -), показателя степени и знача-
щей части числа. Представляемое число имеет значение:
+/- значащая_часть Х 2^показатель_степени
где значащая часть числа представляет собой отдельный бит слева
от двоичной десятичной точки (то есть 0 <= значащая часть <= 2).
В следующей далее схеме слева расположены старшие значащие
биты, а справа - младшие значащие биты. Самое левое значение хра-
нится в самых старших адресах. Например, для значения веществен-
ного типа e сохраняется в первом байте, f - в следующих пяти бай-
тах, а s - в старшем значащем бите последнего байта.
Вещественный тип
-----------------------------------------------------------------
Шестибайтовое (48-битовое) вещественное число (Real) подраз-
деляется на три поля:
1 39 8
----T------..-------T--------¬
¦ s ¦ f ¦ e ¦
L---+------..-------+---------
msb lsb msb lsb
Значение v числа определяется с помощью выражений:
if 0 < e <= 255, then v = (-1)^s * 2^(e-129)*(l.f).
if e = 0, then v = 0.
Вещественный тип не может использоваться для хранения ненор-
мализованных чисел, значений, не являющихся числом (NaN), а также
бесконечно малых и бесконечно больших значений. Ненормализованное
число при сохранении его в виде вещественного принимает нулевое
значение, а не числа, бесконечно малые и бесконечно большие зна-
чения при попытке использовать для их записи формат вещественного
числа приводят к ошибке переполнения.
Здесь и далее msb означает более значащий бит (старшие раз-
ряды), lsb - менее значащий (младшие разряды).
B.Pascal 7 & Objects/LR - 374 -
Тип числа с одинарной точностью
-----------------------------------------------------------------
Четырехбайтовое (32-битовое) число типа Single подразделяет-
ся на три поля:
1 8 23
----T------T-------..---------¬
¦ s ¦ e ¦ f ¦
L---+------+-------..----------
msb lsb msb lsb
Значение v этого числа определяется с помощью выражений:
if 0 < e < 255, then v = (-1)^s * 2^(e-12) * (l.f).
if e = 0 and f <> 0, then v = (-1)^s * 2^(126) * (o.f).
if e = 0 and f = 0, then v = (-1)^s * O.
if e = 255 and f = 0, then v = (-1)^s * Inf.
if e = 255 and f <> 0, then v = NaN.
Тип числа с двойной точностью
-----------------------------------------------------------------
Восьмибайтовое (64-битовое) число типа Double подразделяется
на три поля:
1 11 52
----T------T-------..--------¬
¦ s ¦ e ¦ f ¦
L---+------+-------..---------
msb lsb msb lsb
Значение v этого числа определяется с помощью выражений:
if 0 < e < 2047, then v = (-1)^s * 2^(e-1023) * (l.f).
if e = 0 and f <> 0, then v = (-1)^s * 2^(1022) * (o.f).
if e = 0 and f = 0, then v = (-1)^s * O.
if e = 2047 and f = 0, then v = (-1)^s * Inf.
if e = 2047 and f <> 0, then v = NaN.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 375 -
Тип числа с повышенной точностью
-----------------------------------------------------------------
Десятибайтовое (80-битовое) число типа Extended подразделя-
ется на четыре поля:
1 15 1 63
----T--------T---T--------..-------¬
¦ s ¦ e ¦ i ¦ f ¦
L---+--------+---+--------..--------
msb lsb msb lsb
Значение v этого числа определяется с помощью выражений:
if 0 < e < 32767, then v = (-1)^s * 2^(e-1023) * (l.f).
if e = 32767 and f = 0, then v = (-1)^s * Inf.
if e = 32767 and f <> 0, then v = NaN.
Сложный тип
-----------------------------------------------------------------
Восьмибайтовое (64-битовое) число сложного типа (Comp) под-
разделяется на два поля:
1 63
----T-----------..--------------¬
¦ s ¦ d ¦
L---+-----------..---------------
msb lsb
Значение v этого числа определяется с помощью выражений:
if s = 1 and d = 0, then v = NaN.
в противном случае v представляет собой 64-битовое значение, яв-
ляющееся дополнением до двух.
Значения типа указатель
-----------------------------------------------------------------
Значение типа указатель хранится в виде двойного слова, при
этом смещение хранится в младшем слове, а адрес сегмента - в
старшем слове. Значение указателя nil хранится в виде двойного
слова, заполненного 0.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 376 -
Значения строкового типа
-----------------------------------------------------------------
Строка занимает столько байт, какова максимальная длина
строки, плюс один байт. Первый байт содержит текущую динамическую
длину строки, а последующие байты содержат символы строки. Бит
длины и символы рассматриваются, как значения без знака. Макси-
мальная длина строки - 255 символов, плюс байт длины
(string[255]).
Значения множественного типа
-----------------------------------------------------------------
Множество - это массив бит, в котором каждый бит указывает,
является элемент принадлежащим множеству или нет. Максимальное
число элементов множества - 256, так что множество никогда не мо-
жет занимать более 32 байт. Число байт, занятых отдельным мно-
жеством, вычисляется, как:
ByteSize = (Max div 8) - (Min div 8) + 1
где Мin и Мах - нижняя и верхняя граница базового типа этого мно-
жества. Номер байта для конкретного элемента E вычисляется по
формуле:
ByteNumber = (E div 8) - (Min div 8)
а номер бита внутри этого байта по формуле:
BitNumber = E mod 8
где E обозначает порядковое значение элемента.
Значения типа массив
-----------------------------------------------------------------
Массив хранится в виде непрерывной последовательности пере-
менных, каждая из которых имеет тип массива. Элементы с наимень-
шими индексами хранятся в младших адресах памяти. Многомерный
массив хранится таким образом, что правый индекс возрастает быст-
рее.
Значения типа запись
-----------------------------------------------------------------
Поля записи хранятся, как непрерывная последовательность пе-
ременных. Первое поле хранится в младших адресах памяти. Если в
записи содержатся различные части, то каждая часть начинается с
одного и того же адреса памяти.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 377 -
Объектные типы
-----------------------------------------------------------------
Внутренний формат данных объекта имеет сходство с внутренним
форматом записи. Поля объекта записываются в порядке их описаний
как непрерывная последовательность переменных. Любое поле, унас-
ледованное от родительского (порождающего) типа, записывается пе-
ред новыми полями, определенными в дочернем (порожденном) типе.
Если объектный тип определяет виртуальные методы, конструк-
тор или деструктор, то компилятор размещает в объектном типе до-
полнительное поле данных. Это 16-битовое поле, называемое полем
таблицы виртуальных методов (VMP), используется для запоминания
смещения таблицы виртуальных методов в сегменте данных. Поле таб-
лицы виртуальных методов следует непосредственно после обычных
полей объектного типа. Если объектный тип наследует виртуальные
методы, конструкторы или деструкторы (сборщики мусора), то он
также наследует и поле таблицы виртуальных методов, благодаря че-
му дополнительное поле таблицы виртуальных методов не выделяется.
Инициализация поля таблицы виртуальных методов экземпляра
объекта осуществляется конструктором (или конструкторами) объект-
ного типа. Программа никогда не инициализирует поле таблицы вир-
туальных методов явно и не имеет к нему доступа.
Следующие примеры иллюстрируют внутренние форматы данных
объектных типов.
type
PLocation = ^TLocation;
TLocation = object
X,Y: integer;
procedure Init(PX, PY: Integer);
function GetX: Integer;
function GetY: Integer;
end;
PPoint = ^TPoint;
TPoint = object(TLocation)
Color: Integer;
constructor Init(PX, PY, PColor: Integer);
destructor Done; virtual;
procedure Show; virtual;
procedure Hide; virtual;
procedure MoveTo(PX, PY: I+nteger); virtual;
end;
PCircle = ^TCircle;
TCircle = object(TPoint)
Radius: Integer;
constructor Init(PX, PY, PColor, PRadius: Integer);
procedure Show; virtual;
B.Pascal 7 & Objects/LR - 378 -
procedure Hide; virtual;
procedure Fill; virtual;
end;
Рисунок 21.8 показывает размещение экземпляров типов
TLocation, TPoint и TCircle: каждый прямоугольник соответствует
одному слову памяти.
TLocation TPoint TCircle
-----------¬ ------------¬ ------------¬
¦ X ¦ ¦ X ¦ ¦ X ¦
+----------+ +-----------+ +-----------+
¦ Y ¦ ¦ Y ¦ ¦ Y ¦
L----------- +-----------+ +-----------+
¦ Color ¦ ¦ Color ¦
+-----------+ +-----------+
¦ VMT ¦ ¦ VMT ¦
L------------ +-----------+
¦ Radius ¦
L------------
Рис. 21.8 Схема экземпляров типов TLocation, TPoint и
TCircle.
Так как TPoint является первым типом в иерархии, который
вводит виртуальные методы, то поле таблицы виртуальных методов
размещается сразу после поля Color.
Таблица виртуальных методов
-----------------------------------------------------------------
Каждый объектный тип, содержащий или наследующий виртуальные
методы, конструкторы или деструкторы, имеет связанную с ним таб-
лицу виртуальных методов, в которой запоминается инициализируемая
часть сегмента данных программы. Для каждого объектного типа (но
не для каждого экземпляра) имеется только одна таблица виртуаль-
ных методов, однако два различных объектных типа никогда не раз-
деляют одну таблицу виртуальных методов, независимо от того, нас-
колько эти типы идентичны. Таблицы виртуальных методов создаются
автоматически компилятором, и программа никогда не манипулирует
ими непосредственно. Аналогично, указатели на таблицы виртуальных
методов автоматически запоминаются в реализациях объектных типов
с помощью конструкторов программа никогда не работает с этими
указателями непосредственно.
Первое слово таблицы виртуальных методов содержит размер
экземпляров соответствующего объектного типа. Эта информация ис-
пользуется конструкторами и деструкторами для определения того,
сколько байт выделяется или освобождается при использовании рас-
ширенного синтаксиса стандартных процедур New и Dispose.
Второе слово таблицы виртуальных методов содержит отрица-
B.Pascal 7 & Objects/LR - 379 -
тельный размер экземпляров соответствующего объектного типа эта
информация используется ратификационным (т.е. подтверждающим
действительность) механизмом вызова виртуального метода для выяв-
ления инициализируемых объектов (экземпляров, для которых должен
выполняться конструктор) и для проверки согласованности таблицы
виртуальных методов. Когда разрешена ратификация виртуального вы-
зова (с помощью директивы {$R+} компилятора, которая расширена и
включает в себя проверку виртуальных методов), компилятор генери-
рует вызов программы ратификации таблицы виртуальных методов пе-
ред каждым вызовом виртуального метода. Программа ратификации
таблицы виртуальных методов проверяет, что первое слово таблицы
виртуальных методов не равно нулю и что сумма первого и второго
слов равна нулю. Если любая из проверок неудачна, то генерируется
ошибка 210 исполняющей системы Borland Pascal.
Разрешение проверок границ диапазонов и проверок вызовов
виртуальных методов замедляет выполнение программы и делает ее
несколько больше, поэтому используйте {$R+} только во время от-
ладки и переключите эту директиву в состояние {$R-} в окончатель-
ной версии программы.
Наконец, начиная со смещения 4 таблицы виртуальных методов
следует список 32-разрядных указателей методов, один указатель на
каждый виртуальный метод в порядке их описаний. Каждая позиция
содержит адрес точки входа соответствующего виртуального метода.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 380 -
На Рис. 21.9 показано размещение таблиц виртуальных методов
типов Point и Circle (тип Location не имеет таблицы виртуальных
методов, т.к. не содержит в себе виртуальных методов, конструкто-
ров и деструкторов): каждый маленький прямоугольник соответствует
одному слову памяти, а каждый большой прямоугольник - двум словам
памяти.
Point VMT Circle VMT
----------------¬ -----------------¬
¦ 8 ¦ ¦ 8 ¦
+---------------+ +----------------+
¦ -8 ¦ ¦ -8 ¦
+---------------+ +----------------+
¦ 0 ¦ ¦ 0 ¦
+---------------+ +----------------+
¦ 0 ¦ ¦ 0 ¦
+---------------+ +----------------+
¦ ¦ ¦ ¦
¦ @TPoint.Done ¦ ¦ @TPoint.Done ¦
¦ ¦ ¦ ¦
+---------------+ +----------------+
¦ ¦ ¦ ¦
¦ @TPoint.Show ¦ ¦ @TCircle.Show ¦
¦ ¦ ¦ ¦
+---------------+ +----------------+
¦ ¦ ¦ ¦
¦ @TPoint.Hide ¦ ¦ @TCircle.Hide ¦
¦ ¦ ¦ ¦
+---------------+ +----------------+
¦ ¦ ¦ ¦
¦ @TPoint.MoveTo¦ ¦ @TPoint.MoveTo ¦
¦ ¦ ¦ ¦
L---------------- +----------------+
¦ ¦
¦ @TCircle.Fill ¦
¦ ¦
L-----------------
Рис. 21.9 Схемы таблиц виртуальных методов для TPoint и
TCircle.
Обратите внимание на то, как TCircle наследует методы Done и
MoveTo типа TPoint и как он переопределяет Show и Hide.
Как уже упоминалось, конструкторы объектных типов содержат
специальный код, который запоминает смещение таблицы виртуальных
методов объектного типа в инициализируемых экземплярах. Например,
если имеется экземпляр P типа TPoint и экземпляр C типа TCircle,
то вызов P.Init будет автоматически записывать смещение таблицы
виртуальных методов типа TPoint в поле таблицы виртуальных мето-
дов экземпляра P, а вызов C.Init точно так же запишет смещение
таблицы виртуальных методов типа TCircle в поле таблицы виртуаль-
B.Pascal 7 & Objects/LR - 381 -
ных методов экземпляра C. Эта автоматическая инициализация явля-
ется частью кода входа конструктора, поэтому если управление пе-
редается в начало операторной секции, то поле Self таблицы вирту-
альных методов также будет установлено. Таким образом, при воз-
никновении необходимости, конструктор может выполнить вызов вир-
туального метода.
Таблица динамических методов
-----------------------------------------------------------------
Таблица виртуальных методов объектного типа содержит для
каждого описанного в объектном типе виртуального метода и его
предков четырехбайтовую запись. В тех случаях, когда в порождаю-
щих типах (предках) определяется большее число виртуальных мето-
дов, в процессе создания производных типов может использоваться
достаточно большой объем памяти, особенно если создается много
производных типов. Хотя в производных типах могут переопределять-
ся только некоторые из наследуемых методов, таблица виртуальных
методов каждого производного типа содержит указатели метода для
всех наследуемых виртуальных методов, даже если они не изменя-
лись.
Динамические методы обеспечивают в таких ситуациях альтерна-
тиву. В Borland Pascal имеется формат таблицы методов и новый
способ диспетчеризации методов с поздним связыванием. Вместо ко-
дирования для всех методов объектного типа с поздним связыванием,
в таблице динамических методов кодируются только те методы, кото-
рые были в объектном типе переопределены. Если в наследующих ти-
пах переопределяются только некоторые из большого числа методов с
поздним связыванием, формат таблицы динамических методов исполь-
зует меньшее пространство, чем формат таблицы виртуальных мето-
дов.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 382 -
Формат таблицы динамических методов иллюстрируют следующие
два объектных типа:
type
TBase = object
X: Integer;
constructor Init;
destructor Done; virtual;
procedure P10; virtual 10;
procedure P20; virtual 20;
procedure P30; virtual 30;
procedure P30; virtual 30;
end;
type
TDerived = object(TBase)
Y: Integer;
constructor Init;
destructor Done; virtual;
procedure P10; virtual 10;
procedure P30; virtual 30;
procedure P50; virtual 50;
end;
B.Pascal 7 & Objects/LR - 383 -
На Рис. 21.10 и 21.11 показаны схемы таблицы виртуальных ме-
тодов и таблицы динамических методов для TBase и TDerived. Каждая
ячейка соответствует слову памяти, а каждая большая ячейка - двум
словам памяти.
