Королевство Дельфи"Knowledge itself is power"
F.Bacon
 Лицей
  
Главная
О лицее

Список семинаров

 
 К н и г и
 
Книжная полка
 
 
Библиотека
 
  
  
 


Поиск
 
Поиск по КС
Поиск в статьях
Яndex© + Google©
Поиск книг

 
  
Тематический каталог
Все манускрипты

 
  
Карта VCL
ОШИБКИ
Сообщения системы

 
Форумы
 
Круглый стол
Новые вопросы

 
  
Базарная площадь
Городская площадь

 
   
С Л С

 
Летопись
 
Королевские Хроники
Рыцарский Зал
Глас народа!

 
  
ТТХ
Конкурсы
Королевская клюква

 
Разделы
 
Hello, World!
Лицей

Квинтана

 
  
Сокровищница
Подземелье Магов
Подводные камни
Свитки

 
  
Школа ОБЕРОНА

 
  
Арсенальная башня
Фолианты
Полигон

 
  
Книга Песка
Дальние земли

 
  
АРХИВЫ

 
 

Сейчас на сайте присутствуют:
 
  
 
Во Флориде и в Королевстве сейчас  15:44[Войти] | [Зарегистрироваться]

Глава 2. Основы языка Delphi. Часть III.

Кирилл Сурков
Александр Вальвачев, Дмитрий Сурков, Юрий Четырько
дата публикации 08-11-2005 04:30

урок из цикла: Учебное пособие по программированию на языке Delphi


предыдущий урок содержание семинара следующий урок

Глава 2. Основы языка Delphi. Часть III. 2.8. Подпрограммы

2.8.1. Общие положения

В практике программирования часто встречается ситуация, когда одну и ту же группу операторов требуется выполнить без изменений в нескольких местах программы. Чтобы избавить программиста от многократного дублирования одинаковых фрагментов, была предложена концепция подпрограмм. В этом разделе мы расскажем о том, как эта концепция реализована в языке Delphi.

Подпрограммой называется именованная логически законченная группа операторов, которую можно вызвать по имени (т.е. выполнить) любое количество раз из различных мест программы. В языке Delphi подпрограммы оформляются в виде процедур и функций.

Процедура - это подпрограмма, имя которой не может использоваться в выражениях в качестве операнда. Процедура состоит из заголовка и тела. По структуре ее можно рассматривать как программу в миниатюре. Когда процедура описана, ее можно вызвать по имени из любой точки программы (в том числе из нее самой!). Когда процедура выполнит свою задачу, программа продолжится с оператора, следующего непосредственно за оператором вызова процедуры. Использование имени процедуры в программе называется оператором вызова процедуры.

Функция также является подпрограммой, но в отличие от процедуры ее имя может использоваться в выражениях в качестве операнда, на место которого подставляется результат работы этой функции.

Все процедуры и функции языка Delphi подразделяются на две группы: встроенные и определенные программистом.

Встроенные процедуры и функции являются частью языка и могут вызываться по имени без предварительного описания. В данной главе рассматриваются лишь базовые группы встроенных процедур и функций, остальные будут рассмотрены в других главах по ходу изложения материала.

Процедуры и функции программиста пишутся программистом, т.е. вами, в соответствии с синтаксисом языка и представляют собой локальные блоки. Предварительное описание процедур и функций программиста обязательно.

2.8.2. Стандартные подпрограммы

Арифметические функции
Abs(X) Возвращает абсолютное значение аргумента X.
Exp(X) Возвращает значение ex.
Ln(X) Возвращает натуральный логарифм аргумента X.
Pi Возвращает значение числа ?.
Sqr(X) Возвращает квадрат аргумента X.
Sqrt(X) Возвращает квадратный корень аргумента X.


Примеры:
Выражение Результат
Abs(-4) 4
Exp(1) 2.17828182845905
Ln(Exp(1)) 1
Pi 3.14159265358979
Sqr(5) 25


Тригонометрические функции
ArcTan(X) Возвращает угол, тангенс которого равен X.
Cos(X) Возвращает косинус аргумента X (X задается в радианах).
Sin(X) Возвращает синус аргумента X (X задается в радианах).


Примеры:
Выражение Результат
ArcTan(Sqrt(3)) 1.04719755119660
Cos(Pi/3) 0.5
Sin(Pi/6) 0.5

Заметим, что в состав среды Delphi входит стандартный модуль Math, который содержит высокопроизводительные подпрограммы для тригонометрических, логорифмических, статистических и финансовых вычислений.

