Кирилл Сурков
Александр Вальвачев, Дмитрий Сурков, Юрий Четырько
дата публикации 01-11-2005 05:26

---

Версия для печати

В основе среды Delphi лежит одноименный язык программирования - Delphi, ранее известный как Object Pascal. При разработке программы среда Delphi выполняет свою часть работы - создает пользовательский интерфейс согласно вашему дизайну, а вы выполняете свою часть - пишите обработчики событий на языке Delphi. Объем вашей работы зависит от программы: чем сложнее алгоритм, тем тяжелее ваш труд. Необходимо заранее усвоить, что невозможно заставить средство разработки делать всю работу за вас. Некоторые задачи среда Delphi действительно полностью берет на себя, например создание простейшей программы для просмотра базы данных. Однако большинство задач не вписываются в стандартные схемы - вам могут понадобиться специализированные компоненты, которых нет в палитре компонентов, или для задачи может не оказаться готового решения, и вы вынуждены будете решать ее старым дедовским способом - с помощью операторов языка Delphi. Поэтому мы настоятельно рекомендуем вам не игнорировать эту главу, поскольку на практике вы не избежите программирования. Мы решили изложить язык в одной главе, не размазывая его по всей книге, чтобы дать вам фундаментальные знания и обеспечить быстрый доступ к нужной информации при использовании книги в качестве справочника.

Изучая в школе родной язык, вы начинали с букв, слов и простейших правил синтаксиса. Для постижения основ языка Delphi мы предлагаем вам сделать то же самое.

a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v w x y z
A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z _

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

+ - * / = < > [ ] , . : ; ' ( ) { } @ # $ & ^

<>  <=  >=  ..  (.  .)  (*  *)  //  :=

Они служат, в частности, для обозначения операций типа "не равно", "больше или равно", указания диапазонов значений, комментирования программы, т.д.

Все перечисленные знаки отражены на клавиатуре и при нажатии соответствующих клавиш появляются на экране. Как вы видите, среди них нет русских букв, хотя на клавиатуре вашего компьютера они наверняка присутствуют. Дело в том, что такие буквы в языке Delphi несут чисто информационную нагрузку и используются только в качестве данных или при написании комментария к программе.

15           { целое }
15.0         { вещественное с фиксированной точкой }
1.5E01       { вещественное с плавающей точкой }
$F           { шестнадцатиричное }

В языке Delphi имеется возможность применять все способы записи, но чаще всего используют целые и вещественные числа.

Целые числа состоят только из цифр и знака + или -. Если знак опущен и число не равно 0, то оно рассматривается как положительное, например:

0            { 0 интерпретируется как целое число }
17           { положительное целое число }
-39          { отрицательное целое число  }

0.0          { 0 интерпретируется как вещественное число }
133.5        { положительное вещественное число }
-0.7         { отрицательное вещественное число  }

Вещественные числа могут быть представлены в двух формах: с фиксированной и плавающей точкой.

27800        { точка в конце числа опущена }
0.017	
3.14	

Форма с плавающей точкой используется при работе с очень большими или очень малыми числами. В этой форме число, стоящее перед буквой E, умножается на 10 в степени, указанной после буквы E:

7.13E+14     { 7.13 x 1014 }
1.7E-5       { 1.7 x 10-5 }
3.14E00      { 3.14 x 100 = 3.14}

В этой книге мы чаще будем использовать форму с фиксированной точкой, так как она воспринимается лучше второй формы и совпадает с привычной математической записью чисел.

Неделимые последовательности символов алфавита образуют слова (идентификаторы). Идентификатор начинается с буквы и не должен содержать пробелов. После первого символа допускаются буквы и цифры. Напоминаем, что символ подчеркивания считается буквой.

При написании идентификаторов могут использоваться как прописные, так и строчные буквы (между ними не делается различий). Длина идентификатора может быть любой, но значимы только первые 255 символов (вполне достаточный предел, не так ли). Примеры написания идентификаторов приведены ниже:

Все идентификаторы подразделяются на зарезервированные слова, стандартные директивы, стандартные идентификаторы и идентификаторы программиста.