ТВМ TBase ТДМ TBase
-------------------¬ -------------------¬
¦ 4 ¦ ¦ 0 ¦
+------------------+ +------------------+
¦ -4 ¦ ¦ индекс в кэш ¦
+------------------+ +------------------+
¦ Смещ. ТДМ TBase ¦ ¦ смещение записи ¦
+------------------+ +------------------+
¦ 0 ¦ ¦ 4 ¦
+------------------+ +------------------+
¦ ¦ ¦ 10 ¦
¦ @TBase.Done ¦ +------------------+
¦ ¦ ¦ 20 ¦
L------------------- +------------------+
¦ 30 ¦
+------------------+
¦ 40 ¦
+------------------+
¦ ¦
¦ @TBase.P10 ¦
¦ ¦
+------------------+
¦ ¦
¦ @TBase.P20 ¦
¦ ¦
+------------------+
¦ ¦
¦ @TBase.P30 ¦
¦ ¦
+------------------+
¦ ¦
¦ @TBase.P40 ¦
¦ ¦
L-------------------
Рис. 21.10 Схемы таблицы виртуальных методов и таблицы дина-
мических методов для TBase.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 384 -
Объектный тип имеет таблицу динамических методов только в
том случае, если в нем вводятся или переопределяются динамические
методы. Если объектный тип наследует динамические методы, но они
не переопределяются, и новые динамические методы не вводятся, то
он просто наследует таблицу динамических методов своего предка.
Как и в случае таблицы виртуальных методов, таблица динами-
ческих методов записывается в инициализированную часть сегмента
данных прикладной программы.
ТВМ TDerived ТДМ TDerived
--------------------¬ -------------------¬
¦ 6 ¦ ¦ Смещ. ТДМ TBase ¦
+-------------------+ +------------------+
¦ -6 ¦ ¦ индекс в кеше ¦
+-------------------+ +------------------+
¦ Смещ. ТДМ TDerived¦ ¦ смещение записи ¦
+-------------------+ +------------------+
¦ 0 ¦ ¦ 3 ¦
+-------------------+ +------------------+
¦ ¦ ¦ 10 ¦
¦ @TBase.Done ¦ +------------------+
¦ ¦ ¦ 30 ¦
L-------------------- +------------------+
¦ 50 ¦
+------------------+
¦ ¦
¦ @TDerived.P10 ¦
¦ ¦
+------------------+
¦ ¦
¦ @TDerived.P30 ¦
¦ ¦
+------------------+
¦ ¦
¦ @TDerived.T50 ¦
¦ ¦
L-------------------
Рис. 21.11. Схемы таблицы виртуальных методов и таблицы ди-
намических методов для TDerived.
Первое слово таблицы динамических методов содержит смещение
сегмента данных родительской таблицы динамических методов, или 0,
если родительская таблица динамических методов отсутствует.
Второе и третье слово таблицы динамических методов использу-
ется в кеш-буфере просмотра динамических методов (см. далее).
Четвертое слово таблицы динамических методов содержит счет-
чик записи таблицы динамических методов. Непосредственно за ним
следует список слов, каждое из которых содержит индекс динамичес-
B.Pascal 7 & Objects/LR - 385 -
кого метода, а затем список соответствующих указателей методов.
Длина каждого списка задается счетчиком записи таблицы динамичес-
ких методов.
Значения файлового типа
-----------------------------------------------------------------
Значения файлового типа представляются в виде записей. Типи-
зированные и нетипизированные файлы занимают 128 байт, которые
располагаются по следующей схеме:
type
TFileRec = record
Handle : word; { описатель }
Mode : word; { режим }
RecSize : word; { размер записи }
Private : array[1..26] of byte;
UserData : array[1..16] of byte;
Name : array[0..79] of char;
end;
Текстовые файлы занимают 256 байт со следующей схемой распо-
ложения:
type
TTextBuf = array[0..127] of char;
TTextRec = record
Handle : word;
Mode : word;
BufSize : word;
Private : word;
BufPos : word;
BufEnd : word;
BufPtr : ^TTextBuf;
OpenFunc : pointer;
InOutFunc : pointer;
FlushFunc : pointer;
CloseFunc : pointer;
UserData : array[1..16] of Byte;
Name : array[0..79] of Char;
Buffer : TTextBuf;
end;
В переменной Наndlе содержится номер описателя файла (когда
файл открыт). Это значение возвращается DOS.
Поле Моdе считается равным одному из следующих значений:
const
fmClosed = $D7B0;
fmInput = $D7B1;
fmOutput = $D7B2;
fmInOut = $D7B3;
B.Pascal 7 & Objects/LR - 386 -
Значение fmClosed показывает, что файл закрыт. Значения
fmInput и fmOutput показывают, что файл является текстовым файлом
и что для него была выполнена процедура Reset (fmInput) или
Rewrite (fmOutput). Значение fmOutput показывает, что переменная
файлового типа является типизированным или нетипизированным фай-
лом, для которого была выполнена процедура Reset или Rewrite. Лю-
бое другое значение говорит о том, что для файловой переменной
присваивание не было выполнено (и она, таким образом, не инициа-
лизирована).
Поле UserData в Borland Pascal недоступно, и пользователь-
ские программы могут сохранять в нем данные.
Поле Nаме содержит имя файла, которое представляет собой
последовательность символов, оканчивающуюся нулевым символом
(#0).
Для типизированных и нетипизированных полей RесSizе содержит
длину записи в байтах, а поле Рrivate зарезервировано, но являет-
ся свободным.
Для текстовых файлов BufPtr является указателем на буфер
размером BufSize, BufPоs представляет собой индекс следующего
символа в буфере, который должен быть записан или прочитан, а
BufEnd - счетчик допустимых символов в буфере. Указатели
OpenFunc, InOutFunc, FlushFunc и CloseFunc служат для ссылки на
программы ввода-вывода и используются для управления файлом. В
Главе 14 в разделе под заглавием "Драйверы устройств для тексто-
вых файлов" приводится дополнительная информация по этому вопро-
су.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 387 -
Процедурные типы
-----------------------------------------------------------------
Процедурные типы хранятся в виде двойного слова. При этом в
младшем слове содержится смещение процедуры, а в старшем - базо-
вый сегмент.
Прямой доступ к памяти
-----------------------------------------------------------------
В Borland Pascal реализованы три предопределенных массива
Mem, MemW и MemL, которые используются для прямого доступа к па-
мяти. Каждый компонент массива Mem представляет собой байт, каж-
дый компонент массива MemW - слово, а каждый компонент MemL -
значение длинного целого типа (Longint).
Для индексирования массива Mem используется специальный син-
таксис. Два выражения целочисленного типа Word, разделенные запя-
тыми, используются для задания базового сегмента и смещения ячей-
ки памяти, к которой производится доступ. Например:
Mem[$0040:$0049] := 7;
Data := MemW[Seg(V):Ofs(V)];
MemLong := MemL[64:3*4];
Первый оператор записывает значение 7 в байт по адресу
$0040:$0049. Второй оператор помещает значение типа Word, запи-
санное в первые 2 байта переменной V, в переменную Data. Третий
оператор помещает значение типа Longint, записанное по адресу
$0040:$000C, в переменную MemLong.
Прямой доступ к портам
-----------------------------------------------------------------
Для доступа к портам данных процессора 80х86 Borland Pascal
реализует два предопределенных массива - Port и PortW. Оба эти
массива являются одномерными массивами, где каждый элемент предс-
тавляет порт данных, адрес которого соответствует индексу. Индекс
имеет тип Word. Элементы массива Port имеют типа Byte, а элементы
массива PortW - Word.
Когда элементами массива Port или PortW присваивается значе-
ние, оно выводится в выбранный порт. Когда на элементы этих мас-
сивов имеются ссылки в выражениях, то значение вводится из задан-
ного порта.
Использование массивов Port и PortW ограничено только прис-
ваиванием и ссылками в выражениях, то есть элементы этих массивов
не могут использоваться в качестве параметров-переменных. Кроме
того, ссылки на весь массив Port или PortW (без индекса) не до-
пускаются.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 388 -
---------------------------------------------------------------
Глава 22. Вопросы управления
-----------------------------------------------------------------
В данной главе подробно описываются различные способы реали-
зации в Borland Pascal управления программой. Сюда включены сог-
лашения по вызовам, процедуры выхода, обработка прерываний и об-
работка ошибок.
Соглашения по вызовам
-----------------------------------------------------------------
Параметры процедурам и функциям передаются через стек. Перед
вызовом процедуры или функции параметры помещаются в стек в по-
рядке их описания. Перед выходом из процедуры или функции все па-
раметры извлекаются из стека.
Примерный вызов процедуры или функции можно представить сле-
дующим образом:
PUSH Param1
PUSH Param2
.
.
.
PUSH ParamX
Call ProcOrFunc
Параметры могут передаваться по ссылке или по значению. Ког-
да параметр передается по ссылке, то указатель, который ссылается
на реальную ячейку памяти, помещается в стек. Когда параметр пе-
редается по значению, в стек помещается само фактическое значе-
ние.
Параметры-переменные
-----------------------------------------------------------------
Параметры-переменные (параметры var) всегда передаются по
ссылке, то есть указатель ссылается на ячейку памяти с фактичес-
ким значением.
Параметры-значения
-----------------------------------------------------------------
Параметры-значения передаются по значению или по ссылке, в
зависимости от их типа и размера. В общем случае, если пара-
метр-значение занимает 1, 2 или 4 байта, то значение помещается
непосредственно в стек. В противном случае в стек помещается ука-
затель на значение, а процедура или функция копирует затем значе-
ние в локальную ячейку памяти.
В процессоре 8086 не поддерживаются байтовые инструкции РUSН
и РОР, поэтому байтовые параметры всегда передаются в стеке, как
слова. Младший байт слова содержит значение, а старший байт слова
B.Pascal 7 & Objects/LR - 389 -
свободен (и неопределен).
Значение или параметр целого типа передается как байт, слово
или двойное слово. При этом используется такой же формат, как для
представления переменной целого типа. (Для двойных слов старшее
слово помещается в стек перед младшим словом, так что младшее
слово размещается в более младших адресах.)
Параметр символьного типа (Char) передается, как байт без
знака.
Параметр булевского типа (Boolean) передается, как байт со
значением 0 или 1.
Параметр перечислимого типа передается, как байт без знака,
если нумерация не превышает 256. В противном случае он передает-
ся, как слово без знака.
Параметр вещественного типа (Real, значения с одинарной,
двойной или повышенной точностью или сложного типа - Single,
Double, Extended, Comp), передаются через стек как 4, 6, 8 или 10
байт. Это является исключением из того правила, что 1-, 2- и
4-байтовые значение передаются непосредственно в стеке.
Параметр типа указатель передается в виде двойного слова
(адрес сегмента помещается в стек перед смещением, так что часть,
представляющая собой смещение, заканчивается в самом младшем ад-
ресе).
Параметр строкового типа передается, как указатель на значе-
ние.
Параметр множественного типа передается в виде байта (если
границы элемента установлены в диапазоне от 0 до 7) или слова
(если границы элемента установлены в диапазоне от 0 до 15). В
противном случае оно передается в виде указателя на "неупакован-
ное" множество длиной 32 байта.
Массив или запись из 1, 2 или 4 байт помещается непосредс-
твенно в стек. Другие массивы и записи передаются, как указатели
на значения.
Открытые строковые параметры
-----------------------------------------------------------------
Открытые строковые параметры передаются занесением в стек
сначала указателя на строку, а затем слова, содержащего атрибут
размера (максимальную длину строки).
Открытые параметры-массивы передаются занесением в стек сна-
чала указателя на массив, а затем слова, содержащего атрибут раз-
мера (число элементов массива минус 1).
B.Pascal 7 & Objects/LR - 390 -
При использовании встроенного ассемблера, значение, возвра-
щаемое для открытого параметра с помощью стандартной функции
High, можно получить, загружая слово непосредственно под открытым
параметром. В данном примере это демонстрирует процедура
FillString, заполняющая строку до ее максимальной длины указанным
символом.
procedure FillString(var Str: OpenString; Chr: Char);
assebmler;
asm
LES DI,Str { ES:DI = @Str }
MOV CX,Str,Str.Word[-2] { Cx = igh(Str) }
MOV AL,CL
CLD
STOSB { установить Str[0] }
MOV AL,Chr
REP STOSB { установить Str[1..High] }
end;
Результаты функций
-----------------------------------------------------------------
Результаты функций порядкового типа возвращаются в регистрах
центрального процессора: байты возвращаются в регистре AL, слова
- в регистре AХ, двойные слова - в DX:AX (старшее слово - в DХ,
младшее - в AХ).
Результаты функций вещественного типа (значения вещественно-
го типа Real) возвращаются в регистрах DХ:ВХ:AX (старшее слово -
в регистре DХ, среднее слово - в регистре ВХ, младшее слово - в
AX).
Результаты функции, имеющие один из типов, использующихся в
процессоре 8087, (значения с одинарной, двойной или повышенной
точностью или сложного типа - Single, Double, Extended и Comp),
возвращаются в регистре вершины стека сопроцессора 8087 (SТ(0)).
Результаты функции типа указатель возвращаются в регистре DХ:
AX (адрес сегмента - в DХ, а смещение - в AX).
Что касается результата функции строкового типа, то вызываю-
щая программа помещает в стек перед передачей каких-либо парамет-
ров временную ячейку памяти, а функция возвращает строковое зна-
чение в этой временной ячейке. Функция не должна удалять указа-
тель.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 391 -
Ближние и дальние типы вызовов
-----------------------------------------------------------------
В центральном процессоре 8086 поддерживается два типа вызо-
вов и инструкций возврата управления - ближние (NEAR) и дальние
(FAR). Ближние вызовы передают управление другой ячейке в преде-
лах того же программного сегмента, а дальние вызовы позволяют пе-
рейти в другой программный сегмент.
Инструкция ближнего обращения CALL помещает в стек 16-бито-
вый адрес возврата (только смещение), а инструкция дальнего вызо-
ва помещает в стек 32-битовый адрес возврата (адрес сегмента и
смещение). Соответствующая инструкция RET извлекает из стека
только смещение или адрес сегмента и смещение.
На основе описания процедуры в Borland Pascal будет автома-
тически выбираться правильный тип обращения. Процедуры, описанные
в интерфейсной секции модуля соответствуют дальнему обращению и
могут вызываться из других блоков. Процедуры, описанные в прог-
рамме в секции реализации модуля (implementation), являются ближ-
ними и могут вызываться только из этой программы или данного мо-
дуля.
Для некоторых конкретных целей можно потребовать, чтобы про-
цедура имела дальний тип вызова. Например, процедура выхода,
драйверы устройств для текстовых файлов и другие средства, ис-
пользующие указатели на процедуры. Директива компилятора {$F+}
указывает на необходимость использования дальнего типа вызовов.
Процедуры или функции, скомпилированные с данной директивой,
всегда будут иметь дальний тип вызова. При использовании в
Borland Pascal директивы {$F-} правильная схема вызова будет вы-
бираться автоматически. По умолчанию назначается режим {$F-}.
Вложенные процедуры и функции
-----------------------------------------------------------------
Процедура или функция считается вложенной, когда она описы-
вается внутри другой процедуры или функции. По умолчанию вложен-
ные процедуры и функции всегда используют ближний тип вызова
(NEAR), поскольку они доступны только внутри определенной проце-
дуры или функции в том же сегменте кода. Однако в оверлейных за-
дачах обычно для того, чтобы обеспечить для всех процедур и функ-
ций дальний тип вызова (FAR), используется директива {$F+}.