Функции выделения целой или дробной части
Frac(X) Возвращает дробную часть аргумента X.
Int(X) Возвращает целую часть вещественного числа X. Результат принадлежит вещественному типу.
Round(X) Округляет вещественное число X до целого.
Trunc(X) Возвращает целую часть вещественного числа X. Результат принадлежит целому типу.
Примеры:
Выражение Результат
Frac(2.5) 0.5
Int(2.5) 2.0
Round(2.5) 3
Trunc(2.5) 2


Функции генерации случайных чисел
Random Возвращает случайное вещественное число в диапазоне 0 <= X < 1.
Random(I) Возвращает случайное целое число в диапазоне 0 <= X < I.
Randomize Заново инициализирует встроенный генератор случайных чисел новым значением, полученным от системного таймера.


Подпрограммы для работы с порядковыми величинами
Chr(X) Возвращает символ, порядковый номер которого равен X.
Dec(X, [N]) Уменьшает целую переменную X на 1 или на заданное число N.
Inc(X, [N]) Увеличивает целую переменную X на 1 или на заданное число N.
Odd(X) Возвращает True, если аргумент X является нечетным числом.
Ord(X) Возвращает порядковый номер аргумента X в своем диапазоне значений.
Pred(X) Возвращает значение, предшествующее значению аргумента X в своем диапазоне.
Succ(X) Возвращает значение, следующее за значением аргумента X в своем диапазоне.


Примеры:
Выражение Результат
Chr(65) 'A'
Odd(3) True
Ord('A') 65
Pred('B') 'A'
Succ('A') 'B'


Подпрограммы для работы с датой и временем
Date Возвращает текущую дату в формате TDateTime.
Time Возвращает текущее время в формате TDateTime.
Now Возвращает текущие дату и время в формате TDateTime.
DayOfWeek(D) Возвращает день недели по дате в формате TDateTime.
DecodeDate(...) Разбивает значение даты на год, месяц и день.
DecodeTime(...) Разбивает значение времени на час, минуты, секунды и милисекунды.
EncodeDate(...) Формирует значение даты по году, месяцу и дню.
EncodeTime(...) Формирует значение времени по часу, минутам, секундам и милисекундам.


Процедуры передачи управления
Break Прерывает выполнение цикла.
Continue Начинает новое повторение цикла.
Exit Прерывает выполнение текущего блока.
Halt Останавливает выполнение программы и возвращает управление операционной системе.
RunError Останавливает выполнение программы, генерируя ошибку времени выполнения.


Разные процедуры и функции
FillChar(...) Заполняет непрерывную область символьным или байтовым значением.
Hi(X) Возвращает старший байт аргумента X.
High(X) Возвращает самое старшее значение в диапазоне аргумента X.
Lo(X) Возвращает младший байт аргумента X.
Low(X) Возвращает самое младшее значение в диапазоне аргумента X.
Move(...) Копирует заданное количество байт из одной переменной в другую.
ParamCount Возвращает количество параметров, переданных программе в командной строке.
ParamStr(X) Возвращает параметр командной строки по его номеру.
SizeOf(X) Возвращает количество байт, занимаемое аргументом X в памяти. Функция SizeOf особенно нужна для определения размеров переменных обощенных типов данных, поскольку представление обощенных типов данных в памяти может изменяться от одной версии среды Delphi к другой. Рекомендуем всегда использовать эту функцию для определения размера переменных любых типов данных; это считается хорошим стилем программирования.
Swap(X) Меняет местами значения старшего и младшего байтов аргумента.
UpCase(C) Возвращает символ C, преобразованный к верхнему регистру.


Примеры:
Выражение Результат
Hi($F00F) $F0
Lo($F00F) $0F
High(Integer) 32767
Low(Integer) -32768
SizeOf(Integer) 2
Swap($F00F) $0FF0
UpCase('a') 'A'


2.8.3. Процедуры программиста

Очевидно, что встроенных процедур и функций для решения большинства прикладных задач недостаточно, поэтому приходиться придумывать собственные процедуры и функции. По своей структуре они очень напоминают программу и состоят из заголовка и блока. Заголовок процедуры состоит из зарезервированного слова procedure, имени процедуры и необязательного заключенного в круглые скобки списка формальных параметров. Имя процедуры - это идентификатор, уникальный в пределах программы. Формальные параметры - это данные, которые вы передаете в процедуру для обработки, и данные, которые процедура возвращает (подробно параметры описаны ниже). Если процедура не получает данных извне и ничего не возвращает, формальные параметры (в том числе круглые скобки) не записываются. Тело процедуры представляет собой локальный блок, по структуре аналогичный программе:

procedure <имя процедуры> ( <список формальных параметров> ) ;
const ...;
type  ...;
var   ...;
begin
  <операторы>
end;

Описания констант, типов данных и переменных действительны только в пределах данной процедуры. В теле процедуры можно использовать любые глобальные константы и переменные, а также вызывать любые подпрограммы (процедуры и функции).