Зарезервированные (ключевые) слова составляют основу языка Delphi, любое их искажение вызовет ошибку компиляции. Вот полный перечень зарезервированных слов:

and
as
asm
array
begin
case
class
const
constructor
destructor
dispinterface
div
do
downto
else
end
except
exports
file
finally
finalization
for
function
goto
if
implementation
in
inherited
inline
initialization
interface
is
label
library
mod
nil
not
object
of
or
out
packed
procedure
program
property
raise
record
repeat
resourcestring
set
shl
shr
string
then
threadvar
to
try
type
unit
until
uses
var
while
with
xor

Стандартные директивы интерпретируются либо как зарезервированные слова, либо как идентификаторы программиста в зависимости от контекста, в котором используются. Вот они:

absolute
abstract
assembler
at
automated
cdecl
default
dispid
dynamic
export
external
far
forward
index
message
name
near
nodefault
on
overload
override
pascal
private
protected
public
published
read
register
reintroduce
resident
stdcall
stored
virtual
write

Стандартные идентификаторы - это имена стандартных подпрограмм, типов данных языка Delphi, т.д. В качестве примера приведем имена подпрограмм ввода и вывода данных и нескольких математических функций. Вы, без сомнения, сами угадаете их назначение:

Read    Write    Sin    Cos    Exp    Ln

Идентификаторы программиста определяются программистом, т.е вами, и носят произвольный характер. Если идентификатор состоит из двух или более смысловых частей, то для удобства их лучше выделять заглавной буквой или разделять символом подчеркивания:

LowProfit	AverageProfit	HighProfit
Price_One	Price_Two	Price_Sum

Имя идентификатора обязательно должно нести смысловую нагрузку, тогда вы сможете читать программу как книгу и не потратите время на расшифровку непонятных обозначений.

С помощью комментариев вы можете пояснить логику работы своей программы. Комментарий пропускается компилятором и может находиться в любом месте программы. Комментарием является:

{ Любой текст в фигурных скобках }
(* Любой текст в круглых скобках со звездочками *)
// Любой текст от двойной наклонной черты до конца строки

Если за символами { или (* сразу идет знак доллара $, то текст в скобках считается не комментарием, а директивой компилятора. Большинство директив компилятора являются переключателями, которые включают или выключают те или иные режимы компиляции, оптимизацию, контроль выхода значений из допустимого диапазона, переполнение, т.д. Примеры таких директив:

{$OPTIMIZATION ON}
{$WARNINGS ON}
{$RANGECHECKS OFF}

Программа в процессе выполнения всегда обрабатывает какие-либо данные. Данные могут представлять собой целые и дробные числа, символы, строки, массивы, множества и др. Так как компьютер всего лишь машина, для которой данные - это последовательность нулей и единиц, он должен абсолютно точно "знать", как их интерпретировать. По этой причине все данные в языке Delphi подразделены на типы. Для описания каждого типа данных существует свой стандартный идентификатор: для целых - Integer, для дробных - Real, для строк - string и т.д. Программист может образовывать собственные типы данных и давать им произвольные имена (о том, как это делается, мы поговорим чуть позже).

Тип данных показывает, какие значения принимают данные и какие операции можно с ними выполнять. Каждому типу данных соответствует определенный объем памяти, который требуется для размещения данных. Например, в языке Delphi существует тип данных Byte. Данные этого типа принимают значения в целочисленном диапазоне от 0 до 255, могут участвовать в операциях сложения, вычитания, умножения, деления, и занимают 1 байт памяти.

• простые типы данных. Они в свою очередь подразделяются на порядковые и вещественные типы данных. К порядковым типам относятся целочисленные, символьные, булевские, перечисляемые и интервальные типы данных;
• временной тип данных. Служит для представления значений даты и времени;
• строковые типы данных. Служат для представления последовательностей из символов, например текста;
• составные типы данных (в некоторых источниках - структурированные типы данных). Формируются на основе всех остальных типов. К ним относятся массивы, множества, записи, файлы, классы и ссылки на классы;
• процедурные типы данных. Позволяют манипулировать процедурами и функциями как данными программы;
• указательные типы данных. Данные этих типов хранят адреса других данных, с их помощью организуются различные динамические структуры: списки, деревья и т.д.;
• тип данных с непостоянным типом значений. Служит для представления значений, тип которых заранее неизвестен; с его помощью легко организуется работа со списком разнотипных значений;

Некоторые предопределенные типы данных делятся на фундаментальные и обобщенные типы. Данные фундаментальных типов имеют неизменный диапазон значений и объем занимаемой памяти на всех моделях компьютеров. Данные обобщенных типов на различных моделях компьютеров могут иметь разный диапазон значений и занимать разный объем памяти. Деление на фундаментальные и обобщенные типы характерно для целых, символьных и строковых типов данных.