При вызове вложенной процедуры или функции компилятор непос-
редственно перед инструкцией CALL генерирует инструкцию PUSH BP,
фактически передавая регистр BP вызывающей программы в качестве
дополнительного параметра. После того, как вызываемая процедура
установит свой собственный регистр BP, регистр ВР вызывающей про-
цедуры доступен, как слово, сохраненное в [BP+4] или в [BP+6]
(если процедура имеет дальний тип вызова). Используя связь через
[BP+4] и [BP+6], вызываемая процедура может получить доступ к ло-
B.Pascal 7 & Objects/LR - 392 -
кальным переменным в границах стека вызывающей процедуры. Следую-
щий пример показывает, как можно получить доступ к локальным пе-
ременным из оператора inline во вложенной процедуре:
procedure A; near;
var IntA: integer;
procedure B; far;
var IntB: integer;
procedure C; near;
var IntC: integer;
begin
inline(
$8B/$46// { MOV AX,[BP+IntC] ;AX = IntC }
$8B/$5E/$04/ { MOV BX,[BP+4] ;BX = стек В }
$36/$8b/$47// { MOV AX,SS:[BX+IntB] ;AX = IntB }
$8B/$5E/$04/ { MOV BX,[BP+4] ;BX = стек B }
$36/8B/$5F/$06/ { MOV BX,SS:[BX+6] ;BX = стек A }
$36/$8B/$47/); { MOV AX,SS:[BX+IntA] ;AX =IntA }
end;
begin C end;
begin B end;
Примечание: Вложенные процедуры и функции нельзя описы-
вать с помощью директивы external, и они не могут иметь па-
раметры процедурного типа.
Примечание: Блок inline в приведенном примере можно записать
также в виде:
begin
asm
MOV AX,[BP+IntC] { AX = IntC }
MOV BX,[BP+4] { BX = стек В }
MOV AX,SS:[BX+IntB] { AX = IntB }
MOV BX,[BP+4] { BX = кадр стек B }
MOV BX,SS:[BX+6] { BX = кадр стек A }
MOV AX,SS:[BX+IntA] { AX =IntA }
end;
end;
Соглашения о вызовах методов
-----------------------------------------------------------------
Методы используют те же соглашения о вызовах, что и обычные
процедуры и функции, за тем исключением, что каждый метод имеет
неявный дополнительный параметр Self, который соответствует пара-
метру-переменной того же типа, что и объектный тип данного мето-
да. Параметр Self всегда передается последним и всегда имеет фор-
му 32-разрядного указателя на экземпляр, из которого вызывается
B.Pascal 7 & Objects/LR - 393 -
метод. Например, если переменная PP имеет тип PPoint, как опреде-
лено выше, то вызов PP^.MoveTo (10, 20) кодируется следующим об-
разом:
mov ax, 10 ; загрузить 10 в AX
push ax ; передать PX как параметр
mov ax, 20 ; загрузить 20 в AX
push ax ; передать PY как параметр
les di, PP ; загрузить PP в ES:DI
push es ; передать, как параметр Self
push di
mov di, es:[di + 6] ; извлечь смещение ТВМ из поля ТВМ
call DWORD PTR [di + 16] ; вызвать запись ТВМ для MoveTo
Во время возврата метод должен удалить параметр Self из сте-
ка точно так же, как он удаляет обычные параметры.
Методы всегда используют дальний тип вызова, независимо от
состояния директивы $F компилятора.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 394 -
Вызовы виртуальных методов
-----------------------------------------------------------------
Для вызова виртуального метода компилятор генерирует код,
который выбирает адрес таблицы виртуальных методов из поля табли-
цы виртуальных методов объекта, и затем вызывает метод, используя
связанную с ним точку входа. Например, если дана переменная PP
типа Point, то вызов PP^.Show будет генерировать следующий код:
les di, PP ; загрузить PP в ES:DI
push es ; передать, как параметр Self
push di
mov di, es:[di + 6] ; извлечь смещение ТВМ из поля ТВМ
call DWORD PTR [di + 12] ; вызвать запись ТВМ для Show
Правила совместимости типов для объектных типов позволяют PP
указывать на Point и на TCircle или на любых других потомков
TPoint. И если вы просмотрите показанные здесь таблицы виртуаль-
ных методов, то вы увидите, что для типа TPoint точка входа со
смещением 12 в таблицы виртуальных методов указывает на
TPoint.Show. Таким образом, в зависимости от фактического во вре-
мя выполнения типа PP, инструкция CALL вызывает либо TPoint.Show,
либо TCircle.Show, либо метод любого другого потомка TPoint.
Если Show является статическим методом, то для вызова
PP.Show будет генерироваться следующий код:
les di, PP ; загрузить PP в ES:DI
push es ; передать, как параметр Self
push di
call TPoint.Show ; непосредственно вызвать TPonit.Show
В данном случае не имеет значения, на что указывает PP, и
код всегда будет вызывать метод TPoint.Show.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 395 -
Вызовы динамических методов
-----------------------------------------------------------------
Диспетчеризация вызова динамического метода несколько более
сложна и требует больше времени, чем диспетчеризация виртуального
метода. Вместо использования инструкции CALL для вызова через
указатель метода по статическому смещению в таблице виртуальных
методов, таблица динамических методов объектного типа и таблица
динамических методов его предка должны просматриваться в поиске
"самого верхнего" вхождения индекса конкретного динамического ме-
тода, а вызов затем должен выполняться через соответствующий ука-
затель метода. Этот процесс требует использования существенно
большего числа инструкций, которые можно записать, как "встроен-
ные" (inline), поэтому Турбо Паскаль обеспечивает подпрограмму
диспетчеризации, используемую при вызове динамического метода.
Если бы метод Show показанного выше типа TPoint
описывался как динамический метод (с индексом динамического
метода 200), то вызов PP^.Show, где PP имеет тип TPointPtr,
привел бы к генерации следующего кода:
les di,PP ; загрузка PP в ED:DI
push es ; передача, как параметра
; Self
push di
mow di,es:[di+6] ; извлечение смещения
; таблицы виртуальных методов
; из поля таблицы
; виртуальных методов
mov ax,200 ; загрузка в AX индекса
; динамического метода
call Dispatch ; вызов подпрограммы
; диспетчеризации
Диспетчер выбирает сначала смещение таблицы динамических ме-
тодов от таблицы виртуальных методов, на которое указывает ре-
гистр DI. Затем используется "индекс в кеше" - поле таблицы дина-
мических методов. Диспетчер проверяет, является ли индекс вызван-
ного динамического метода индексом того динамического метода, ко-
торый вызывался последним. Если это так, он немедленно передает
этому методу управление (путем перехода с помощью указателя мето-
да, записанного по смещению, заданному полем "смещение записи").
Если динамический индекс вызванного метода не совпадает с
тем, который записан в кеше, то диспетчер просматривает таблицу
динамических методов и родительскую таблицу динамических методов
(следуя по связям в таблице динамических методов), пока он не
найдет запись, с данным индексом динамического метода. Индекс и
смещение соответствующего указателя метода записываются затем в
поле таблицы динамических методов, а управление передается мето-
ду. Если по каким-либо причинам диспетчер не может найти запись с
данным индексом динамического метода, он завершает прикладную
программу с кодом ошибки этапа выполнения 210.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 396 -
Вопреки кешированию и высокооптимизированной подпрограмме
диспетчеризации, диспетчеризация динамического метода может пот-
ребовать существенно больше времени, чем вызов виртуального мето-
да. Однако в тех случаях, когда сами действия, выполняемые дина-
мическим методом, требуют много времени, дополнительное прост-
ранство, сохраняемое таблицами динамических методов, может пере-
весить этот недостаток.
Конструкторы и деструкторы
-----------------------------------------------------------------
Конструкторы и деструкторы используют те же соглашения о вы-
зовах, что и обычные методы, за тем исключением, что дополнитель-
ный параметр размером в слово, называемый параметром таблицы вир-
туальных методов, передается через стек непосредственно перед
параметром Self.
Для конструкторов параметр таблицы виртуальных методов со-
держит смещение таблицы виртуальных методов для запоминания поля
Self таблицы виртуального метода, чтобы инициализировать Self.
Более того, если конструктор вызывается для размещения дина-
мического объекта с помощью расширенного синтаксиса стандартной
процедуры New, через параметр Self передается указатель nil. Это
заставляет конструктор размещать новый динамический объект, адрес
которого передается вызывающей программе через DX:AX при возврате
из конструктора. Если конструктор не может разместить объект, то
в DX:AX возвращается пустой указатель nil. (См. далее "Обнаруже-
ние ошибок конструктора").
Наконец, если конструктор вызывается с использованием уточ-
ненного идентификатора метода (т.е. идентификатора типа объекта,
за которым следуют точка и идентификатор метода), то в параметре
таблицы виртуальных методов передается нулевое значение. Это яв-
ляется указанием конструктору на то, что ему не следует инициали-
зировать поле Self таблицы виртуальных методов. Для деструкторов
нулевое значение параметра таблицы виртуальных методов означает
обычный вызов, а ненулевое указывает, что деструктор был вызван с
использованием расширенного синтаксиса стандартной процедуры
Dispose. Это заставляет деструктор удалить Self непосредственно
перед возвратом (размер Self определяется из первого слова Self в
ТВМ).
Стандартный код входа и выхода
-----------------------------------------------------------------
Каждая процедура и функция Borland Pascal начинается и за-
канчивается стандартным набором операторов, которые позволяют ак-
тивизировать и деактивизировать процедуру или функцию.
Стандартным входом служит следующая группа операторов:
PUSH BP ; сохранить регистр ВР
B.Pascal 7 & Objects/LR - 397 -
MOV BP,SP ; установить границы стека
SUB SP,LocalSize ; выделить память для локальных пере-
; менных
В этом примере LocalSize - это размер локальных переменных.
Инструкция SUВ присутствует только в том случае, когда LocalSize
не равно нулю. Если тип обращения к процедуре является ближним,
то параметры начинаются с BP+4, если для вызова процедуры исполь-
зуется дальний тип обращения, то они начинаются с BP+6.
Для программ DOS код входа и выхода для подпрограммы, ис-
пользующей дальнюю модель вызова, тот же, что и для подпрограммы
с ближним типом вызов, но для возврата из подпрограммы использу-
ется инструкция RETF. Это справедливо также для программы
Windows, cкомпилированной в состоянии {$W-}.
Примечание: Об использовании процедур входа и выхода в
DLL рассказывается в Главе 11 "Динамически компонуемые биб-
лиотеки".
Стандартной группой операторов выхода является:
MOV SP,BP ; освободить память, выделенную для
; локальных переменных
POP BP ; восстановить регистр ВР
RET ParamSize ; удалить параметры и выполнить возврат
; управления
Здесь РаrамSizе - это размер параметров. Инструкция RET яв-
ляется инструкцией ближнего или дальнего типа, в зависимости от
типа обращения к процедуре.
В состоянии {$W+} (по умолчанию) в подпрограмме, использую-
щей дальнюю модель вызова, код выхода и выхода выглядит следующим
образом:
INC BP ; указывает на кадр стека FAR
PUSH BP ; сохранить регистр ВР
MOV BP,SP ; установить кадр стека
PUSH DS ; сохранить DS
SUB SP,LocalSize ; выделить память для локальных переменных
.
.
.
MOV SP,BP ; освободить память, выделенную для
; локальных переменных
POP BP ; восстановить регистр ВР
DEC PB ; настроить BP
RETF ParamSize ; удалить параметры и выполнить возврат
; управления
Код входа и выхода для экспортируемой подпрограммы
(процедуры или функции, скомпилированной с директивой
B.Pascal 7 & Objects/LR - 398 -
компилятора export) выглядит следующим образом:
mov AXC,DS ; загрузить селектор DS в AX
nop ; дополнительное пространство для
; корректировок
inc BP ; указывает на дальний кадр стека
push BP ; сохранить BP
mov BP,SP ; установить кадр стека
push DS ; сохранить DS
mov DS,AX ; инициализация регистра DS
sub SP,LocalSize; распределении локальных переменных
. ; (если они имеются)
.
.
pop DI ; восстановить DI
pop SI ; восстановить SI
lea SP,[BP-2] ; освободить память, выделенную для
; локальных переменных
pop DS ; восстановить DS
pop BP ; восстановить BP
dec BP ; настроить регистр BP
retf ParamSize ; удаление параметров и возврат
; управления
Для всех моделей вызова, если подпрограмма не содержит ло-
кальных переменных, инструкции выделения и освобождения памяти
для локальных переменных можно опустить.
При работе в реальном режиме, чтобы различать ближний и
дальний кадр стека, Windows требует, чтобы все кадры стека (вклю-
чая кадры стека экспортируемых подпрограмм) сохраняли в слове по
адресу [BP+0] нечетное значение BP. Кроме того, Windows требует,
чтобы слово по адресу [BP-2] содержало селектор сегмента данных
вызывающей программы. Это объясняет использование инструкций INC
BP, PUSH DS и DEC BP (сгенерированных в состоянии {$W+}) на входе
и выходе для подпрограмм far и export.
Заметим, что использование {$W+} требуют только реальный
режим Windows. Если вы не поддерживаете реальный режим, укажите
{$W-}. Вы получите программу меньшего размера и некоторый выигрыш
в скорости.
При разработке программы защищенного режима Windows может
оказаться полезным использование состояния {$W+}. Некоторые
средства отладки, отличные от средств Borland, требуют этого для
корректной работы.
По умолчанию Borland Pascal автоматически генерирует эффек-
тивные системные вызовы для процедур и функций, экспортируемых
прикладной программой. При компоновке прикладной программы в сос-
тоянии {$K+} (по умолчанию) отладчик ищет в каждой экспортируемой
точке входа последовательность инструкций MOV AX,DS с последующей
инструкцией NOP, заменяя их на MOV AX.DS на MOV AX,SS. Это изме-
B.Pascal 7 & Objects/LR - 399 -
нение ослабляет требование использования при создании программ
системного вызова подпрограмм API Windows MakeProcInstanc и
FreeProcInstance (хотя это не возбраняется). Можно также вызывать
экспортируемые точки входа из самой прикладной программы.
В состоянии {$K-} при создании динамически компонуемой биб-
лиотеки компоновщик Borland Pascal не модифицирует код входа и
выхода экспортированной точки входа. Если подпрограмма системного
вызова в приложении должна вызываться из другой прикладной прог-
раммы, выбирать состояние {$K-} не следует.
При загрузке прикладной программы или динамически компонуе-
мой библиотеки Windows ищет в каждой экспортируемой точке входа
последовательность инструкций MOV AX,DS с последующей инструкцией
NOP. Для прикладной программы Windows изменяет первые три байта
на три инструкции NOP, чтобы подготовить подпрограмму для исполь-
зования ее функцией Windows MakeProcInstance. Для библиотек
Windows изменяет первые три байта в инструкции MOV AX,xxxx, где
xxxx - селектор (адрес сегмента) сегмента динамических локальных
данных библиотеки.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 400 -
Соглашения по сохранению регистров
-----------------------------------------------------------------
В процедурах и функциях следует сохранять регистры BP, SP,
SS и DS. Значения всех других регистров можно изменять. Кроме то-
го, экспортируемые подпрограммы должны сохранять регистры SI и
DI.
Процедуры выхода
-----------------------------------------------------------------
В помощью процедур выхода (или процедур завершения) вы може-
те управлять процессом завершения работы программы. Это полезно в
том случае, когда вы хотите перед прекращением работы программы
обеспечить выполнение определенных действий (типичным примером
является обновление и закрытие файлов).
Реализовать процедуру выхода вам позволяет переменная-указа-
тель EхitProc. Процедура выхода всегда получает вызов при завер-
шении работы программы, независимо от того, является ли это за-
вершение нормальным окончанием работы программы, завершением
после обращения к функции Наlt, или работа программы прекратилась
из-за ошибки во время выполнения.
Параметры для процедуры выхода не требуются, и для того,
чтобы использовался дальний тип вызова, она должна компилировать-
ся с указанием директивы компилятора {$F+}.