Вызов процедуры для выполнения осуществляется по ее имени, за которым в круглых скобках следует список фактических параметров, т.е. передаваемых в процедуру данных:

<имя процедуры> ( <список фактических параметров> );

Если процедура не принимает данных, то список фактических параметров (в том числе круглые скобки) не указываются.

Понятие процедуры является чрезвычайно важным, так как именно оно лежит в основе одной из самых популярных технологий решения задач на языке Delphi. Технология эта внешне проста: задача разбивается на несколько логически обособленных подзадач и решение каждой из них оформляется в виде отдельной процедуры. Любая процедура может содержать в себе другие процедуры, их количество ограничено только объемом памяти вашего компьютера.

Приведем пример небольшой программы, использующей процедуру Power для вычисления числа X в степени Y. Результат вычисления процедура Power заносит в глобальную переменную Z.

program Console;

{$APPTYPE CONSOLE}

uses
  SysUtils;

var
  Z: Double;

procedure Power(X, Y: Double); // X и Y - формальные параметры
begin
  Z := Exp(Y * Ln(X));
end;

begin
  Power(2, 3);                 // 2 и 3 - фактические параметры
  Writeln('2 в степени 3 = ', Z);
  Writeln('Press Enter to exit...');
  Readln;
end.


2.8.4. Функции программиста

Функции программиста применяются в тех случаях, когда надо создать подпрограмму, участвующую в выражении как операнд. Как и процедура, функция состоит из заголовка и блока. Заголовок функции состоит из зарезервированного слова function, имени функции, необязательного заключенного в круглые скобки списка формальных параметров и типа возвращаемого функцией значения. Функции возвращают значения любых типов данных кроме Text и file of (см. файлы). Тело функции представляет собой локальный блок, по структуре аналогичный программе.

function <имя функции> ( <список формальных параметров> ): <тип результата>;
const ...;
type  ...;
var   ...;
begin
  <операторы>
end;

В теле функции должен находиться по крайней мере один оператор, присваивающий значение имени функции или неявной локальной переменной Result. Если таких присваиваний несколько, то результатом функции будет значение последнего из этих операторов. Преимущество от использования переменной Result состоит в том, что она может участвовать в выражениях как операнд.

В качестве примера заменим явно неуклюжую процедуру Power (см. выше) на функцию с таким же именем:

program Console;

{$APPTYPE CONSOLE}

uses
  SysUtils;

function Power(X, Y: Double): Double;       // X и Y - формальные параметры
begin
  Result := Exp(Y * Ln(X));
end;

begin
  Writeln('2 в степени 3 = ', Power(2, 3)); // 2 и 3 - фактические параметры
  Writeln('Press Enter to exit...');
  Readln;
end.


2.8.5. Параметры процедур и функций

Параметры служат для передачи исходных данных в подпрограммы и для приема результатов работы этих подпрограмм.

Исходные данные передаются в подпрограмму с помощью входных параметров, а результаты работы подпрограммы возвращаются через выходные параметры. Параметры могут быть входными и выходными одновременно.

Входные параметры объявляются с помощью ключевого слова const; их значения не могут быть изменены внутри подпрограммы:

function Min(const A, B: Integer): Integer;
begin
  if A < B then Result := A
  else Result := B;
end;
Для объявления выходных параметров служит ключевое слово out:
procedure GetScreenResolution(out Width, Height: Integer);
begin
  Width := GetScreenWidth;
  Height := GetScreenHeight;
end;

Установка значений выходных параметров внутри подпрограммы приводит к установке значений переменных, переданных в качестве аргументов:

var
  W, H: Integer;
begin
  GetScreenResolution(W, H);
  ...
end;

После вызова процедуры GetScreenResolution переменные W и H будут содержать значения, которые были присвоены формальным параметрам Width и Height соответственно.

