Delphi之动态数组.docx
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Delphi之动态数组
动态数组之使用指针
传统的Pascal语言其数组大小是预先确定的,当你用数组结构声明数据类型时,你必须指定数组元素的个数。
专业程序员也许知道些许动态数组的实现技术,一般是采用指针,用手工分配并释放所需的内存。
Delphi4中增加了非常简单的动态数组实现方法,实现过程效仿我前面讲过的动态长字符串。
与长字符串一样,动态数组的内存动态分配并且引用记数,不过动态数组不支持copy-on-write技术。
这不是个大问题,因为你可以把变量值设置为nil释放数组内存。
这样你就可以声明一个不指定元素个数的数组,并用SetLength过程给数组分配一个特定大小的内存,SetLength过程还可以改变数组大小而不影响其内容,除此外还有一些字符串过程也可用于数组,如Copy函数。
以下摘录的代码突出了一点,这就是:
定义数组后必须先为它分配内存,然后才能开始使用:
procedureTForm1.Button1Click(Sender:
TObject);varArray1:
arrayofInteger;beginArray1[1]:
=100;//errorSetLength(Array1,100);Array1[99]:
=100;//OK...end;
如果你只定义一个数组元素个数,那么索引总是从0开始。
Pascal中的普通数组既能用不为零的下标,也能用非整数的下标,但动态数组均不支持这两种下标。
象普通数组一样,你可以通过Length、High和Low函数了解到动态数组的状况,不过对于动态数组,Low函数返回值总是0,High函数返回数组大小减1,这意味着空的动态数组其函数High返回值是-1,这是一个很怪的值,因为它比Low的返回值还小。
图8.1:
例DynArr窗体
以上作了简短的介绍,现在举个简例,例名DynArr,见图8.1。
例子实在是很简单,其实动态数组没有什么特别复杂地方。
我想通过该例说明几个程序员可能犯的错误。
程序中声明了两个全程数组并在OnCreate事件中初始化了第一个数组:
varArray1,Array2:
arrayofInteger;procedureTForm1.FormCreate(Sender:
TObject);begin//allocateSetLength(Array1,100);end;
这样就把数组所有值设置为0。
完成这段代码你马上就能读写数组元素的值,而不用害怕内存出错,当然条件是你没有试图访问超过数组上界的元素。
为了更好地初始化,程序中添加了一个按钮,执行数组元素赋值操作:
procedureTForm1.btnFillClick(Sender:
TObject);varI:
Integer;beginforI:
=Low(Array1)toHigh(Array1)doArray1[I]:
=I;end;
Grow按钮用于修改数组大小,但并不影响数组内容。
单击Grow按钮后,你可以用Getvalue按钮进行检验:
procedureTForm1.btnGrowClick(Sender:
TObject);begin//growkeepingexistingvaluesSetLength(Array1,200);end;procedureTForm1.btnGetClick(Sender:
TObject);begin//extractCaption:
=IntToStr(Array1[99]);end;
Alias按钮的OnClick事件代码稍复杂些,程序通过:
=算子把一个数组拷贝给另一个数组,从而有效地创建了一个别名(一个新变量,但引用内存中同一数组)。
从中可见,如果你改变了其中一个数组,那么另一个同样也会改变,因为它们指向同一个内存区:
procedureTForm1.btnAliasClick(Sender:
TObject);begin//aliasArray2:
=Array1;//changeone(bothchange)Array2[99]:
=1000;//showtheotherCaption:
=IntToStr(Array1[99]);
在btnAliasClick事件中增加了两部分操作内容。
第一部分是数组等同测试,不过并不是测试实际的数组元素,而是测试数组所引用的内存区,检测变量是不是内存中同一数组的两个别名:
procedureTForm1.btnAliasClick(Sender:
TObject);begin...ifArray1=Array2thenBeep;//truncatefirstarrayArray1:
=Copy(Array2,0,10);end;
btnAliasClick事件的第二部分内容是调用Copy函数。
该函数不仅把数据从一个数组移到另一个数组,而且用函数创建的新数组取代第一个数组,结果变量Array1所引用的是11个元素的数组,因此,按Getvalue和Setvalue按钮将产生一个内存错误,并且触发一个异常(除非你把范围检查range-checking选项关掉,这种情况下,错误仍在但屏幕上不会显示异常)。
虽然如此,Fill按钮仍能正常工作,因为需要修改的数组元素由数组当前的下标范围确定。
自从有了动态数组,链表除了在教科书里出现外,已经很少在实际编程中被使用了,事实也是如此,数组的确比传统链表快得多,而且也方便的多。
从Delphi4起,开始了内建各种类型的动态数组支持。
但是,对我们来说动态数组支持似乎做的不够彻底,因为Delphi竟然连删除、插入、移动连续元素的函数都没有提供,让人使用起来总觉得不够爽!