Когда процедура выхода должным образом реализована, она в
действительности становится частью цепочки процедур выхода. Эта
цепочка позволяет реализовать процедуры выхода как для модулей,
так и для программ. В некоторых модулях процедура выхода реализу-
ется, как часть самого модуля, а выполнение некоторых завершающих
действий после выхода из модуля, например, закрытие файлов или
восстановление векторов прерываний, возлагается на конкретную
процедуру. Процедуры в цепочке выхода выполняются в последова-
тельности, обратной порядку их реализации. Этим обеспечивается,
что операторы выхода одного блока не выполняются, пока не будут
выполнены операторы выхода какого-либо зависящего от него модуля.
Чтобы сохранить цепочку выхода в неприкосновенности, вы
должны перед изменением указателя EхitPrос на адрес вашей собс-
твенной процедуры сохранить текущее содержимое этого указателя.
Далее, непосредственно перед возвратом управления ваша процедура
выхода должна восстановить сохраненное значение EхitProc. В сле-
дующей программе показаны основы метода реализации такой процеду-
ры выхода.
program Testexit;
var
ExitSave: Pointer;
procedure MyExit; far
B.Pascal 7 & Objects/LR - 401 -
begin
ExitProc := ExitSave; { всегда восстанавливает сначала
старый вектор }
.
.
.
end;
begin
ExitProc := ExitSave;
ExitProc := @MyExit;
.
.
.
end.
При входе в программу содержимое EхitProc сохраняется с
EхitSave, а затем следует процедура выхода МуEхit. После того,
как она будет вызвана в качестве элемента процесса завершения ра-
боты программы, процедура МуEхit восстановит предыдущую процедуру
выхода.
Программа завершения в библиотеке исполняющей системы будет
вызывать процедуры выхода, пока указатель EхitPrос не примет зна-
чение nil. Во избежании зацикливания EхitPrос устанавливается в
nil перед каждым обращением, так что следующая процедура выхода
вызывается только в том случае, если текущая процедура выхода ус-
танавливает для EхitPrос ее адрес. Если при выполнении процедуры
выхода возникает ошибка, то в ней не успеет еще выполниться прис-
ваивание нового адреса указателю EхitPrос, так как это делается
непосредственно перед тем, как процедура выхода выполнит возврат
управления.
Процедура выхода может распознавать причину завершения рабо-
ты программы путем проверки целочисленной переменной EхitCode и
переменной-указателя ErrorAddr. В случае нормального завершения в
EхitCode содержится нулевое значение и ErrorAddr имеет значение
nil. В случае завершения через обращение к процедуре Наlt
EхitCode содержит значение, переданное функции Наlt, а ErrorAddr
имеет значение nil. Наконец, в случае прекращения работы програм-
мы из-за ошибки во время ее выполнения EхitCode содержит код
ошибки, а ErrorAddr содержит адрес ошибочного оператора.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 402 -
Примечание: О процедурах выхода для DLL рассказывается
в Главе 11.
Последняя процедура выхода (которая содержится в библиотеке
исполняющей системы) закрывает файлы Input и Output и восстанав-
ливает векторы прерываний, которые были перехвачены Турбо Паска-
лем. При этом, если указатель ErrorAddr имеет значение, отличное
от nil, то процедура выхода выводит сообщение об ошибке во время
выполнения программы. Если вы хотите выводить свои собственные
сообщения об ошибках во время выполнения, используйте процедуру
выхода, которая проверяет ErrorAddr и выводит сообщение об ошиб-
ке, если его значение отлично от nil. В добавок к этому перед
возвратом управления необходимо обеспечить, чтобы указатель
ErrorAddr был установлен в значение nil, чтобы сообщение об ошиб-
ке не выдавалось снова другой процедурой выхода.
После того, как библиотека исполняющей системы обращается в
процедурам выхода, она возвращает управление DOS и передает в ка-
честве кода возврата значение, содержащееся в ЕхitCode.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 403 -
Обработка прерываний
-----------------------------------------------------------------
Библиотека исполняющей системы Borland Pascal и код, созда-
ваемый компилятором, являются полностью прерываемыми. Большинство
из программ библиотеки исполняющей системы являются также реенте-
рабельными, что позволяет вам писать на Borland Pascal программы
обработки прерываний.
Для Windows подпрограммы обработки прерываний писать не сле-
дует. Если вы это сделаете, последствием может быть сбой системы.
Разработка процедур обработки прерываний
-----------------------------------------------------------------
Процедуры обработки прерываний описываются с помощью дирек-
тивы Interrupt. В каждой процедуре обработки прерываний должен
определяться следующий заголовок процедуры (или, как будет пояс-
няться далее, его подмножество):
procedure IntHandler(Flags,CS,IPAX,BX,CX,DX,SI,DI,DS,ES,BP:
Word);
interrupt;
begin
.
.
.
end;
Как можно видеть, все регистры передаются в качестве псевдо-
параметров, так что вы можете их использовать и изменять в своей
программе. Вы можете опустить некоторые из параметров или все па-
раметры, начиная с параметра Flag и кончая ВР. Попытка описать
большее количество параметров или попытка опустить отдельный па-
раметр без пропуска также того параметра, за которым он следует,
является ошибкой, хотя сообщения о ней не выдается. Например:
procedure IntHandler(DI,ES,BP : Word); { недопустимый
заголовок }
procedure IntHandler(SI,DI,DS,ES,BP : Word); { допустимый
заголовок }
При входе в нее процедура обработки прерываний автоматически
сохраняет все регистры (независимо от заголовка процедуры) и ини-
циализирует регистр DS:
PUSH AX
PUSH BX
PUSH DX
PUSH SI
PUSH DI
PUSH DS
PUSH ES
B.Pascal 7 & Objects/LR - 404 -
PUSH BP
MOV BP,SP
SUB SP,LocalSize
MOV AX,SEG DATA
MOV DS,AX
Обратите внимание на отсутствие процедуры СLI, чтобы разре-
шить дальнейшие прерывания. С помощью оператора inline вы можете
написать ее сами (если это необходимо). Набор операторов выхода
восстанавливает регистры и выполняет функцию возврата прерывания:
MOV SP,BP
POP BP
POP ES
POP DS
POP DI
POP SI
POP DX
POP CX
POP BX
POP AX
IRET
Процедура обработки прерываний может модифицировать свои па-
раметры. Когда обработчик прерываний возвратит управление, изме-
нение описанных параметров приведет к изменению содержимого соот-
ветствующих регистров. Это может оказаться полезным, когда вы
используете обработчик прерываний в качестве пользовательского
сервисного средства, аналогичного вызову функции DOS по инструк-
ции INТ 21Н.
В процедурах обработки прерываний, обслуживающих прерывания,
получаемые от аппаратных схем, следует воздерживаться от исполь-
зования каких-либо программ ввода-вывода Турбо Паскаля или прог-
рамм распределения памяти, поскольку они не являются реентера-
бельными. Из-за их нереентерабельности нельзя также использовать
никакие функции DOS.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 405 -
---------------------------------------------------------------
Глава 23. Автоматическая оптимизация
-----------------------------------------------------------------
В Borland Pascal выполняется несколько различных типов опти-
мизации кода, начиная от свертывания констант и вычисления бу-
левских выражений по короткой схеме и кончая эффективной компо-
новкой. Рассмотрим некоторые виды оптимизации.
Свертывание констант
-----------------------------------------------------------------
Если участвующие в операции операнды представляют собой
константы перечислимого типа, то в Borland такое выражение вычис-
ляется во время компиляции. Например, выражение:
Х := 3 + 4 * 2
приведет к генерации такого же кода, как выражение Х := 11, а вы-
ражение:
S := 'In' + 'Out'
генерирует тот же код, что S := 'InOut'.
Аналогично, если операнды функций Abs, Sqr, Succ, Pred, Odd,
Lo, Hi и Swap представляют собой константы перечислимого типа, то
функция вычисляется во время компиляции.
Если индексом массива является константа или выражение, сос-
тоящее из констант, то адрес элемента вычисляется во время компи-
ляции. Например, доступ к элементу Dаtа[5,5] так же эффективен,
как доступ к простой переменной.
Слияние констант
-----------------------------------------------------------------
Использование одной и той же строковой константы два или бо-
лее раз приводит к генерации только одной копии константы. Напри-
мер, два или более оператора Write('Dоnе') в одной и той же части
программы приведет к ссылке на одну и ту же копию строковой конс-
танты 'Donе'.
Вычисление по короткой схеме
-----------------------------------------------------------------
В Borland Pascal реализуется вычисление булевского выражения
по короткой схеме. Это означает, что вычисление булевского выра-
жения прекращается, как только результат всего булевского выраже-
ния становится очевидным. При этом обеспечивается минимальное
время выполнения и, обычно, минимальный размер объектного кода.
Вычисление по короткой схеме делает также возможным вычисление
конструкций, которые иначе были бы недопустимыми. Например:
B.Pascal 7 & Objects/LR - 406 -
while (I<=Length(S)) and (S[I]<>' ') do
Inc(I);
while (P<>nil) and (P^.Value<>5) do
P:=P^.Next;
В обоих случаях, если первая проверка имеет значение Falsе,
вторая проверка не вычисляется.
Противоположным вычислению по короткой схеме является полное
вычисление, которое можно выбрать с помощью директивы компилятора
{$В+}. В этом случае обеспечивается вычисление каждого операнда
булевского выражения.
Параметры-константы
-----------------------------------------------------------------
Там, где это возможно, вместо параметров-значений следует
использовать параметры-константы. Параметры-константы настолько
же эффективны, что и параметры-переменные, а во многих случаях
превосходит их по эффективности. В частности, параметры-константы
генерируют получение кода меньшего размера и программы с ними вы-
полняются быстрее, чем программы с параметрами-значениями струк-
турного и строкового типов.
Параметры-константы более эффективны, чем параметры-значе-
ния, поскольку компилятору не приходится генерировать копии фак-
тических параметров на входе в процедуры и функции. Значения па-
раметров должны быть скопированы в локальные переменные, так что
модификации формальных параметров не приведут к модификации фак-
тических параметров. Поскольку формальные параметры-константы мо-
дифицироваться не могут, компилятору нет необходимости копировать
фактические параметры, что экономит код и пространство в стеке.
Устранение избыточной загрузки указателей
-----------------------------------------------------------------
В определенных ситуациях генератор кода Borland Pascal может
устранить избыточные инструкции загрузки указателей, уменьшая тем
самым размер кода и обеспечивая более быстрое его выполнение.
Когда генератор кода может обеспечить, что указатель остается
постоянным на участке линейного кода (кода, не содержащего пере-
ходов на него), и когда указатель уже загружен в пару регистров
(например, ES:DI), генератор кода устраняет ненужные загрузки
указателей в блоке кода.
Указатель считается константой, если он получается из пара-
метра-переменной (параметры-переменные всегда передаются как ука-
затели) или из ссылки на переменную оператор with. Поэтому опера-
тор with часто является более эффективным (но никогда не будет
менее эффективным), чем запись для каждой ссылки на элемент пол-
ностью уточненной переменной.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 407 -
Подстановка констант множественного типа
-----------------------------------------------------------------
Когда правая часть оператор in является константой множест-
венного типа, компилятор генерирует включение проверки с помощью
команд CMP. Такие поставляемые проверки более эффективны чем код,
генерируемый в противном случае соответствующими булевскими выра-
жениями с использованием операций отношения. Например, оператор:
if ((Ch >= 'A') and (Ch <: 'Z')) or
((Ch >= 'a') and (Ch <= 'z')) then ...;
менее читаем и менее эффективен чем
if Ch in ['A'..'Z', 'a'..'z'] then ...;
Поскольку свертывание констант применяется к константам мно-
жественного типа также как к константам других типов, можно ис-
пользовать описания const без потери эффективности.
const
Upper = ['A'..'Z'];
Lower = ['a'..'z'];
Alpha = Upper + Lower;
С учетом данных описаний оператор if генерирует тот же код,
что и в случае предыдущего оператор if:
if Ch in Alpha then ... ;
Малые множества
-----------------------------------------------------------------
Для операций с малыми множествами компилятор генерирует
очень эффективный код. Малое множество - это множество с нижним
порядковым значением в диапазоне 0..7 и верхним порядковым значе-
нием в диапазоне 0..15. Например, следующие множества TByteSet и
TWordSet являются малыми множествами:
type
TByteSet = set of 0..7;
TWordSet = set of 0..15;
Операции с малыми множествами, такие как объединение (+),
разность (-), пересечение (*) и проверка на включение in генери-
руют с помощью операций AND, OR, NOT и TEST вместо вызова библио-
тек исполняющей системы инструкции машинного кода. Аналогично,
стандартные процедуры Include и Exclude генерируют при применении
к малым множествам поставляемый код.
Порядок вычисления
-----------------------------------------------------------------
Стандартами Паскаля допускается, что операнды в выражении
B.Pascal 7 & Objects/LR - 408 -
часто вычисляются в порядке, отличном от того, в котором они за-
писаны (слева направо). Например, оператор:
I := F(J) div G(J)
где F и G - функции целого типа, приводит к тому, что G вычисля-
ется перед вычислением F, так как это позволяет компилятору полу-
чить более оптимальный объектный код. Важно, поэтому, чтобы выра-
жение никогда не зависело от какого-то конкретного порядка
вычисления встроенных функций. Если вернуться к предыдущему при-
меру, то для того, чтобы вызвать функцию F перед функцией G, мож-
но использовать временную переменную:
T := F(J);
I := T div G(J);
Исключением из этого правила является вычисление по короткой
схеме (разрешенное директивой компилятора {$B-}, при котором опе-
ранды булевского типа, связанные операциями and или оr, всегда
вычисляются слева направо.
Проверка на допустимость границ
-----------------------------------------------------------------
Присваивание константы переменной и использование константы
в качестве значения параметра проверяется во время компиляции на
допустимость нахождения в заданных границах. При этом генерирует-
ся такой код, что во время выполнения таких проверок не делается.
Например, Х := 999, где Х - переменная байтового типа (Bytе),
приводит к ошибке компиляции.
Использование сдвига вместо умножения
-----------------------------------------------------------------
Операция X*C, где C - константа, являющаяся степенью числа
2, приводит к генерации объектного кода, в котором используется
инструкция Shl (сдвиг влево).
Аналогично, когда размерность массива представляет собой
степень числа 2, то для вычисления индексных выражений использу-
ется инструкция Shl (а не инструкция Мul).
Автоматическое выравнивание на границу слова
-----------------------------------------------------------------
По умолчанию Borland Pascal выравнивает все переменные и ти-
пизованные константы, превышающие по размеру 1 байт, на границу
машинного слова. На всех 16-разрядных процессорах семейства 80х86
выравнивание на границу слова означает более быстрое выполнение,
поскольку доступ к элементам размером в слово или четным адресам
осуществляется быстрее, чем к словам по нечетному адресу.
Выравнивание данных управляется директивой компилятора $A.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 409 -
По умолчанию в состоянии {$A+} переменные и типизованные констан-
ты выравниваются указанным выше образом. В состоянии {$A-} ника-
ких действий по выравниванию не производится.
Примечание: Дальнейшие подробности приведены в Главе 2
("Директивы компилятора") "Справочного руководства програм-
миста".
Удаление неиспользуемого кода
-----------------------------------------------------------------
Операторы, о которых известно, что они никогда не будут вы-
полняться, не включаются в объектный код. Данные выражения, нап-
ример, не приведут к генерации объектного кода:
if false then
statement { оператор }
while false do
statement
Эффективная компоновка
-----------------------------------------------------------------
Компоновщик Borland Pascal автоматически удаляет неиспользу-
емый код (по процедурам), то есть процедуры и функции, являющиеся
частью скомпилированной программы, но к которым нет обращений, не
включаются в файл типа .EXE. Процедуры, функции, переменные и ти-
пизованные константы, участвующие в процессе компиляции, но ссыл-
ки на которые отсутствуют, удаляются из файлa .EXE. Удаление не-
используемого кода выполняется по процедурам, а удаление неис-
пользуемых данных - по секциям, где эти данные описываются.