Если параметр является одновременно и входным, и выходным, то он описывается с ключевым словом var:

procedure Exchange(var A, B: Integer);
var
  C: Integer;
begin
  C := A;
  A := B;
  B := C;
end;

Изменение значений var-параметров внутри подпрограммы приводит к изменению значений переменных, переданных в качестве аргументов:

var
  X, Y: Integer;
begin
  X := 5;
  Y := 10;
  ...
  Exchange(X, Y);
  // Теперь X = 10, Y = 5
  ...
end;

При вызове подпрограмм на место out- и var-параметров можно подставлять только переменные, но не константы и не выражения.

Если при описании параметра не указано ни одно из ключевых слов const, out, или var, то параметр считается входным, его можно изменять, но все изменения не влияют на фактический аргумент, поскольку они выполняются с копией аргумента, создаваемой на время работы подпрограммы. При вызове подпрограммы на месте такого параметра можно использовать константы и выражения. Пример подпрограммы:

function NumberOfSetBits(A: Cardinal): Byte;
begin
  Result := 0;
  while A <> 0 do
  begin
    Result := Result + (A mod 2);
    A := A div 2;
  end;
end;

Параметр A в приведенной функции является входным, но при этом он используется в качестве локальной переменной для хранения промежуточных данных.

Разные способы передачи параметров (const, out, var и без них) можно совмещать в одной подпрограмме. В следующем законченном примере процедура Average принимает четыре параметра. Первые два (X и Y) являются входными и служат для передачи исходных данных. Вторые два параметра являются выходными и служат для приема в вызывающей программе результатов вычисления среднего арифметического (M) и среднего геометрического (P) от значений X и Y:

program Console;

{$APPTYPE CONSOLE}

uses
  SysUtils;

procedure Average(const X, Y: Double; out M, P: Double);
begin
  M := (X + Y) / 2;
  P := Sqrt(X * Y);
end;

var
  M, P: Double;

begin
  Average(10, 20, M, P);
  Writeln('Среднее арифметическое = ', M);
  Writeln('Среднее геометрическое = ', P);
  Writeln('Press Enter to exit...');
  Readln;
end.

Существует разновидность параметров без типа. Они называются нетипизированными и предназначены для передачи и для приема данных любого типа. Нетипизированные параметры описываются с помощью ключевых слов const и var, при этом тип данных опускается:

procedure JustProc(const X; var Y; out Z);

Внутри подпрограммы тип таких параметров не известен, поэтому программист должен сам позаботиться о правильной интерпретации переданных данных. Заметим, что при вызове подпрограмм на место нетипизированных параметров (в том числе и на место нетипизированных const-параметров) можно подставлять только переменные.

Передача фактических аргументов в подпрограмму осуществляется через специальную область памяти - стек. В стек помещается либо значение передаваемого аргумента (передача значения), либо адрес аргумента (передача ссылки на значение). Конкретный способ передачи выбирается компилятором в зависимости от того, как объявлен параметр в заголовке подпрограммы. Связь между объявлением параметра и способом его передачи поясняет таблица 2.10:

Ключевое слово Назначение Способ передачи
<отсутствует> Входной Передается копия значения
const Входной Передается копия значения либо ссылка на значение в зависимости от типа данных
out Выходной Передается ссылка на значение
var Входной и выходной Передается ссылка на значение

Таблица 2.10. Способы передачи параметров

Если передается значение, то подпрограмма манипулирует копией аргумента. Если передается ссылка на значение, то подпрограмма манипулирует непосредственно аргументом, обращаясь к нему через переданный адрес.

2.8.6. Опущенные параметры процедур и функций

В языке Delphi существует возможность задать параметрам процедур и функций стандартные значения. Они указываются через знак равенства после типа параметра. Например, опишем процедуру, которая заполняет некоторую область памяти заданным значением:

procedure Initialize(var X; MemSize: Integer; InitValue: Byte = 0);

Для параметра InitValue задано стандартное значение, поэтому его можно опустить при вызове процедуры Initialize:

Initialize(MyVar, 10); // Эквивалентно Initialize(MyVar, 10, 0);

Подпрограмма может содержать любое количество параметров со стандартными значениями, однако такие параметры должны быть последними в списке. Другими словами, после параметра со стандартным значением не может следовать обычный параметр, поэтому следующее описание будет воспринято компилятором как ошибочное:

procedure Initialize(var X; InitValue: Byte = 0; MemSize: Integer); // Ошибка!