По ходу изложения материала мы рассмотрим все перечисленные типы данных и более подробно объясним их смысл и назначение в программе.

Данные, независимо от типа, имеют некоторое значение и в программе предстают как константы или переменные. Данные, которые получили значение в начале программы и по своей природе изменяться не могут, называются константами. Константами, например, являются скорость света в вакууме и соотношение единиц измерения (метр, сантиметр, ярд, фут, дюйм), которые имеют научно обоснованные или традиционно принятые постоянные значения. Константы описываются с помощью зарезервированного слова const. За ним идет список имен констант, каждому из которых с помощью знака равенства присваивается значение. Одно присваивание отделяется от другого с помощью точки с запятой. Тип константы распознается компилятором автоматически, поэтому его не надо указывать при описании. Примеры констант:

const
  DelphiLanguage = 'Object Pascal';
  KylixLanguage = DelphiLanguage;
  Yard = 914.4;
  Foot = 304.8;

После такого описания для обращения к нужному значению достаточно указать лишь имя соответствующей константы.

Значение константы можно задавать и выражением. Эту возможность удобно использовать для комплексного представления какого-либо понятия. Например, временной промежуток, равный одному месяцу, можно задать так:

const
  SecondsInMinute = 60;
  SecondsInHour = SecondsInMinute * 60;
  SecondsInDay = SecondsInHour * 24;

Очевидно, что, изменив базовую константу SecondsInMinute, можно изменить значение константы SecondsInDay.

const
  Percent: Double = 0.15;
  FileName: string = 'HELP.TXT';

Такие константы называются типизированными; их основное назначение - объявление константных значений составных типов данных.

Переменные в отличие от констант могут неограниченное число раз менять свое значение в процессе работы программы. Если в начале программы некоторая переменная X имела значение 0, то в конце программы X может принять значение 10000. Так бывает, например, при суммировании введенных с клавиатуры чисел.

Переменные описываются с помощью зарезервированного слова var. За ним перечисляются идентификаторы переменных, и через двоеточие указывается их тип. Каждая группа переменных отделяется от другой группы точкой с запятой. Например:

var
  Index: Integer;        // переменная целого типа данных
  FileName: string;      // переменная строкового типа данных
  Sum, Profit: Double;   // группа переменных вещественного типа данных

В теле программы переменной можно присвоить значение. Для этого используется составной символ :=, например:

Sum := 5000.0;           // переменной Sum присваивается 5000
Percent := 0.15;         // переменной Percent присваивается 0.15
Profit := Sum * Percent; // вычисляется произведение двух переменных
                         // и его результат присваивается переменной
                         // Profit

var
  Index: Integer = 1;
  Delimiter: Char = ';';

Объявленные таким образом переменные называются инициализированными. На инициализированные переменные накладывается ограничение: они не могут объявляться в подпрограммах (процедурах и функциях). Если переменная не инициализируется при объявлении, то по умолчанию она заполняется нулем.

Каждый используемый в программе элемент данных должен быть описан в разделе const или var. Исключение составляют данные, заданные непосредственно значением, например:

Write(100, 200); // 100 и 200 - данные, заданные значением

Целочисленные типы данных применяются для описания целочисленных данных. Для решения различных задач могут потребоваться различные целые числа. В одних задачах счет идет на десятки, в других - на миллионы. Соответственно в языке Delphi имеется несколько целочисленных типов данных, среди которых вы можете выбрать наиболее подходящий для своей задачи (таблица 2.1).

* Примечание:
количество байт памяти, требуемых для хранения переменных обобщенных типов данных, приведено для 32-разрядных процессоров семейства x86.

var
  X, Y: Integer;
  TextLength: Cardinal;
  FileSize: Longint;

Позволим себе дать небольшой совет. При программировании алгоритмов предпочтение следует отдавать обобщенным типам даных, поскольку они позволяют достичь максимальной производительности программ при переходе на другие модели компьютеров (например, при переходе на компьютеры, построенные на основе новых 64-разрядных процессоров). Переменные обобщенных типов данных могут храниться в памяти по-разному в зависимости от конкретной модели компьютера, и для работы с ними компилятор может генерировать наиболее оптимальный код. Однако при использовании переменных обобщенных типов данных ни в коем случае нельзя полагаться на формат их хранения в памяти, в частности на размер.

Вещественные типы данных применяются для описания вещественных данных с плавающей или с фиксированной точкой (таблица 2.2).