Рассмотрим следующую программу:
program SmartLink;
const
H: array[0..15] of char = '0123456789ABCDEF';
var
I,J : integer;
X,Y : real;
var
S: string[79];
var
A: array[1..10000] of integer;
procedure P1:
begin
A[1] = 1;
end;
procedure P2;
begin
I := 1;
B.Pascal 7 & Objects/LR - 410 -
end;
procedure P3;
begin
S := 'Borland Pascal';
P2;
end;
begin
P3;
end;
Основная программа вызывает процедуру P3, которая вызывает
процедуру P2, поэтому обе процедуры P2 и P3 включаются в файл
.EXE. Поскольку P2 ссылается на первый раздел описания перемен-
ных, а P3 ссылается на второй раздел описание переменных, пере-
менные I, J, X, Y, S также включаются в выполняемый файл. Однако
на процедуру P1 никаких ссылок нет, а включенные в выполняемый
файл процедуры не ссылаются на переменные Н и A, поэтому эти объ-
екты удаляются.
Эффективная компоновка имеет особую ценность в связи с ис-
пользованием модулей, которые реализуют библиотеки процедур и
функций. Примером такого модуля является стандартный модуль Dos,
который содержит ряд процедур и функций. При этом программа редко
использует все эти процедуры. Если она использует только одну или
две процедуры или функции, то только эти процедуры включаются в
полученный в результате код.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 411 -
---------------------------------------------------------------
Часть IV. Использование Borland Pascal с языком ассемблера
-----------------------------------------------------------------
Глава 24. Встроенный ассемблер
-----------------------------------------------------------------
Встроенный ассемблер Borland Pascal позволяет вам непосредс-
твенно в программах Паскаля записывать код ассемблера процессоров
8087/8087 и 80286/80287. Вы, конечно, если требуется чередовать
код Паскаля и ассемблера, можете преобразовать код ассемблера в
машинные инструкции вручную и воспользоваться затем операторами
inline, либо выполнять компоновку с файлами .OBJ, которые содер-
жат внешние процедуры и функции (external).
Встроенные операторы ассемблера представляют собой большое
подмножество синтаксиса, поддерживаемого Турбо Ассемблером и Мак-
роассемблером фирмы Microsoft. Встроенный ассемблер поддерживает
все коды операций процессором 8086/8087 и 80286/80287 и некоторые
из операций, используемых в выражениях Турбо Ассемблера.
За исключением директив DB (определить байт), DW (определить
слово) и DD (определить двойное слово) никакие другие директивы
Турбо Ассемблера, типа EQU, STRUC, SEGMENT или MACRO, встроенным
ассемблером не поддерживаются. Однако, операции, реализуемые с
помощью директив Турбо Ассемблера, близко соответствуют конструк-
циям Borland Pascal. Например, большинство директив EQU соответс-
твуют описаниям Borland Pascal const, var и type, директива PROC
- описаниям procedure и function, а директива STRUC - типам
record Borland Pascal. Фактически, встроенный ассемблер Borland
Pascal можно рассматривать, как компилятор языка ассемблера, ис-
пользующий для всех описаний синтаксис Паскаля.
Оператор asm
-----------------------------------------------------------------
Встроенный ассемблер становится доступным с помощью операто-
ров asm. Оператор asm имеет следующий синтаксис:
asm оператор_ассемблера < разделитель оператор_ассемблера > end
где "оператор_ассемблера" представляет собой оператор ассемблера,
а "разделитель " - это точка с запятой, новая строка или коммен-
тарий Паскаля. Приведем некоторые примеры операторов asm:
asm
mov ah,0 { считать с клавиатуры код функции }
int 16H { для чтения клавиши вызвать BIOS }
mov CharCode,al { сохранить код ASCII }
mov ScanCode,ah { сохранить код опроса }
end;
asm
B.Pascal 7 & Objects/LR - 412 -
push ds { сохранить DS }
lds si,Source { загрузить указатель источника }
les di,Dest { загрузить указатель приемника }
mov cx,Count { загрузить размер блока }
cld { переместить }
rep movsb { скопировать блок }
pop ds { восстановить DS }
end;
Заметим, что на одной строке можно разместить несколько опе-
раторов ассемблера, разделив их точками с запятой. Кроме того
следует отметить, что если операторы ассемблера размещаются на
разных строках, разделять их точками с запятой не требуется. За-
метим также, что точка с запятой не говорит о том, что остальная
часть строки представляет собой комментарий. Комментарии следует
записывать, используя синтаксис Паскаля: с помощью { и } или (* и
*).
Использование регистров
-----------------------------------------------------------------
Правила использования регистров в операторе asm в основном
совпадают с этими правилами для внешних процедур и функций. Опе-
ратор asm должен сохранять регистры BP, SP, SS и DS, но может
свободно изменять AX, BX, CX, DX, SI, DI, ES и регистр флагов. На
входе в оператор asm BP указывает на текущую рамку стека, SP ука-
зывает на вершину стека, SS содержит адрес сегмента стека, а DS -
адрес сегмента данных. За исключением регистров BP, SP, SS и DS
оператор asm не может делать никаких предположений относительно
содержимого других регистров на входе в этот оператор.
Синтаксис операторa ассемблера
-----------------------------------------------------------------
Оператор ассемблера имеет следующий синтаксис:
[ метка":" ] < префикс > [код_операции [операнд < "," операнд >]]
где "метка" - это идентификатор метки, "префикс" - префикс кода
операции ассемблера. "Код_операции" - код инструкции или директи-
ва ассемблера, а "операнд" - выражение ассемблера.
Между операторами ассемблера (но не в них) допускается вклю-
чать комментарии. Допустимо, например, следующее:
asm
mov ax,1 { начальное значение }
mov cx,100 { счетчик }
end;
однако следующая запись ошибочна:
asm
B.Pascal 7 & Objects/LR - 413 -
mov { начальное значение } ax,1
mov cx, { счетчик } 100
end;
Метки
-----------------------------------------------------------------
Метки в ассемблере определяются также, как в Паскале: перед
оператором записывается идентификатор метки и двоеточие. Как и в
Паскале, метки в ассемблере должны описываться в объявлении label
того блока, который содержит оператор asm. Однако из этого прави-
ла есть одно исключение. Это локальные метки.
Локальные метки - это метки, которые начинаются с символа @.
Поскольку этот символ не может быть частью идентификатора Паска-
ля, такие локальные метки автоматически ограничиваются использо-
ванием их в операторах asm. Локальная метка известна только в оп-
ределяющем ее операторе asm (то есть область действия локальной
метки начинается от ключевого слова asm и заканчивается ключевым
словом end оператора asm, который ее содержит).
В отличие от обычной метки, локальную метку перед ее исполь-
зованием не требуется описывать в объявлении label.
Идентификатор локальной метки состоит из символа @, за кото-
рым следует одна или более букв (A..Z) цифр (0..9) символов под-
черкивания или символов @. Как и все метки, идентификатор завер-
шается двоеточием.
s Коды инструкций
-----------------------------------------------------------------
Встроенный ассемблер поддерживает инструкции процессоров
8086/8087 и 80286/80287. Инструкции процессора 8087 доступны
только в состоянии {$N+} (разрешено использование сопроцессора),
инструкции процессора 80286 - только в состоянии {$G+} (разрешена
генерация кода для процессора 80286), а инструкции сопроцессора
80287 - только в состоянии {$G+,N+}.
Полное описание каждой инструкции содержится в справочных
материалах по процессорам 80х86 и 80х87.
Размер инструкции RET
-----------------------------------------------------------------
Инструкция REP генерирует код машинной инструкции возврата
ближнего или дальнего типа, в зависимости от модели вызова теку-
щей процедуры или функции.
procedure NearProc; near;
begin
asm
ret { генерируется ближний возврат }
B.Pascal 7 & Objects/LR - 414 -
end;
end;
procedure FarProc; far
begin
asm
ret { генерируется дальний возврат }
end;
end;
С другой стороны, инструкции RETN и RETF всегда генерируют
ближний или дальний возврат соответственно, независим от модели
вызова текущей процедуры или функции.
Автоматическое определение размера перехода
-----------------------------------------------------------------
Если не указывается противное, встроенный ассемблер оптими-
зирует инструкции перехода, автоматически выбирая наиболее корот-
кую, и, следовательно, наиболее эффективную форму инструкции пе-
рехода. Такое автоматическое определение размера перехода
применяется к инструкции безусловного перехода (JMP) и всем инс-
трукциям условного перехода, когда переход выполняется на метку,
а не процедуру или функцию.
Для инструкции безусловного перехода встроенный ассемблер
генерирует короткий переход (один байт кода операции, за которым
следует один байт смещения), если расстояние до целевой метки на-
ходится в границах от -128 до 127 байт. В противном случае гене-
рируется ближний переход (один байт кода операции, за которым
следую два байта смещения).
Для инструкций условного перехода короткий переход (один
байт кода операции, за которым следует один байт смещения) гене-
рируется, если расстояние до целевой метки находится в пределах
от -128 до 127 байт, в противном случае встроенный ассемблер ге-
нерирует короткий переход с обратным условием, который выполняет
переход на целевую метку через ближний переход (в общем случае 5
байт). Например, оператор ассемблера:
JC Stop
где Stop не находится в границах короткого перехода, преобразует-
ся в последовательность машинных кодов, соответствующих инструк-
циям:
jnc Skip
jmp Stop
Skip:
Переходы на точки входа в процедуру или функцию всегда имеют
ближний или дальний тип (но не короткий), а условные переходы на
процедуру или функцию не допускаются. Вы можете указать встроен-
B.Pascal 7 & Objects/LR - 415 -
ному ассемблеру, что нужно генерировать ближний или дальний пере-
ход, используя конструкцию NEAR PTR или FAR PTR. Например, опера-
торы ассемблера:
jmp NEAR PTR Stop
jmp FAR PTR Stop
будут всегда генерировать соответственно ближний и дальний пере-
ход, даже если на метку Stop можно перейти с помощью короткого
перехода.
Директивы ассемблера
-----------------------------------------------------------------
Встроенный ассемблер Borland Pascal поддерживает три дирек-
тивы ассемблера: DB (определить байт), DW (определить слово) и DD
(определить двойное слово). Каждая из них генерирует данные, со-
ответствующие разделенным запятым операндам, которые следуют за
директивой.
Директива DB генерирует последовательность байт. Каждый опе-
ранд может представлять собой выражение-константу со значением от
-128 до 255, или строку символов любой длины. Выражение-константа
генерирует 1 байт кода, а строки генерируют последовательность
байт со значениями, соответствующим коду ASCII каждого символа.
Директива DW генерирует последовательность слов. Каждый опе-
ранд может представлять собой выражение-константу со значением от
-32768 до 65535, или адресное выражение. Для адресного выражения
встроенный ассемблер генерирует указатель ближнего типа, что есть
слово, содержащие смещения адреса.
Директива DD генерирует последовательность двойных слов.
Каждый операнд может представлять собой выражение-константу со
значением от -2147483648 до 4294967295 или адресное выражение.
Для адресного выражения встроенный ассемблер генерирует указатель
дальнего типа, что есть слово, содержащие смещения адреса, за ко-
торым следует слово, содержащее сегментную часть адреса.
Данные, генерируемые по директивам DB, DW и DD, всегда запи-
сываются в сегмент кода, аналогично коду, генерируемому другими
операторами встроенного ассемблера. Чтобы сгенерировать инициали-
зированные или неинициализированные данные в сегменте данных, вам
следует использовать обычные описания Паскаля типа var или const.
Приведем некоторые примеры директив DB, DW и DD:
asm
DB 00FH { 1 байт }
DB 0,99 { 2 байта }
DB 'A' { Ord('A) }
DB 'Пример',0DH,OAH { строка, за которой
следуют возврат каретки и перевод строки }
B.Pascal 7 & Objects/LR - 416 -
DB 12,"Borland Pascal" { строка Паскаля }
DW 0FFFFH { 1 слово }
DW 0,9999 { 2 слова }
DW 'A' { эквивалентно DB 'A',0 }
DW 'BA' { эквивалентно DB 'A','B' }
DW MyVar { смещение MyVar }
DW MyProc { смещение MyProc }
DD 0FFFFFFFH { 1 двойное слово }
DD 0,99999999 { 2 двойных слова }
DD 'A' { эквивалентно DB 'A',0,0,0 }
DD 'DBCA' { эквивалентно DS 'A','B','C','D' }
DD MyVar { указатель на MyVar }
DD MyProc { указатель на MyProc }
end;
В Турбо Ассемблере, когда перед идентификатором указывается
DB, DW или DD, это приводит к генерации в том месте, где указана
директива, переменной размером в байт, слово или двойное слово.
Например, Турбо Ассемблер допускает следующее:
ByteVar DB ?
WordVar DW ?
.
.
.
mov al,ByteVar
mov bx,WordVar
Встроенный ассемблер не поддерживает такие описания перемен-
ных. В Borland Pascal единственным видом идентификатора, который
можно определить в операторе встроенного ассемблера, является
метка. Все переменные должны описываться с помощью синтаксиса
Паскаля, и предыдущая конструкция соответствует следующему:
var
ByteVar: Byte;
WordWat: Word;
.
.
.
asm
mov al,ByteVar
mov bx,WordVar
end;
B.Pascal 7 & Objects/LR - 417 -
Операнды
-----------------------------------------------------------------
Операнды встроенного ассемблера представляют собой выраже-
ния, которые состоят из сочетания констант, регистров, идентифи-
каторов и операций. Хотя выражения встроенного ассемблера форми-
руются с использованием тех же основных принципов, что и
выражения Паскаля, имеется ряд важных отличий, которые необходимо
пояснить.
Во встроенном ассемблере предопределенный смысл имеют следу-
ющие зарезервированные слова:
AH CL FAR SEG
AL CS HIGH SHL
AND CX LOW SHR
AX DH MOD SI
BH DI NEAR SP
BL DL NOT SS
BP DS OFFSET ST
BX DWORD OR TBYTE
BYTE DX PTR TYPE
CH ES WQORD WORD
XOR
Зарезервированные слова всегда имеют больший приоритет, чем
определенные пользователем идентификаторы. Например, во фрагменте
программы:
var
ch: Char;
...
asm
mov ch,1
end;
1 будет загружаться в регистр CH, а не в переменную CH. Для дос-
тупа к определенному пользователем имени нужно использовать ам-
персанд - операцию переопределения идентификатора (&).
asm
mov &ch,1
end;
Мы настоятельно рекомендуем не использовать определенные
пользователем идентификаторы с теми же именами, что и зарезерви-
рованные слова встроенного ассемблера, поскольку такая путаница
имен может легко приводить к очень трудноуловимым ошибкам.
Выражения
-----------------------------------------------------------------
Встроенный ассемблер вычисляет все выражения, как 32-разряд-
B.Pascal 7 & Objects/LR - 418 -
ные значения-указатели. Он не поддерживает значения с плавающей
точкой и строковые значения, за исключением строковых констант.
Выражения встроенного ассемблера строятся из элементов выра-
жений и операций, а каждая операция имеет соответствующий класс
выражения и тип выражения. Эти принципы поясняются в следующих
разделах.