2.8.7. Перегрузка процедур и функций

В некоторых случаях возникает необходимость в написании подпрограмм, которые выполняют одинаковые логические действия, но над переменными разных типов данных. Например:

procedure IncrementInteger(var Value: Integer);
procedure IncrementReal(var Value: Real);

В языке Delphi существует возможность дать двум и более процедурам (функциям) одинаковые идентификаторы при условии, что все такие процедуры (функции) отличаются списком параметров. Такая возможность называется перегрузкой. Для указания того, что процедура (функция) перегружена, служит стандартная директива overload. С ее помощью вышеприведенный пример можно переписать следующим образом:

procedure Increment(var Value: Integer); overload; // процедура 1
procedure Increment(var Value: Real); overload;    // процедура 2

Какую именно процедуру использовать в том или ином случае компилятор будет определять на этапе компиляции программы по типам фактических аргументов, передаваемых при вызове.

var
  X: Integer;
  Y: Real;
begin
  X:=1;
  Y:=2.0;
  Increment(X); // Вызывается процедура 1
  Increment(Y); // Вызывается процедура 2
end.

При перегрузке процедур и функций существует особенность, связанная с целочисленными типами данных. Допустим, имеются две процедуры:

procedure Print(X: Shortint); overload; // процедура 1
procedure Print(X: Longint); overload;  // процедура 2

Если мы попробуем вызвать процедуру Print, указав в качестве фактического аргумента целочисленную константу, то увидим, что выбор компилятором варианта процедуры зависит от значения константы.

Print(5);    // Вызывается процедура 1
Print(150);  // Вызывается процедура 2
Print(-500); // Вызывается процедура 2
Print(-1);   // Вызывается процедура 1

Очевидно, что одно и то же число может интерпретироваться и как Longint, и как Shortint (например, числа 5 и -1). Логика компилятора в таких случаях такова: если значение фактического параметра попадает в диапазон значений нескольких типов, по которым происходит перегрузка, то компилятор выбирает процеудуру (функцию), у которой тип параметра имеет меньший диапазон значений. Например, вызов Print(5) будет означать вызов того варианта процедуры, который имеет тип параметра Shortint. А вот вызов Print(150) будет означать вызов того варианта процедуры, который имеет тип параметра Longint, т.к. число 150 не вмещается в диапазон значений типа данных Shortint.

Поскольку в нынешней версии среды Delphi обощенный тип данных Integer совпадает с фундаментальным типом данных Longint, следующий вариант перегрузки является ошибочным:

procedure Print(X: Integer); overload;
procedure Print(X: Longint); overload; // Ошибка!

Такая же ошибка возникает при использовании пользовательских типов данных, определенных через общий базовый тип.

type
  TMyInteger = Integer;

procedure Print(X: Integer); overload;
procedure Print(X: TMyInteger); overload; // Ошибка!

Что делать в тех случаях, когда такая перегрузка просто необходима? Для этого пользовательский тип данных необходимо создавать с использованием ключевого слова type:

type
  TMyInteger = type Integer;

procedure Print(X: Integer); overload;
procedure Print(X: TMyInteger); overload; // Правильно

Необходимо заметить, что при использовании перегруженных процедур (функций), у которых есть параметры, имеющие стандартные значения, нужно быть очень внимательным, т.к. могут возникнуть ситуации, когда компилятор просто не будет знать, какую именно процедуру (функцию) вы хотите вызвать. Например:

procedure Increment(var Value: Real; Delta: Real = 1.0); overload; // процедура 1
procedure Increment(var Value: Real); overload;                    // процедура 2

Вызов процедуры Increment с одним параметром вызовет неоднозначность:

var
  X: Real;
begin
  Increment(X, 10); // Вызывается процедура 1
  Increment(X);     // Ошибка! Неоднозначность
end.

Запрещается также перегружать функции, которые отличаются лишь типом возвращаемого значения.

function SquareRoot(X: Integer): Single; overload;
function SquareRoot(X: Integer): Double; overload; // Ошибка!

2.8.8. Соглашения о вызове подпрограмм

В различных языках программирования используются различные правила вызова подпрограмм. Для того чтобы из программ, написанных на языке Delphi, возможно было вызывать подпрограммы, написанные на других языках (и наоборот), в языке Delphi существуют директивы, соответствующие четырем известным соглашениям о вызове подпрограмм: register, stdcall, pascal, cdecl.

Директива, определяющая правила вызова, помещается в заголовок подпрограммы, например:
procedure Proc; register;
function Func(X: Integer): Boolean; stdcall;

Директива register задействует регистры процессора для передачи параметров и поэтому обеспечивает наиболее эффективный способ вызова подпрограмм. Эта директива применяется по умолчанию. Директива stdcall используется для вызова стандартных подпрограмм операционной системы. Директивы pascal и cdecl используются для вызова подпрограмм, написанных на языках Delphi и C/C++ соответственно.