* Примечание:
количество байт памяти, требуемых для хранения переменных обобщенных типов данных, приведено для 32-разрядных процессоров семейства x86.

var
  X, Y: Double;	
  Z: Extended;

Необходимо отметить, что тип Real является обобщенным типом данных и по отношению к нему справедливо все то, что было сказано о типах Integer и Cardinal.

Символьные типы применяются для описания данных, значением которых является буква, цифра, знак препинания и другие символы. Существуют два фундаментальных символьных типа данных: AnsiChar и WideChar (таблица 2.3). Они соответствуют двум различным системам кодировки символов. Данные типа AnsiChar занимают один байт памяти и кодируют один из 256 возможных символов расширенной кодовой таблицы ANSI, в то время как данные типа WideChar занимают два байта памяти и кодируют один из 65536 символов кодовой таблицы Unicode. Кодовая таблица Unicode - это стандарт двухбайтовой кодировки символов. Первые 256 символов таблицы Unicode соответствуют таблице ANSI, поэтому тип данных AnsiChar можно рассматривать как подмножество WideChar.

* Примечание:
Тип данных Char является обобщенным и соответствует типу AnsiChar. Однако следует помнить, что в будущем тип данных Char может стать эквивалентным типу данных WideChar, поэтому не следует полагаться на то, что символ занимает в памяти один байт.

var
  Symbol: Char;

В программе значения переменных и констант символьных типов заключаются в апострофы (не путать с кавычками!), например:

Symbol := 'A';  // Переменной Symbol присваивается буква A

Булевские типы данных названы так в честь Георга Буля (George Boole), одного из авторов формальной логики. Диапазон значений данных булевских типов представлен двумя предопределенными константами: True - истина и False - ложь (таблица 2.4).

var
  Flag: Boolean;
  WordFlag: WordBool;
  LongFlag: LongBool;

Булевские типы данных широко применяются в логических выражениях и в выражениях отношения. Переменные типа Boolean используются для хранения результатов логических выражений и могут принимать только два значения: False и True (стандартные идентификаторы). Булевские типы данных ByteBool, WordBool и LongBool введены в язык Delphi специально для совместимости с другими языками, в частности с языками C и C++. Все булевские типы данных совместимы друг с другом и могут одновременно использоваться в одном выражении.

Кроме стандартных типов данных язык Delphi поддерживает типы, определенные программистом. Новый тип данных определяется с помощью зарезервированного слова type, за которым следует идентификатор типа, знак равенства и описание. Описание завершается точкой с запятой. Например, можно определить тип, тождественный существующему типу:

type
  TUnicode = WideChar; // TUnicode тождественен типу WideChar
  TFloat = Double;     // TFloat тождественен типу Double

Нетрудно заметить, что идентификаторы новых типов в примере начинаются заглавной буквой T (первая буква слова type). Такое соглашение о типах программиста принято разработчиками среды Delphi, но оно не является строгим. Тем не менее, мы рекомендуем его придерживаться, так как оно способствует более легкому восприятию исходного текста программы.

Синтаксическая конструкция type позволяет создавать новые порядковые типы: перечисляемые типы и интервальные типы.

Перечисляемый тип данных представляет собой список значений, которые может принимать переменная этого типа. Каждому значению поставлен в соответствие идентификатор, используемый в программе для указания этого значения.

type
  TDirection = (North, South, East, West);

var
  Direction: TDirection;
begin
  Direction := North;
end.

На самом деле за идентификаторами значений перечисляемого типа стоят целочисленные константы. По умолчанию, первая константа равна 0, вторая - 1 и т.д. Существует возможность явно назначить значения идентификаторам:

type
  TSizeUnit = (Byte = 1, Kilobyte = 1024 * Byte, Megabyte = Kilobyte * 1024,
    Gigabyte = Megabyte * 1024);

Интервальный тип данных задается двумя константами, ограничивающими диапазон значений для переменных данного типа. Обе константы должны принадлежать одному из стандартных порядковых типов (но не вещественному и не строковому). Значение первой константы должно быть обязательно меньше значения второй. Например, определим интервальный тип TDigit:

type
  TDigit = 0..9;
var
  Digit: TDigit;
begin
  Digit := 5;
  Digit := 10; // Ошибка! Выход за границы диапазона
end.

В операциях с переменными интервального типа данных компилятор генерирует код проверки на принадлежность диапазону, поэтому последний оператор вызовет ошибку. Это очень удобно при отладке, но иногда отрицательно сказывается на скорости работы программы. Для отключения контроля диапазона откройте окно Project Options, выберите страницу Compiler и снимите пометку пункта Range Checking.