Различия между выражениями Паскаля и ассемблера
-----------------------------------------------------------------
Большинство важных различий между выражениями Паскаля и вы-
ражениями встроенного ассемблера состоит в том, что выражения
встроенного ассемблера должны при вычислении сводиться к значе-
нию-константе, другими словами, к значению, которое можно вычис-
лить на этапе компиляции. Например, с учетом описаний:
const
X = 10;
Y = 20;
var
Z: Integer;
следующий оператор является во встроенном ассемблере допустимым:
asm
mov Z,X+Y
end;
Поскольку X и Y - это константы, выражение X + Y представля-
ет собой просто удобный способ записи константы 30, и полученная
в результате инструкция помещает непосредственное значение 30 в
переменную Z размером в слово. Но если вы опишете X и Y, как пе-
ременные:
var
X, Y: Integer;
то встроенный ассемблер не сможет на этапе компиляции вычислить
значение X + Y. Корректной конструкцией встроенного ассемблера в
этом случае будет:
asm
mov ax,X
add ax,Y
mov Z,ax
end;
Другим важным отличием выражений Паскаля и встроенного Ас-
семблера является способ интерпретации переменных. В выражении
Паскаля ссылка не переменную интерпретируется, как содержимое пе-
ременной, но в выражении встроенного ассемблера ссылка на пере-
B.Pascal 7 & Objects/LR - 419 -
менную означает адрес переменной. Например, в Паскале выражение X
+ 4, где X - переменная, означает содержимое X, плюс 4, а во
встроенном ассемблере это означает содержимое в слове по адресу
на 4 байта выше, чем адрес X. Поэтому, хотя допустима запись:
asm
mov ax,X+4
end;
этот код не загружает значения X, плюс 4 в AX, а загружает значе-
ние слова, записанного через 4 байта после X. Корректной записью
сложения 4 с содержимым X будет:
asm
MOV AX,X
ADD AX,4
end;
Элементы выражений
-----------------------------------------------------------------
Основными элементами выражения являются константы, регистры
и идентификаторы.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 420 -
Константы
-----------------------------------------------------------------
Встроенный ассемблер поддерживает два типа констант: число-
вые константы и строковые константы.
Числовые константы
-----------------------------------------------------------------
Числовые константы должны быть целыми и принимать значения в
диапазоне от -2147483648 до 4294967295.
По умолчанию числовые константы являются десятичными, однако
встроенный ассемблер поддерживает также двоичные, восьмеричные и
шестнадцатиричные константы. Двоичное представление обозначается
записью после числа B, восьмеричное - записью буквы O, а шестнад-
цатиричное - записью после числа H или указанием перед числом $.
В выражениях Паскаля суффиксы B, O и H не поддерживаются.
Выражения Паскаля допускают только десятичную (по умолчанию) и
шестнадцатиричную запись (используется префикс $).
Числовые константы должны начинаться с одной из цифр или
символа $. Таким образом, когда вы записываете шестнадцатиричную
константу с помощью суффикса H, то если первой значащей цифрой
является одна из шестнадцатиричных цифр от A до F, то требуется
дополнительный ноль. Например, 0BAD4H и $BAD4 представляют собой
шестнадцатиричные константы, а BAD4H - это идентификатор, так как
он начинается с буквы, а не с цифры.
Строковые константы
-----------------------------------------------------------------
Строковые константы должны заключаться в одиночные или двой-
ные кавычки. Указание двух последовательных кавычек одного типа в
качестве закрывающих кавычек считается за один символ. Приведем
некоторые примеры строковых констант:
'Z'
'Borland Pascal'
"That's all folks"
'"That''s all falks," he said.'
'100
'"'
"'"
Заметим, что в четвертой строке для обозначения одиночного
символы кавычки используется две последовательных одиночных ка-
вычки.
В директивах DB допускаются строковые кавычки любой длины.
Это приводит к выделению последовательности байт, содержащих зна-
B.Pascal 7 & Objects/LR - 421 -
чения (ASCII) символов строки. Во всех других случаях строковые
константы не могут превышать четырех символов и обозначают число-
вое значение, которое может участвовать в выражениях. Числовое
значение строки вычисляется следующим образом:
Ord(Ch1) + Ord(Ch2) shl 8 + Ord(Ch3) shl 16 + Ord(Ch4) shl 24
где Ch1 - это самый правый (последний) символ, а Ch4 - самый ле-
вый (первый) символ. Если строка короче 4 символов, то самые ле-
вые (первые) символы считаются нулевыми. Приведем некоторые при-
меры строковых констант и их значений:
Примеры строк и их значения
Таблица 24.1
---------------T---------------------¬
¦ Строка ¦ Значение ¦
+--------------+---------------------+
¦ 'a' ¦ 00000061H ¦
¦ 'ba' ¦ 00006261H ¦
¦ 'cba' ¦ 00636261H ¦
¦ 'dcba' ¦ 64636261H ¦
¦ 'a' ¦ 00006120H ¦
¦ ' a' ¦ 20202061H ¦
¦ 'a'*2 ¦ 000000E2H ¦
¦ 'a'-'A' ¦ 00000020H ¦
¦ not 'a' ¦ FFFFFF9EH ¦
L--------------+----------------------
B.Pascal 7 & Objects/LR - 422 -
Регистры
-----------------------------------------------------------------
Следующие зарезервированные идентификаторы обозначают ре-
гистры ЦП:
Регистры ЦП Таблица 24.2
-----------------------------------------------------------------
16-разрядные регистры общего назначения: AX BX CX DX
8-разрядные младшие полурегистры: AL BL CL DL
8-разрядные старшие полурегистры: AH BH CH DH
16-разрядные указатели или индексные регистры: SP BP SI DI
16-разрядные сегментные регистры: CS DS SS ES
регистр стека процессора 8087 ST
-----------------------------------------------------------------
Когда операнд состоит исключительно из имени регистра, он
называется регистровым операндом. Все регистры можно использо-
вать, как регистровые операнды. Кроме того, некоторые регистры
могут использоваться в других контекстах.
Базовые регистры (BX или BP) и индексные регистры (SI или
DI) можно записывать в квадратных скобках для указания индекса-
ции. Допустимым сочетанием базового/индексного регистра являются
[BX], [BP], [SI], [DI], [BX+SI], [BX+DI], [BP+SI] и [BP+DI].
Сегментные регистры (ES, CS, SS и DS) могут использоваться
вместе с операцией переопределения сегмента (:) и указывать на
другой сегмент, отличный от того, который процессор выбирает по
умолчанию. На каждый из 8 регистров с плавающей точкой можно ссы-
латься с помощью ST(x), где x - константа от 0 до 7, указывающая
на расстояние от вершины стека регистров.
Идентификаторы
-----------------------------------------------------------------
Встроенный ассемблер позволяет в выражениях ассемблера полу-
чить доступ ко всем идентификаторам Паскаля, включая метки, конс-
танты, типы, переменные, процедуры и функции. Кроме того, во
встроенном ассемблере реализованы следующие специальные идентифи-
каторы:
@Code @Data @Result
Идентификаторы @Code и @Data представляют текущие сегменты
кода и данных соответственно. Их следует использовать только в
сочетании с операцией SEG:
asm
mov ax,SEG @Data
mov ds,ax
end;
B.Pascal 7 & Objects/LR - 423 -
Идентификатор @Result в операторной части функции переменную
- результат функции. Например, в функции:
function Sum(X, Y: Integer): Integer;
begin
Sum := X + Y;
end;
в операторе, присваивающем результат функции переменной Sum, мож-
но было бы при записи на встроенном ассемблере использовать пере-
менную @Result:
function Sum(X, Y: Integer): Integer;
begin
asm
mov ax,X
add ax,Y
mov @Result,ax
end;
end;
В выражениях встроенного ассемблера нельзя использовать сле-
дующие идентификаторы:
- стандартные процедуры и функции (например, WriteLn, Chr);
- специальные массивы Mem, MemW, MemL, Port, PortW;
- строки, значения с плавающей точкой и константы множест-
венного типа;
- метки, которые не описаны в текущем блоке;
- идентификатор @Result вне функции.
В Таблице 24.3 приведены значение, класс и тип различного
вида идентификаторов, которые можно использовать в выражениях
встроенного ассемблера (классы и типы выражений описываются в
следующем разделе):
B.Pascal 7 & Objects/LR - 424 -
Значения, классы и типы идентификаторов Таблица 24.3
-------------T--------------------T----------------T------------¬
¦Идентификат.¦ Значение ¦ Класс ¦ Тип ¦
+------------+--------------------+----------------+------------+
¦ Метка ¦ Адрес метки ¦ Память ¦ SHORT ¦
¦ Константа ¦ Значение константы ¦ Непосредствен- ¦ 0 ¦
¦ ¦ ¦ ный ¦ ¦
¦ Тип ¦ 0 ¦ Память ¦ Размер типа¦
¦ Поле ¦ Смещение поля ¦ Память ¦ Размер типа¦
¦ Переменная ¦ Адрес переменной ¦ Память ¦ Размер типа¦
¦ Процедура ¦ Адрес процедуры ¦ Память ¦ NEAR / FAR¦
¦ Функция ¦ Адрес функции ¦ Память ¦ NEAR / FAR¦
¦ Модуль ¦ 0 ¦ Непосредствен- ¦ 0 ¦
¦ ¦ ¦ ный ¦ ¦
¦ @Code ¦ Адрес сегмента кода¦ Память ¦ 0FFF0H ¦
¦ @Data ¦ Адрес сегмента ¦ Память ¦ 0FFF0H ¦
¦ ¦ данных ¦ ¦ ¦
¦ @Result ¦ Смещение перемен- ¦ Память ¦ Размер типа¦
¦ ¦ ной результата ¦ ¦ ¦
L------------+--------------------+----------------+-------------
Локальные переменные (переменные, описанные в процедурах и
Функциях) всегда распределяются в стеке и доступны относительно
SS:BP, а значение идентификатора локальной переменной представля-
ет собой ее смещение со знаком от SS:BP. ассемблер автоматически
добавляет [BP] к ссылкам на локальные переменные. Например, с
учетом описаний:
procedure Test;
var
Count: Integer;
инструкции:
asm
mov ax,Count
end;
ассемблируются в MOV AX,[BP-2].
Встроенный ассемблер всегда интерпретирует параметр-перемен-
ную, как 32-разрядный указатель, а размер параметра-переменной
всегда равен 4 (размеру 32-разрядного указателя). В Паскале син-
таксис для доступа к параметру-переменной и к значению параметра
одинаков. В случае встроенного ассемблера это не так. Поэтому для
доступа к содержимому параметра-переменной вам сначала придется
загрузить 32-разрядный указатель, а затем обратиться к ячейке, на
которую он указывает. Например, если X и Y - параметры-переменные
приведенной выше функции Sum, то она может выглядеть следующим
образом:
function Sum(var X, Y: Integer): Integer;
B.Pascal 7 & Objects/LR - 425 -
begin
asm
les bx,X
mov ax,es:[bx]
les bx,Y
add ax,es:[bx]
mov @Result,ax
end;
end;
Некоторые идентификаторы, такие, как переменные типа запись,
имеют область действия, позволяющую обращаться к ним с помощью
операции выбора элементы структуры - точки (.). Например, с уче-
том описаний:
type
Point = record
X, Y: Integer;
end;
Rect = record
A, B: Point;
end;
var
P: Point;
R: Rect;
для доступа к полям в переменных P и R можно использовать следую-
щие конструкции:
asm
mov ax,P.X
mov dx,P.Y
mov cx,R.A.X
mov bx,R.B.Y
end;
Для непосредственного построения переменной можно использо-
вать идентификатор типа. Каждая из приведенных ниже инструкций
генерирует один и тот же машинный код, загружающий в AX
ES:[DI+4]:
asm
mov ax,(Rect PTR es:[di]).B.X
mov ax,Rect(es:[di].B.X
mov ax,es:Rect[di].B.X
mov ax,Rect[es:di].B.X
mov ax,es:[di].Rect.B.X
end;
Область действия задается типов, полем и идентификатором пе-
ременной типа записи или объектного типа. Кроме того, идентифика-
тор модуля открывает область действия конкретного модуля (как
полностью уточненный идентификатор в Паскале).
B.Pascal 7 & Objects/LR - 426 -
Классы выражений
-----------------------------------------------------------------
Выражения встроенного ассемблера подразделяются на три клас-
са: регистровые значения, ссылки на память и непосредственные
значения.
Выражение, состоящее только из имени регистра, является ре-
гистровым значением. Примерами регистровых значений являются AX,
CL, DI и ES. Используемые в качестве операндов, регистровые выра-
жения указывают ассемблеру на необходимость генерировать инструк-
ции, которые работают с регистрами ЦП.
Выражения, обозначающие адреса памяти, являются ссылками на
память. К этой категории относятся метки Паскаля, переменные, ти-
пизованные константы, процедуры и функции.
Выражения, которые не являются регистровыми и не связаны с
ячейками памяти, представляют собой непосредственные значения.
Эта группа включает в себя нетипизированные константы и идентифи-
каторы типа.
Непосредственные значения и ссылки на память при использова-
нии их в качестве операндов приводят к генерации различного кода.
Например:
const
Start = 10;
var
Count: Integer;
.
.
.
asm
mov ax,Start { MOV AX,xxxx }
mov bx,Count { MOV BX,[xxxx] }
mov cx,[Start] { MOV CX,[xxxx] }
mov dx,OFFSET Count { MOV DX,xxxx }
end;
Поскольку Start - это непосредственное значение, первая инс-
трукция MOV ассемблируется в непосредственную инструкцию. Однако
вторая инструкция MOV транслируется в инструкцию, ссылающуюся на
память, так как Count - это ссылка на память. В третьей инструк-
ции MOV для преобразования Start в ссылку на память (в данном
случае слово со смещением 10 в сегменте данных) используется опе-
рация квадратных скобок. В четвертой инструкции MOV для преобра-
зования Count в непосредственное значение (смещение Count в сег-
менте данных) используется операция OFFSET.
Как вы можете видеть, квадратные скобки и операция OFFSET
дополняют друг друга. В терминах результирующего машинного кода
B.Pascal 7 & Objects/LR - 427 -
следующий оператор asm идентичен первым двум строкам предыдущего
оператора asm:
asm
mov ax,OFFSET [Start]
mov bx,[OFFSET Count]
end;
Ссылки на память и непосредственные значения классифицируют-
ся, в свою очередь, как перемещаемые и абсолютные выражения. Пе-
ремещаемое выражение обозначает значение, которое требует на эта-
пе компоновки перемещения, а абсолютное выражение обозначает зна-
чение, которое такого перемещения не требует. Обычно выражение со
ссылкой на метку, переменную процедуру или функцию является пере-
мещаемым, а выражение, где операции выполняются исключительно с
константами - абсолютным.
Перемещение является процессом, с помощью которого компонов-
щик присваивает идентификаторам абсолютные адреса. На этапе ком-
поновки компилятору неизвестны конечные адреса метки, переменной,
процедуры или функции. Они не будут известны до этапа компоновки,
на котором компоновщик присваивает идентификатору конкретный аб-
солютный адрес.
Встроенный ассемблер позволяет вам выполнять любую операцию
с абсолютным значением, но операции с перемещаемыми значениями
ограничиваются сложением и вычитанием констант.
Типы выражений
-----------------------------------------------------------------
Каждое выражение встроенного ассемблера имеет соответствую-
щий тип, или, если говорить точнее, размер, поскольку встроенный
Ассемблер рассматривает тип выражения просто как его размер в па-
мяти. Например, тип (размер) переменной Integer равен 2, так как
она занимает два байта.
Там, где это возможно, встроенный ассемблер выполняет про-
верку типов, поэтому в инструкциях:
var
QuitFlag: Boolean;
OutBufPtr: Word;
.
.
.
asm
mov al,QuitFlag
mov bx,OutBufPtr
end;
встроенный ассемблер проверяет, что размер QuitFlag равен 1
B.Pascal 7 & Objects/LR - 428 -
(байт), а размер OutBufPtr - двум (слово). Если проверка типа об-
наруживает несоответствие, возникает ошибка. Например, следующее
недопустимо:
asm
mov dl,OutBufPtr
end;
так как DL - это байтовый регистр, а OutBufPtr - слово. Тип ссыл-
ки на память можно изменить с помощью назначения типа. Корректным
способом записи предыдущих инструкций будет следующий:
asm
mov dl,BYTE PTR OutBufPtr
mov dl,Byte(OutBufPtr)
mov dl,OutBufPtr.Byte
end;
Все эти инструкции ссылаются на первый (менее значащий) байт
переменной OutBufPtr.