2.8.9. Рекурсивные подпрограммы

В ряде приложений алгоритм решения задачи требует вызова подпрограммы из раздела операторов той же самой подпрограммы, т.е. подпрограмма вызывает сама себя. Такой способ вызова называется рекурсией. Рекурсия полезна прежде всего в тех случаях, когда основную задачу можно разделить на подзадачи, имеющие ту же структуру, что и первоначальная задача. Подпрограммы, реализующие рекурсию, называются рекурсивными. Для понимания сути рекурсии лучше понимать рекурсивный вызов как вызов другой подпрограммы. Практика показывает, что в такой трактовке рекурсия воспринимается значительно проще и быстрее.

Приведенная ниже программа содержит функцию Factorial для вычисления факториала. Напомним, что факториал числа определяется через произведение всех натуральных чисел, меньших либо равных данному (факториал числа 0 принимается равным 1):

X! = 1 * 2 * ... * (X - 2) * (X - 1) * X

Из определения следует, что факториал числа X равен факториалу числа (X - 1), умноженному на X. Математическая запись этого утверждения выглядит так:

X! = (X - 1)! * X, где 0! = 1
Последняя формула используется в функции Factorial для вычисления факториала:
program Console;

{$APPTYPE CONSOLE}

uses
  SysUtils;

function Factorial(X: Integer): Longint;
begin
  if X = 0  then // Условие завершения рекурсии
    Factorial := 1
  else
    Factorial := Factorial(X - 1) * X;
end;

begin
  Writeln('4! = ', Factorial(4)); // 4! = 1 * 2 * 3 * 4 = 24
  Writeln('Press Enter to exit...');
  Readln;
end.

При написании рекурсивных подпрограмм необходимо обращать особое внимание на условие завершения рекурсии, иначе рекурсия окажется бесконечной и приложение будет прервано из-за ошибки переполнения стека.

Бывает встречается такая рекурсия, когда первая подпрограмма вызывает вторую, а вторая - первую. Такая рекурсия называется косвенной. Очевидно, что записанная первой подпрограмма будет содержать еще неизвестный идентификатор второй подпрограммы (компилятор не умеет заглядывать вперед). В результате компилятор сообщит об ошибке использования неизвестного идентификатора. Эта проблема решается с помощью упреждающего (предварительного) описания процедур и функций.

2.8.10. Упреждающее объявление процедур и функций

Для реализации алгоритмов с косвенной рекурсией в языке Delphi предусмотрена специальная директива предварительного описания подпрограмм forward. Предварительное описание состоит из заголовка подпрограммы и следующего за ним зарезервированного слова forward, например:

procedure Proc; forward;
function Func(X: Integer): Boolean; forward;

Заметим, что после такого первичного описания в полном описании процедуры или функции можно не указывать список формальных параметров и тип возвращаемого значения (для функции). Например:

procedure Proc2(<формальные параметры>); forward;

procedure Proc1;
begin
  ...
  Proc2(<фактические параметры>);
  ...
end;

procedure Proc2; // Список формальных параметров опущен
begin
  ...
  Proc1;
  ...
end;

begin
  ...
  Proc1;
  ...
end.


2.8.11. Процедурные типы данных

Наряду с уже известными типами данных в языке Delphi введен так называемый процедурный тип, с помощью которого обычные процедуры и функции можно интерпретировать как некоторую разновидность переменных. Определение процедурного типа состоит из зарезервированного слова procedure или function, за которым следует полное описание параметров. Для функции дополнительно указывается тип результата. Символические имена параметров никакой роли не играют, поскольку нигде не используются.

type
  TProc = procedure (X, Y: Integer);
  TFunc = function (X, Y: Integer): Boolean;

Определив процедурный тип, можно непосредственно перейти к так называемым процедурным переменным. Они объявляются точно так же, как и обычные переменные.

var
  P: TProc;
  F: TFunc;

При работе с процедурной переменной важно понимать, что она не дублирует код подпрограммы, а содержит лишь ее адрес. Если обратиться к такой переменной как к подпрограмме, произойдет выполнение подпрограммы, адрес которой записан в переменной.

program Console;

{$APPTYPE CONSOLE}

uses
  SysUtils;

function Power(X, Y: Double): Double;
begin
  Result := Exp(Y * Ln(X));
end;

type
  TFunc = function (X, Y: Double): Double;

var
  F: TFunc;

begin
  F := Power; // В переменную F заносится адрес функции Power
  Writeln('2 power 4 = ', F(2, 4)); // Вызов Power посредством F
  Writeln('Press Enter to exit...');
  Readln;
end.