Данные перечисляемых и интервальных типов занимают в памяти 1, 2 или 4 байта в зависимости от диапазона значений типа. Например, если диапазон значений не превышает 256, то элемент данных занимает один байт памяти.

Для представления значений даты и времени в среде Delphi существует тип TDateTime. Он объявлен тождественным типу Double. Целая часть элемента данных типа TDateTime соответствует количеству дней, прошедших с полночи 30 декабря 1899 года. Дробная часть элемента данных типа TDateTime соответствует времени дня. Следующие примеры поясняют сказанное:

Если в программе создается новый тип данных, тождественный уже существующему типу данных, то компилятор не делает никаких различий между ними (ни на этапе компиляции, ни на этапе исполнения программы). По сути, создается не новый тип данных, а псевдоним для уже существующего типа данных.

type
  TFileName = string;

В приведенном выше примере тип данных TFileName является псевдонимом для стандартного типа данных string.

Для того чтобы создать действительно новый тип данных, обладающий свойствами уже существующего типа данных, но не тождественный ему, необходимо использовать зарезервированное слово type:

type
  TFileName = type string;

Различие между таким способом создания типа и обычным (без слова type) проявится при изучении массивов, записей и классов. Чтобы подготовленный читатель уже сейчас понял, в чем оно состоит, забежим вперед и приведем поясняющий пример (новичкам советуем пропустить пример и вернуться к нему позже после изучения массивов):

type
  TType1 = array [1..10] of Integer;
  TType2 = type TType1;
var
  A: TType1;
  B: TType2;
begin
  B := A; // Ошибка!
end.

В примере переменные A и B оказываются несовместимы друг с другом из-за слова type в описании типа TType2. Если же переменные A и B принадлежат простым типам данных, то оператор присваивания будет работать:

type
  TType1 = Integer;
  TType2 = type TType1;
var
  A: TType1;
  B: TType2;
begin
  B := A; // Работает
end.

Переменные и константы всех типов могут использоваться в выражениях. Выражение задает порядок выполнения действий над данными и состоит из операндов, круглых скобок и знаков операций. Операнды представляют собой константы, переменные и вызовы функций. Операции - это действия, выполняемые над операндами. Например, в выражении

(X + Y) / 2;

X, Y, 2 - операнды; '+', '/' - знаки операций; скобки говорят о том, что сначала выполняется операция сложения, потом - деления.

В простейшем случае выражение может состоять из одной переменной или константы. Круглые скобки используются, как и при записи обычных математических выражений, для управления порядком выполнения операций.

Операции в языке Delphi подразделяются на арифметические, операции отношения, логические (булевские), строковые, операцию получения адреса и другие. Выражения соответственно называются арифметическими, отношения, булевскими, строковыми и т.д. в зависимости от того, какого типа операнды и операции в них используются.

Арифметические операции наиболее часто используются в выражениях и выполняют арифметические действия над значениями операндов целочисленных и вещественных типов данных (таблица 2.5).

Операции сложения, вычитания и умножения соответствуют аналогичным операциям в математике. В отличие от них операция деления имеет три формы: обычное деление (/), целочисленное деление (div), остаток от деления (mod). Назначение каждой из операций станет понятным после изучения следующих примеров:

Операции отношения выполняют сравнение двух операндов и определяют, истинно значение выражения или ложно (таблица 2.6). Сравниваемые величины могут принадлежать к любому порядковому типу данных. Результат всегда имеет булевский тип.

Эта группа операций специально разработана для реализации алгоритмических элементов типа "больше", "больше или равно" и т.п., которые имеются практически в каждой программе.

Результатом выполнения логических (булевских) операций является логическое значение True или False (таблица 2.7). Операндами в логическом выражении служат данные типа Boolean.

Если операнды в булевской операции имеют целочисленный тип, то операция выполняется над битами операндов и называется побитовой. К побитовым операциям также относятся операции сдвига битов влево (shl) и вправо (shr).

При выполнении выражений одни операции выполняются раньше других. Например, в выражении

20 + 40 / 2

сначала произойдет деление (ибо скобок, меняющих естественный порядок выполнения операций, нет) и только потом - сложение. Выполнение каждой операции происходит с учетом ее приоритета. Не зная приоритета каждой операции, крайне трудно правильно записать даже самое простое выражение. Значения приоритетов для рассмотренных выше операций представлены в таблице 2.9.