В некоторых случаях ссылка на память является нетипизирован-
ной, то есть не имеет соответствующего типа. Приведем пример с
непосредственным значением, заключенным в квадратные скобки:
asm
mov al,[100H]
mov bx,[100H]
end;
Встроенный ассемблер допускает обе этих функции, поскольку
выражение [100H] не имеет соответствующего типа, оно просто озна-
чает "содержимое по адресу 100H в сегменте данных", а тип можно
определить из первого операнда (байт для AL, слово для BX). В том
случае, когда тип нельзя определить из другого операнда, встроен-
ный ассемблер требует явного назначения типа:
asm
mov BYTE PTR [100H]
mov WORD PTR [100H]
end;
B.Pascal 7 & Objects/LR - 429 -
В Таблице 24.4 приведены предопределенные идентификаторы ти-
па, которые предусмотрены во встроенном ассемблере дополнительно
к типам, описанным в Паскале:
Предопределенные идентификаторы типа Таблица 24.4
---------------------T---------------------------------¬
¦ Идентификатор ¦ Тип ¦
+--------------------+---------------------------------+
¦ BYTE ¦ 1 ¦
¦ WORD ¦ 2 ¦
¦ DWORD ¦ 4 ¦
¦ QWORD ¦ 8 ¦
¦ TBYTE ¦ 10 ¦
¦ NEAR ¦ 0FFFEH ¦
¦ FAR ¦ 0FFFFH ¦
L--------------------+----------------------------------
Заметим в частности, что NEAR и FAR - это псевдотипы, кото-
рые используются с идентификаторами процедур и функций для указа-
ния их модели вызова. Вы можете использовать назначения типа NEAR
и FAR аналогично другим идентификаторам. Например, если FarProc -
процедура с дальним типом вызова (FAR):
procedure FarProc; far;
и если вы записываете код встроенного ассемблера в том же модуле,
где находится FarProc, то вы можете использовать для ее вызова
более эффективную инструкцию NEAR:
asm
push cs
call NEAR PTR FarProc
end
B.Pascal 7 & Objects/LR - 430 -
Операции в выражениях
-----------------------------------------------------------------
Встроенный ассемблер предусматривает множество операций,
подразделяемых по старшинству на 12 классов. В Таблице 24.5 пере-
числены операции, использующиеся в выражениях встроенного ассемб-
лера в порядке убывания их старшинства:
Встроенные операции ассемблера Таблица 24.5
-------------------------------T--------------------------------¬
¦ Операция ¦ Комментарий ¦
+------------------------------+--------------------------------+
¦ & ¦ Операция переопределения иден-¦
¦ ¦ тификатора. ¦
+------------------------------+--------------------------------+
¦ (), [], * ¦ Выбор элемента структуры. ¦
+------------------------------+--------------------------------+
¦ HIGH, LOW ¦ Унарные операции. ¦
¦ +, - ¦ ¦
+------------------------------+--------------------------------+
¦ : ¦ Операция переопределения сег-¦
¦ ¦ мента. ¦
¦ OFFSET, SEG, TYPE, PTR, ¦ ¦
¦ *, /, MOD, SHL, SHR ¦ ¦
+------------------------------+--------------------------------+
¦ +, - ¦ Бинарные операции сложения/вы- ¦
¦ ¦ читания. ¦
+------------------------------+--------------------------------+
¦ NOT, AND, OR, XOR ¦ Поразрядные операции. ¦
L------------------------------+---------------------------------
B.Pascal 7 & Objects/LR - 431 -
Определения операций встроенного ассемблера Таблица 24.6
-------T--------------------------------------------------------¬
¦Опер. ¦ Описание ¦
+------+--------------------------------------------------------+
¦ & ¦ Переопределение идентификатора. Идентификатор, непос-¦
¦ ¦ редственно следующий за амперсантом, интерпретируется,¦
¦ ¦ как идентификатор, определяемый пользователем, даже ес-¦
¦ ¦ ли он соответствует зарезервированному слову встроенно-¦
¦ ¦ го ассемблера. ¦
+------+--------------------------------------------------------+
¦ (...)¦ Подвыражение. Выражение в скобках полностью вычисляет-¦
¦ ¦ ся, после чего интерпретируется, как один элемент. Вы-¦
¦ ¦ ражению в скобках может предшествовать другое выраже-¦
¦ ¦ ние. Результатом в этом случае будет сумма значений¦
¦ ¦ двух выражений с типом первого выражения. ¦
+------+--------------------------------------------------------+
¦ [...]¦ Ссылка на память. Выражение в квадратных скобках пол-¦
¦ ¦ ностью вычисляется, после чего интерпретируется, как¦
¦ ¦ один элемент. Выражение в квадратных скобках может ком-¦
¦ ¦ бинироваться с регистрами BX, BP, SI, DI с помощью опе-¦
¦ ¦ рации +, что указывает на индексирование регистра ЦП.¦
¦ ¦ Выражению в квадратных скобках может предшествовать¦
¦ ¦ другое выражение. Результатом в этом случае будет сумма¦
¦ ¦ значений двух выражений с типом первого выражения. Ре-¦
¦ ¦ зультатом всегда будет ссылка на память. ¦
+------+--------------------------------------------------------+
¦ . ¦ Выбор элемента структуры. Результатом будет сумма выра-¦
¦ ¦ жения перед точкой и выражения после точки с типом вы-¦
¦ ¦ ражения после точки. Идентификаторы, относящиеся к об-¦
¦ ¦ ласти действия, и указанные в выражении перед точкой¦
¦ ¦ доступны в выражении после точки. ¦
+------+--------------------------------------------------------+
¦ HIGH ¦ Возвращает старшие 8 бит выражения размером в слово,¦
¦ ¦ следующего за операцией. Выражение должно представлять¦
¦ ¦ собой непосредственное абсолютное значение. ¦
+------+--------------------------------------------------------+
¦ LOW ¦ Возвращает младшие 8 бит выражения размером в слово,¦
¦ ¦ следующего за операцией. Выражение должно представлять¦
¦ ¦ собой непосредственное абсолютное значение. ¦
+------+--------------------------------------------------------+
¦ + ¦ Унарный плюс. Возвращает следующее за плюсом выражение¦
¦ ¦ без изменений. Выражение должно представлять собой не-¦
¦ ¦ посредственное абсолютное значение. ¦
+------+--------------------------------------------------------+
¦ - ¦ Унарный минус. Возвращает следующее за минусом выраже-¦
¦ ¦ ние с обратным знаком. Выражение должно представлять¦
¦ ¦ собой непосредственное абсолютное значение. ¦
+------+--------------------------------------------------------+
¦ : ¦ Переопределение сегмента. Указывает ассемблеру, что вы-¦
¦ ¦ ражение после двоеточия относится к сегменту, заданному¦
¦ ¦ именем сегментного регистра (CS, DS, SS или ES) перед¦
¦ ¦ двоеточием. Результатом является ссылка на память со¦
B.Pascal 7 & Objects/LR - 432 -
¦ ¦ значением выражения после двоеточия. Когда переопреде-¦
¦ ¦ ление сегмента используется в операнде инструкции, инс-¦
¦ ¦ трукции предшествует соответствующий префикс переопре-¦
¦ ¦ деления сегмента, обеспечивающий выбор указанного¦
¦ ¦ сегмента. ¦
+------+--------------------------------------------------------+
¦OFFSET¦ Возвращает смещение следующего за операцией выражения¦
¦ ¦ (младшее слово). Результатом будет непосредственное¦
¦ ¦ значение. ¦
+------+--------------------------------------------------------+
¦ SEG ¦ Возвращает сегмент следующего за операцией выражения¦
¦ ¦ (старшее слово). Результатом будет непосредственное¦
¦ ¦ значение. ¦
+------+--------------------------------------------------------+
¦ TYPE ¦ Возвращает тип (размер в байтах) следующего за операци-¦
¦ ¦ ей выражения. Типом непосредственного значения будет 0.¦
+------+--------------------------------------------------------+
¦ PTR ¦ Операция назначения типа. Результатом будет ссылка на¦
¦ ¦ память со значением выражения, следующего за операцией¦
¦ ¦ и типом выражения перед операцией. ¦
+------+--------------------------------------------------------+
¦ * ¦ Умножение. Оба выражения должны представлять собой не-¦
¦ ¦ посредственные абсолютные значения. Результатом будет¦
¦ ¦ непосредственное абсолютное значение. ¦
+------+--------------------------------------------------------+
¦ / ¦ Целочисленное деление. Оба выражения должны представ-¦
¦ ¦ лять собой непосредственные абсолютные значения. Ре-¦
¦ ¦ зультатом будет непосредственное абсолютное значение. ¦
+------+--------------------------------------------------------+
¦ MOD ¦ Остаток целочисленного деления. Оба выражения должны¦
¦ ¦ представлять собой непосредственные абсолютные значе-¦
¦ ¦ ния. Результатом будет непосредственное абсолютное зна-¦
¦ ¦ чение. ¦
+------+--------------------------------------------------------+
¦ SHL ¦ Логический сдвиг влево. Оба выражения должны представ-¦
¦ ¦ лять собой непосредственные абсолютные значения. Ре-¦
¦ ¦ зультатом будет непосредственное абсолютное значение. ¦
+------+--------------------------------------------------------+
¦ SHR ¦ Логический сдвиг вправо. Оба выражения должны представ-¦
¦ ¦ лять собой непосредственные абсолютные значения. Ре-¦
¦ ¦ зультатом будет непосредственное абсолютное значение. ¦
+------+--------------------------------------------------------+
¦ + ¦ Сложение. Выражения могут представлять собой непосредс-¦
¦ ¦ твенные абсолютные значения или ссылки на память, но¦
¦ ¦ перемещаемым значением может быть только одно выраже-¦
¦ ¦ ние. Если одно из выражений - перемещаемое значение, то¦
¦ ¦ результатом также будет перемещаемое значение. Если од-¦
¦ ¦ но из выражений - ссылка на память, то результатом так-¦
¦ ¦ же будет ссылка на память. ¦
+------+--------------------------------------------------------+
¦ - ¦ Вычитание. Первое выражение может иметь любой класс, а¦
¦ ¦ второе выражение должно быть непосредственным абсолют-¦
¦ ¦ ным выражением. Результат имеет тот же тип, что и пер-¦
B.Pascal 7 & Objects/LR - 433 -
¦ ¦ вое выражение. ¦
+------+--------------------------------------------------------+
¦ NOT ¦ Поразрядное отрицание. Выражение должно представлять¦
¦ ¦ собой непосредственные абсолютные значения. Результатом¦
¦ ¦ будет непосредственное абсолютное значение. ¦
+------+--------------------------------------------------------+
¦ AND ¦ Поразрядная операция AND (И). Оба выражения должны¦
¦ ¦ представлять собой непосредственные абсолютные значе-¦
¦ ¦ ния. Результатом будет непосредственное абсолютное зна-¦
¦ ¦ чение. ¦
+------+--------------------------------------------------------+
¦ OR ¦ Поразрядная операция OR (ИЛИ). Оба выражения должны¦
¦ ¦ представлять собой непосредственные абсолютные значе-¦
¦ ¦ ния. Результатом будет непосредственное абсолютное зна-¦
¦ ¦ чение. ¦
+------+--------------------------------------------------------+
¦ XOR ¦ Поразрядная операция XOR (исключающее ИЛИ). Оба выраже-¦
¦ ¦ ния должны представлять собой непосредственные абсолют-¦
¦ ¦ ные значения. Результатом будет непосредственное абсо-¦
¦ ¦ лютное значение. ¦
L------+---------------------------------------------------------
B.Pascal 7 & Objects/LR - 434 -
Процедуры и функции ассемблера
-----------------------------------------------------------------
До сих пор мы рассматривали конструкцию asm...end, как опе-
ратор с обычной частью begin...end. Директива assembler в Borland
Pascal позволяет вам писать на встроенном ассемблере целиком про-
цедуры и функции без необходимости begin...end. Приведем пример
функции на ассемблере:
function LongMul(X, Y: Integer) : Longint; assembler;
asm
mov ax,X
imul Y
end;
Директива assembler приводит к тому, что Borland Pascal вы-
полняет при генерации кода следующую оптимизацию:
- Компилятор не генерирует код для копирования парамет-
ров-значений в локальные переменные. Это влияет на все па-
раметры-значения строкового типа и другие значения-пара-
метры, размер которых не равен 1, 2 или 4 байтам. Внутри
процедуры или функции такие параметры должны интерпретиро-
ваться, как если бы они были параметрами-переменными.
- Компилятор не выделяет память для результата функции, и
ссылка на идентификатор @Result будет ошибкой. Однако
строковые функции являются исключением из этого правила -
они всегда имеют указатель @Result, который распределяется
пользователем.
- Для процедур и функций, не имеющих параметров и локальных
переменных, компилятор не генерирует кадров стека.
- Для процедуры и функции на ассемблере автоматически гене-
рируется код выхода:
push bp ; присутствует, если Locals <> 0 или
; Params <> 0
mov bp,sp ; присутствует, если Locals <> 0 или
; Params <> 0
sub sp,Locals ; присутствует, если Locals <> 0
...
mov sp,bp ; присутствует, если Locals <> 0
pop bp ; присутствует, если Locals <> 0 или
; Params <> 0
ret Params ; всегда присутствует
где Locals - размер локальных переменных, а Params - раз-
мер параметров. Если и Locals и Params = 0, то кода входа
не будет, и код выхода состоит просто из инструкции RET.
Функции, использующие директиву assembler, должны возвращать
B.Pascal 7 & Objects/LR - 435 -
результат следующим образом:
- результаты функции порядкового типа (Integer, Char,
Boolean, перечислимые типы) возвращаются в AL (8-разрядное
значение), AX (16-разрядное значение) или DX:AX (32-раз-
рядное значение);
- результаты функции вещественного типа (Real) возвращаются
в DX:BX:AX;
- результаты функции типов 8087 (Single, Double, Extended,
Comp) возвращаются в ST(0) (регистр стека сопроцессора
8087);
- результаты функции типа указатель возвращаются в DX:AX;
- результаты функции строкового типа возвращаются во времен-
ной ячейке, на которую указывает @Result.
Директива assembler во многом похожа на директиву external.
Процедуры и функции на ассемблере должны должны подчиняться тем
же правилам, что и процедуры и функции типа external. Следующие
примеры показывают некоторые отличия операторов asm в обычных
процедурах и функциях от процедур и функций ассемблера. В первом
примере оператор asm используется в обычной функции для преобра-
зования строки в верхний регистр. Заметим, что значение параметра
Str в этом случае ссылается на локальную переменную, поскольку
компилятор автоматически генерирует код входа, копирующий факти-
ческий параметр в локальную память.
function UpperCase(Str: String): String;
begin
asm
cld
lea si,Str
les di,@Result
SEGSS lodsb
stosb
xor ah,ah
xchg ax,cx
jcxz @3
@1:
SEGSS lodsb
cmp al,'a'
ja @2
cmp al,'a'
ja @2
cmp al,'z'
jb @2
sub al,20H
@2:
stosb
loop @1
B.Pascal 7 & Objects/LR - 436 -
@3:
end;
end;
Второй пример на ассемблере представляет собой версию функ-
ции UpperCase. В этом случае Str не копируется в локальную па-
мять, и функция должна интерпретировать Str, как параметр-пере-
менную.
function UpperCase(S: String): String; assembler;
asm
push ds
cld
lds si,Str
les di@Result
lodsb
stosb
xor ah,ah
xchg ax,cx
jcxz @3
@1:
lodsb
cmp al,'a'
ja @2
cmp al,'z'
jb @2
sub al,20H
@2:
stosb
loop @1
@3:
pop ds
end;
B.Pascal 7 & Objects/LR - 437 -
---------------------------------------------------------------
Глава 25. Компоновка с программами на языке ассемблера
-----------------------------------------------------------------
С помощью директивы компилятора $L можно выполнить компонов-
ку программ или модулей на языке Паскаль и процедур и функций на
языке ассемблера. Из исходного файла на языке ассемблера можно с
помощью ассемблера получить объектный файл (с расширением .OBJ).