Обращение к процедурной переменной следует выполнять только после установки ее значения. Чтобы установка значения была корректной, процедура либо функция справа от знака присваивания не должна быть встроенной подпрограммой модуля System.

2.9. Программные модули

2.9.1. Структура модуля

Логически обособленные группы процедур и функций чрезвычайно удобно объединять в специализированные библиотеки - модули. Для этого язык Delphi предлагает специальные средства и доступную каждому технологию. Приведем общую структуру программного модуля:

Заголовок модуля 		unit <имя модуля>;
    Директивы компилятора	{$<директивы>}

Интерфейсная часть		interface
    Подключение модулей		uses <имя>, ..., <имя>;
    Константы			const ... ;
    Типы данных			type  ... ;
    Переменные			var   ... ;
    Заголовки процедур		procedure <имя> (<параметры>);
    Заголовки функций		function  <имя> (<параметры>): <тип>;

Часть реализации		implementation
    Подключение модулей		uses <имя>, ..., <имя>;
    Константы			const ... ;
    Типы данных			type  ... ;
    Переменные			var   ... ;
    Реализация процедур		procedure <имя>; begin ... end;
    Реализация функций		function  <имя>; begin ... end;

Код инициализации		initialization <операторы>
Код завершения			finalization <операторы>
				end.

После слова unit записывается имя модуля. Оно должно совпадать с именем файла, в котором находится исходный текст модуля. Например, если файл называется MathLib.pas, то модуль должен иметь имя MathLib. Заголовок модуля формируется автоматически при сохранении файла на диске, поэтому его не следует изменять вручную. Чтобы дать модулю другой заголовок, просто сохраните его на диске под другим именем.

В разделе interface описываются глобальные данные, процедуры и функции, доступные для использования в основной программе и других модулях.

В разделе implementation реализуется программный код глобальных процедур и функций и описываются локальные данные, процедуры и функции, недоступные основной программе и другим модулям.

Блок initialization является необязательным. Он состоит из операторов и выполняется автоматически непосредственно перед запуском основной программы. Блоки инициализации подключенных к программе модулей выполняются в том порядке, в котором они упоминаются в секции uses.

Блок finalization тоже является необязательным. Он состоит из операторов и выполняется автоматически непосредственно после завершения основной программы. Блоки завершения подключенных к программе модулей выполняются в порядке, обратном порядку подключения модулей в секции uses.

Если модуль не нуждается в инициализации и завершении, блоки initialization и finalization можно опустить.

В качестве упражнения давайте создадим модуль и подключим его к основной программе (для этого сначала запустите среду Delphi):

  1. Выберите в главном меню команду File | New..., в появившемся диалоговом окне активизируйте значок с подписью Unit и щелкните на кнопке OK (рисунок 2.6).

    Рисунок 2.6. Окно среды Delphi для создания нового модуля


  2. Вы увидите, что среда Delphi создаст в редакторе кода новую страницу с текстом нового модуля Unit1 (рисунок 2.7):

    Рисунок 2.7. Текст нового модуля в редакторе кода


  3. Сохраните модуль под именем MathLib, выбрав в меню команду File | Save (рисунок 2.8):

    Рисунок 2.8. Окно сохранения модуля


  4. Заметьте, что основная программа Console изменилась: в списке подключаемых модулей появилось имя модуля MathLib (рисунок 2.9). После слова in среда Delphi автоматически помещает имя файла, в котором находится модуль. Для стандартных модулей, таких как SysUtils, это не нужно, поскольку их местонахождение хорошо известно.

    Рисунок 2.9. Текст программы Console в окне редактора

Теперь перейдем к содержимому модуля. Давайте объявим в нем константу Pi и две функции: Power - вычисление степени числа, и Average - вычисление среднего арифметического двух чисел:

unit MathLib;

interface

const
  Pi = 3.14;

function Power(X, Y: Double): Double;
function Average(X, Y: Double): Double;

implementation

function Power(X, Y: Double): Double;
begin
  Result := Exp(Y * Ln(X));
end;

function Average(X, Y: Double): Double;
begin
  Result := (X + Y) / 2;
end;

end.
Вот как могла бы выглядеть программа, использующая модуль Math:
program Console;

{$APPTYPE CONSOLE}

uses
  SysUtils,
  MathLib in 'MathLib.Pas';

begin
  Writeln(Pi);
  Writeln(Power(2, 4));
  Writeln(Average(2, 4));
  Writeln('Press Enter to exit...');
  Readln;
end.