!
!
J。
作为一名程序员,我们当然要有自己解决问题的能力,下面就让我们简单介绍一下Delphi下的动态数组。
在Delphi中,数组类型有静态数组(a:
array[0..1024]ofinteger)、动态数组(vara:
arrayofinteger)、指针数组(即指向静态数组的指针)和开放数组(仅用于参数传递)。
静态数组、指针数组有速度快的好处,动态数组有大小可变的优势,权衡之下就有了折衷的办法,那就是定义的动态数组在必要时转换为指针。
动态数组声明之后,只有下面几个函数可:
1.设置数组大小,可以任意缩减或增加数组大小
ProcedureSetLength(varS;NewLength:
integer);
2.取出连续元素,复制给另一个数组变量
FunctionCopy(s;Index,Count:
integer):
array;
3.取得数组大小及上下限
FunctionLength(s):
integer;
FunctionHigh(x):
integer;
FunctionLow(x):
integer;
值得注意的是,不加const或var修饰的动态数组会被作为形参传递,而动态数组用const修饰并不意味着你不能修改数组里的元素(不信你可以字自己在程序中试试。
还有一点是High函数调用了Length函数,所以我们在获取数组上限时最好直接用Length(s)函数。
动态数组在内存空间中占用4个字节. 动态数组在内存中的分配表如下:
偏移量 内容
-8 32-bit引用计数
-4 32-bit数组长度
0..数组长度*(元素尺寸)-1 数组元素 元素尺寸=Sizeof(元素类型)
根据上面的分配情况,可以得到如下结果:
如果我们想要清空一个动态数组只需要把“数组长度”和“引用计数”清空即可。
”引用上面的一句话就是:
“权衡之下就有了折衷的办法,那就是定义的动态数组在必要时转换为指针。
”下面是清空动态数组的函数:
procedureDynArraySetZero(varA);
var
P:
PLongint;//占用4个字节,正好符合32位内存排列
begin
P:
=PLongint(A);//指向A的地址
Dec(P);//P地址偏移量是sizeof(A),指向了数组长度
P^:
=0;//长度清空
Dec(P);//指向引用计数
P^:
=0;//计数清空。
end;
上面的函数就这么简单,而且效率也非常高。
下面让我们再来看看怎样删除动态数组中的元素,函数体如下:
{************************************
A变量类型 ,elSize=SizeOf(A)
index开始删除的位置索引,Count删除的数量
****************************************}
procedureDynArrayDelete(varA;elSize:
Longint;index,Count:
Integer);
var
len,MaxDelete:
Integer;
P:
PLongint;//4个字节的长整形指针
begin
P:
=PLongint(A);//取的A的地址
ifP=nilthen
Exit;
{
下面这句完全等同于Dec(P);len:
=P^ 因为Dec(P)=Pchar(P)–4 同样是移动4字节的偏移量,只不过后者按字节来移动 }
len:
=PLongint(PChar(P)-4)^;//变量的长度,偏移量-4
ifindex>=lenthen//要删除的位置超出范围,退出
Exit;
MaxDelete:
=len-index;//最多删除的数量
Count:
=Min(Count,MaxDelete);//取得一个较小值
ifCount=0then//不要求删除
Exit;
Dec(len,Count);//移动到要删除的位置
MoveMemory(PChar(P)+index*elSize,PChar(P)+(index+Count)*elSize,(len-index)*elSize);//移动内存
Dec(P); //移出“数组长度”位置
Dec(P); //移出“引用计数”位置
//重新再分配调整内存,len新的长度.Sizeof(Longint)*2=2*Dec(P)
ReallocMem(P,len*elSize+Sizeof(Longint)*2);
Inc(P);//指向数组长度
P^:
=len;//newlength
Inc(P);//指向数组元素,开始的位置
PLongint(A):
=P;
end;
对上面的例子,我们需要注意的是elSize参数,它必须是SizeOf(DyArray_Name),表示元素所占用的字节数。
相信看了上面的例子后,对于动态数组的拷贝,移动想必也可以自己实现了吧J
后续:
其实,Delphi对许多类型的内存分配都很相似,比如string类型,其实它和动态数组是很相似的,我们完全可以把它拿来当成动态数组。
实质上string是Pchar的简易版本。
不管怎么说,了解一些内存的分配对我们这些开发人员来说还是有一些好处的。
动态数组之参数传递
初用Delphi中的动态数组时,有些迷惑.