Используя компоновщик, несколько объектных файлов можно скомпоно-
вать с программой или модулем. При этом используется директива
компилятора $L.
В программе или модуле на языке Паскаль процедуры или функ-
ции, написанные на языке ассемблера, должны быть описаны как
внешние. Например:
function LoCase(Ch : Char): Char; external;
В соответствующем файле на языке ассемблера все процедуры
или функции должны находиться в сегменте с именем CОDЕ или CSEG,
или в сегменте, имя которого заканчивается на _TEXT, а имена
внешних процедур и функций должны быть указаны в директивах
PUВLIC.
Вы должны обеспечить соответствие процедуры или функции ее
определению в Паскале. Это относится в типу ее вызова (ближний
или дальний), числу и типу параметров и типу результата.
В исходном файле на языке ассемблера могут описываться ини-
циализированные переменные, содержащиеся в сегменте с именем
CONST или в сегменте, оканчивающемся на _DAТA, и неинициализиро-
ванные переменные в сегменте с именем DATA или DSEG, или в сег-
менте, имя которого оканчивается на _BSS. В исходном файле на
языке ассемблера эти переменные являются частными, и на них нель-
зя ссылаться из модуля или программы на Паскале. Они, однако, на-
ходятся в том же сегменте, что и глобальные переменные Паскаля, и
доступны через регистр сегмента DS.
На все процедуры, функции и переменные, описанные в модуле
или программе на Паскале и на те из них, которые описаны в интер-
фейсной секции используемых модулей, можно ссылаться из исходного
файла на языке ассемблера с помощью директивы EXTRN. При этом
обязанность обеспечить корректный тип в определении EXTRN также
возлагается на вас.
Когда объектный файл указывается в директиве $L, Borland
Pascal преобразует файл из формата перемещаемых объектных модулей
(.OBJ) фирмы Intel в свой собственный внутренний формат перемеща-
емых модулей. Это преобразование возможно лишь при соблюдении не-
которых правил:
1. Все процедуры и функции должны быть помещены в сегмент с
именем CODЕ или CSEG, или в сегмент, имя которого окан-
чивается на _TEXT. Все инициализированные частные пере-
B.Pascal 7 & Objects/LR - 438 -
менные должны помещаться в сегмент с именем Const или в
сегмент, имя которого оканчивается на _DATA. Все неини-
циализированные частные переменные должны быть помещены
в сегмент, имя которого оканчивается на _DAТA. Неинициа-
лизированные локальные переменные должны помещаться в
сегмент с именем DATA или DSEG, или в сегмент, имя кото-
рого оканчивается на _BSS. Все другие сегменты игнориру-
ются, поэтому имеется директива GRОUР. В определениях
сегмента может задаваться выравнивание на границу слова
или байта (WORD или ВYTE). При компоновке они всегда вы-
равниваются на границу слова. В определениях сегментов
могут указываться директивы PUВLIС и имя класса (они иг-
норируются).
2. Borland Pascal игнорирует все данные для сегментов, от-
личных от сегмента кода (CODE, CSEG или xxxx_TEXT) и
инициализированного сегмента данных (CONST или
xxxx_DATA). Поэтому при описании переменных в сегменте
неинициализированных данных (DAТA, DSEG или xxxx_BSS)
для определения значения всегда используйте вопроситель-
ный знак (?). Например:
Count DW ?
Buffer DB 128 DUP(?)
3. Байтовые ссылки на идентификаторы типа EXTRN недопусти-
мы. Это означает, например, что операторы НIGНТ и LОW
нельзя использовать с идентификаторами типа EXTRN.
Турбо Ассемблер и Borland Pascal
-----------------------------------------------------------------
Турбо Ассемблер (TASM) значительно облегчает разработку
программ на языке ассемблера и организации в них интерфейса с
программами Borland Pascal. Турбо Ассемблер поддерживает специфи-
ческое использование сегментов, схему памяти и языковую поддержку
для программистов, работающих на Borland Pascal.
Используя ключевое слово PASCAL и директиву .MODEL, можно
обеспечить соблюдение соглашений о вызовах с Borland Pascal, оп-
ределить имена сегментов, выполнить инструкции PUSH BP и MOV
PB,SP, а также обеспечить возврат управления с помощью операторов
POP BP и RET N (где N - это число байт параметра). Директива
.MODEL имеет следующий синтаксис:
.MODEL xxxx, PASCAL
где xxxx - это модель памяти (обычно LARGE).
Задание в директиве .MODEL языка PASCAL сообщает Турбо
Ассемблеру, что параметры были занесены в стек слева-направо - в
том порядке, в котором они обнаружены в исходном операторе, вызы-
вающем процедуру.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 439 -
Директива PROC позволяет вам задать параметры в том же по-
рядке, как они определены в программе Borland Pascal. Если вы оп-
ределяете функцию, которая возвращает строку, обратите внимание
на то, что директива PROC имеет опцию RETURNS, позволяющую вам
получить доступ к временному указателю строки в стеке и не оказы-
вающую влияния на число байт параметра, добавляемых в операторе
RET.
Приведем примеры кода, в которых используются директивы
.MODEL и PROC:
.MODEL LARGE, PASCAL
.CODE
MyProc PROC FAR 1:BYTE, j : BYTE RETURNS result : DWORD
PUBLIC MyProc
les di,result ; получить адрес временной строки
mov al,i ; получить первый параметр i
mov bl,j ; получить второй параметр j
.
.
.
ret
Определение функции в Borland Pascal будет выглядеть следую-
щим образом:
function MyProc(i,j : char) : string; external;
B.Pascal 7 & Objects/LR - 440 -
Примеры программ на языке ассемблера
-----------------------------------------------------------------
Следующая программа является примером модуля и представляет
собой две программы на ассемблере, предназначенные для обработки
строк. Функция UppеrCаsе преобразует символы строки в прописные
буквы, а функция StringOf возвращает строку символов заданной
длины.
unit Strings;
interface
function UpperCase(S: string): string;
function StringOf(Ch: char; Count: byte): string;
inplementation
{$L STRS}
function UpperCase; external;
function StringOf; external;
end.
Далее приведен файл на языке ассемблера, в котором реализо-
ваны программы StringOf и UppеrCаsе. Перед компиляцией модуля
Strings этот файл должен быть ассемблирован в файл с именем
STRS.OBJ. Обратите внимание на то, что в программах используется
дальний тип вызова, так как они описаны в интерфейсной секции
блока.
CODE SEGMENT BYTE PUBLIC
ASSUME CS:CODE
PUBLIC UpperCase, StringOf ; объявить имена
function Uppercase(S: String): String
UpperRes EQU DWORD PTR [BP+10]
UpperStr EQU DWORD PTR [BP+6]
Uppercase PROC FAR
PUSH BP ; сохранить регистр BP
MOV BP,SP ; установить стек
PUSH DS ; сохранить регистр DS
LDS SI,UpperStr ; загрузить адрес строки
LES DI,UpperRes ; загрузить адрес результата
CLD ; переместить строку
LODSB ; загрузить длину строки
STOSB ; скопировать результат
MOV CL,AL ; поместить длину строки в СХ
XOR CH,CH
JCXZ U3 ; пропустить в случае пустой
; строки
U1: LODSB ; пропустить, если символ отличен
; от 'а'...'z'
CPM AL,'a'
JB U2
CPM AL,'z'
JA U2 ; переместить строку
SUB AL,'a'-'A' ; преобразовать в прописные буквы
U2: STOBS ; сохранить результат
B.Pascal 7 & Objects/LR - 441 -
LOOP U1 ; цикл по всем символам
U3: POP DS ; восстановить регистр DS
POP BP ; восстановить регистр ВР
RET 4 ; удалить параметры и возвратить
; управление
UpperCase ENDP
; function StringOf(Ch: Char; Count: Byte): String
StrOfRes EQU DWORD PTR [BP + 10]
StrOfChar EQU BYTE PTR [BP + 8]
StrOfCOunt EQU BYTE PTR [BP + 6]
StringOf PROC FAR
PUSH BP ; сохранить регистр ВР
MOV BP,SP ; установить границы стека
LES DI,StrOfRes ; загрузить адрес результата
MOV AL,StrOfCount ; загрузить счетчик
CLD ; продвинуться на строку
STOSB ; сохранить длину
MOV CL,AL ; поместить значение счетчика в CX
XOR CH,CH
MOV AL,StrOfChar ; загрузить символ
REP STOSB ; сохранить строку символов
POP ; восстановить ВР
RET ; извлечь параметры и выйти
SrtingOf ENDP
CODE ENDS
END
Чтобы ассемблировать этот пример и скомпилировать модуль,
можно использовать следующие команды:
TASM STR5
BPC stringer
Методы на языке ассемблера
-----------------------------------------------------------------
Методы, реализованные на языке ассемблера, можно скомпоно-
вать с программами Borland Pascal с помощью директивы компилятора
$L и зарезервированного ключевого слова external. Описание внеш-
него метода в объектном типе не отличается от обычного метода;
однако в реализации метода перечисляется только заголовок метода,
за которым следует зарезервированной слово external. В исходном
тексте на ассемблере вместо точки (.) для записи уточненных иден-
тификаторов следует использовать операцию @ (точка в ассемблере
уже имеет другой смысл и не может быть частью идентификатора).
Например, идентификатор Паскаля Rect.Init записывается на ассемб-
лере как Rest@Init. Синтаксис @ можно использовать как в иденти-
фикаторах PUBLIC, так и EXTRN.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 442 -
Включаемый машинный код
-----------------------------------------------------------------
Для небольших подпрограмм на языке ассемблера очень удобно
использовать внутренние директивы и операторы Borland Pascal
(операторы inline). Они позволяют вставлять инструкции машинного
кода непосредственно в программу или текст блока, вместо того,
чтобы использовать объектный файл.
Операторы Inline
-----------------------------------------------------------------
Оператор inline состоит из зарезервированного слова Inline,
за которым следует одна или более встроенных записей (записей ма-
шинного кода), разделенных косой чертой и заключенных в круглые
скобки:
inline(10/$2345/Count+1/Data-Offset);
Оператор inline имеет следующий синтаксис:
---------¬ ----¬ -----------¬ ----¬
подставляемый -->¦ inline +->¦ ( +---->¦ запись в +-T->¦ ) +->
оператор L--------- L---- ^ ¦ машинном ¦ ¦ L----
¦ ¦ коде ¦ ¦
¦ L----------- ¦
¦ ----¬ ¦
L------+ / ¦<-----
L----
Каждый оператор inline состоит из необязательного специфика-
тора размера, < или >, и константы или идентификатора переменой,
за которой следуют ноль или более спецификаторов смещения (см.
описанный далее синтаксис). Спецификатор смещения состоит из +
или -, за которым следует константа.
------------¬
запись во --T-------------------->¦ константа +--------------->
встроенном ¦ ----¬ ^ L------------ ^
машинном +-->¦ < +------+ ¦
коде ¦ L---- ¦ ¦
¦ ----¬ ¦ ¦
+-->¦ > +------- ¦
¦ L---- ¦
¦ ----------------¬ ¦
L->¦ идентификатор +-T---------------------
¦ переменной ¦ ¦ ^
L---------------- ¦ ¦
------ L---------¬
¦ -----¬ ----------¬ ¦
L----->¦знак+-->¦константа¦--T-----
^ L----- L---------- ¦
B.Pascal 7 & Objects/LR - 443 -
L--------------------------
Каждая запись inline порождает 1 байт или одно слово кода.
Значения вычисляется, исходя из значения первой константы или
смещения идентификатора переменной, к которому добавляется или из
которого вычитается значение каждой из последующих констант.
Если запись в машинном коде состоит только из констант и,
если ее значение лежит в 8-битовом диапазоне (0..255), то она по-
рождает один байт кода. Если значение выходит за границу 8-бито-
вого диапазона или если запись inline ссылается на переменную, то
генерируется одно слово кода (младший байт следует первым).
Операции < и > могут использоваться для отмены автоматичес-
кого выбора размера, который был описан ранее. Если оператор
inline начинается с операции <, то в код включается только млад-
ший значащий байт значения, даже если это 16-битовое значение.
Если оператор inline начинается с операции >, то в код включается
всегда слово, даже если старший значащий байт равен 0. Например,
оператор:
inline(<$1234/>$44);
гененирует код длиной три байта: $34,$44,$00.
Значение идентификатора переменной в записи inline представ-
ляет собой адрес смещения переменной внутри ее базового сегмента.
Базовый сегмент глобальных переменных (переменных, описанных на
самом внешнем уровне в модуле или программе) и типизованные конс-
танты, доступ к которым организован через регистр DS, представля-
ют собой сегмент данных. Базовый сегмент локальных переменных
(переменных, описанных внутри подпрограммы) является сегментом
стека. В этом случае смещение переменной относится к регистру ВР,
что автоматически влечет за собой выбор сегмента стека.
Примечание: Регистры BP, SP, SS и DS должны сохранять-
ся с помощью операторов inline. Значение всех других ре-
гистров можно изменять.
В следующем примере оператора inline генерируется машинный
код для записи заданного числа слов или данных в указанную пере-
менную. При вызове процедуры FillWord Count слов со значением
Data записывается в памяти, начиная с первого байта, обозначенно-
го как Dest.
procedure FillWord(var Dest, Count, Data: word);
begin
inline(
$C4/$BE/Dest/ { LES DI,Dest[BP] }
$8B/$8e/Count/ { MOV CX,Xount[BP] }
$8B/$86/Data/ { MOV AX,Data[BP] }
$FC/ { CLD }
$F3/$AB); { REP STOSW }
B.Pascal 7 & Objects/LR - 444 -
В операторной части блока операторы inline могут свободно
чередоваться с другими операторами.
Директивы inline
-----------------------------------------------------------------
Директивы inline позволяют писать процедуры и функции, кото-
рые преобразуются при каждом вызове в заданную последовательность
инструкций, представляющих собой машинный код. Синтаксис у дирек-
тивы inline такой же, как у оператора inline:
-------------¬
директива ---------------------->¦ оператор +------------>
inline ¦ inline ¦
L-------------
При вызове обычной процедуры или функции (включая те, кото-
рые содержат в себе операторы inline) компилятором генерируется
такой код, в котором параметры (если они имеются) помещаются в
стек, а затем уже для обращения к процедуре или функции генериру-
ется инструкция CALL. Однако, когда вы обращаетесь к процедуре
или функции типа inline, компилятор вместо инструкции CALL гене-
рирует код из директивы inline. Вот короткий пример двух директив
inline:
procedure DisableInterrupts; inline($FA); { CLI }
procedure EnableInterrupts; inline($FB); { STI }
Когда вызывается процедура DisableInterrupt то генерируется
один байт кода - инструкция CLI.
Процедуры или функции, описанные с помощью директив inline,
могут иметь параметры, однако на параметры нельзя ссылаться сим-
волически (хотя для других переменных это допускается). К тому
же, поскольку такие процедуры или функции фактически являются
макрокомандами, у них отсутствуют автоматический код с инструкци-
ями входа или выхода и никаких инструкций возврата управления не
требуется.
Следующая функция выполняет умножение двух целых значений, в
результате чего получается число длинного целого типа:
function LongMul(X,Y : Integer): Longint;
inline(
$58/ { POP DS ; извлечь из стека Y }
$5A/ { POP AX ; извлечь из стека X }
$F7/$EA); { IMUL DX ; DX:AX = X*Y }
Обратите внимание на отсутствие инструкций входа и выхода и
инструкции возврата управления. Их присутствия не требуется, пос-
кольку при вызове этой функции содержащиеся в ней четыре байта
просто включаются в текст программы.
B.Pascal 7 & Objects/LR - 445 -
Директивы inline предназначены только для очень коротких
(менее 10 байт) процедур и функций.
Из-за того, что процедуры и функции типа inline имеют харак-
тер макроопределений, они не могут использоваться в качестве ар-
гумента операции @ или в функциях Addr, Offs и Seg.
|