После компиляции и запуска программы вы увидите на экране три числа (рисунок 2.10):


Рисунок 2.10. Результат работы программы Console


2.9.2. Стандартные модули языка Delphi

В состав среды Delphi входит великолепный набор модулей, возможности которых удовлетворят даже самого привередливого программиста. Все модули можно разбить на две группы: системные модули и модули визуальных компонентов.

К системным модулям относятся System, SysUtils, ShareMem, Math. В них содержатся наиболее часто используемые в программах типы данных, константы, переменные, процедуры и функции. Модуль System - это сердце среды Delphi; содержащиеся в нем подпрограммы обеспечивают работу всех остальных модулей системы. Модуль System подсоединяется автоматически к каждой программе и его не надо указывать в операторе uses.

Модули визуальных компонентов (VCL - Visual Component Library) используются для визуальной разработки полнофункциональных GUI-приложений - приложений с графическим пользовательским интерфейсом (Graphical User Interface). Эти модули в совокупности представляют собой высокоуровневую объектно-ориентированную библиотеку со всевозможными элементами пользовательского интерфейса: кнопками, надписями, меню, панелями и т.д. Кроме того, модули этой библиотеки содержат простые и эффективные средства доступа к базам данных. Данные модули подключаются автоматически при помещении компонентов на форму, поэтому вам об этом заботиться не надо. Их список слишком велик, поэтому мы его не приводим.

Все основные модули среды Delphi, включая модули визуальных компонентов, поставляются вместе с их исходными текстами на языке Delphi. По мере роста вашего профессионального опыта мы рекомендуем чаще обращаться к этим исходным текстам. Во-первых, в них вы найдете ответы на многие вопросы о внутреннем устройстве среды Delphi, а во-вторых, они послужат образцовым примером профессионального подхода в решении широкого круга задач. И, в-третьих, что не менее важно, это поможет научиться красиво и правильно (в рамках устоявшегося стиля) оформлять тексты Ваших собственных программ так, чтобы их с легкостью читали и понимали другие программисты.

Исходные тексты стандартных модулей среды Delphi находятся в каталоге Delphi/Source.

2.9.3. Область действия идентификаторов

При программировании необходимо соблюдать ряд правил, регламентирующих использование идентификаторов:

  • каждый идентификатор должен быть описан перед тем, как он будет использован;
  • областью действия идентификатора является блок, в котором он описан;
  • все идентификаторы в блоке должны быть уникальными, т.е. не повторяться;
  • один и тот же идентификатор может быть по-разному определен в каждом отдельном блоке, при этом блоки могут быть вложенными;
  • если один и тот же идентификатор определен в нескольких вложенных блоках, то в пределах вложенного блока действует вложенное описание;
  • все глобальные описания подключенного модуля видны программе (подключающему модулю), как если бы они были сделаны в точке подключения;
  • если подключаются несколько модулей, в которых по-разному определен один и тот же идентификатор, то определение, сделанное в последнем подключенном модуле перекрывает все остальные;
  • если один и тот же идентификатор определен и в подключенном модуле, и в программе (подключающем модуле), то первый игнорируется, а используется идентификатор, определенный в программе (подключающем модуле). Доступ к идентификатору подключенного модуля возможен с помощью уточненного имени. Уточненное имя формируется из имени модуля и записанного через точку идентификатора. Например, чтобы в предыдущем примере получить доступ к стандартному значению числа π, нужно записать System.Pi.

предыдущий урок содержание семинара следующий урок




Смотрите также материалы по темам:


 Обсуждение материала [ 02-07-2010 14:02 ] 7 сообщений
  
Время на сайте: GMT минус 5 часов

Если вы заметили орфографическую ошибку на этой странице, просто выделите ошибку мышью и нажмите Ctrl+Enter.
Функция может не работать в некоторых версиях броузеров.

Web hosting for this web site provided by DotNetPark (ASP.NET, SharePoint, MS SQL hosting)  
Software for IIS, Hyper-V, MS SQL. Tools for Windows server administrators. Server migration utilities  

 
© При использовании любых материалов «Королевства Delphi» необходимо указывать источник информации. Перепечатка авторских статей возможна только при согласии всех авторов и администрации сайта.
Все используемые на сайте торговые марки являются собственностью их производителей.

Яндекс цитирования