1、动态数组是指针吗?
动态数组通常会表现出指针功能,先看下面的例子:
procedureDymArrTest();
var
A,B:
arrayofInteger;
begin
SetLength(A,3);
A[0]:
=0;
B:
=A;
B[0]:
=1;
ShowMessage(IntToStr(A[0]));
end;
在以上程序中,A、B数组指向的是相同的地址,所以改变了B[0],结果A[0]会等于1。
虽然动态数组暗含指针功能,但它的内存管理却是生存期管理类型,无需手工释放。
2、为什么改变形参却没有改变实参的值?
虽然动态数组会表现出指针的功能,在直接用它声明形参,改变形参值时,却是不会改变实参的,看下面的例子:
procedureDymArrParam(Arr:
arrayofInteger);
var
I:
Integer;
begin
forI:
=0toLength(Arr)-1do
Arr[I]:
=2;
end;
procedureTForm1.Button1Click(Sender:
TObject);
var
A:
arrayofInteger;
I:
Integer;
begin
SetLength(A,2);
forI:
=0toLength(A)do
A[I]:
=1;
DymArrParam(A);//试图把数组中的元素值改变为2
Caption:
=IntToStr(A[0])+','+IntToStr(A[1]);
end;
可以看到最终并没有把实参数组A元素值变为2。
原因是这种传递方法编译器会在DymArrParam中复制了一个A的副本,而不是像在第1点中所期望的那样改变了A的值,可见动态数组并非就等同指针。
3、如何通过动态数组的形参改变实参值?
1>var
在Delphi中很显然方法的是,在DymArrParam过程中通过var修饰形参,即
procedureDymArrParam(varArr:
arrayofInteger);
在不想通过形参改变实参值时,可以用const修饰形参,明确表示出不可修改意思,即
procedureDymArrParam(constArr:
arrayofInteger);
这样做之后,如果对Arr赋值的话,将会编译不通过。
2>type
另一种就是用type重新定义一个类型,
例如:
type
TDymIntArray=arrayofInteger;//在system单元已经声明了个TBoundArray,用它也可以
然后用于形参声明,如下:
procedureDymArrParam(Arr:
TDymIntArray);
调用此函数时用的实参的类型也必须为TDymIntArray。
这样做,不用var修饰形参,也一样可以通过形参改变实参。
在这种情况下,即使用const修饰形参,也一样可以修改形参的值来改变实参的值。
delphi动态数组的使用
动态数组的使用
//例1:
var
StrArr:
arrayofString;//动态数组定义时不与维数
begin
SetLength(StrArr,6);//分配6个元素位置:
0-5
StrArr[0]:
='万一';//动态数组的下界是0
ShowMessage(StrArr[0]);//分配空间后和静态数组一样使用
StrArr:
=nil;//一般没必要手动释放,动态数组离开作用域会自释放
end;
--------------------------------------------------------------------------------
//例2.动态数组的引用:
var
Arr1,Arr2:
arrayofInteger;
a:
array[0..1]ofInteger;
begin
SetLength(Arr1,6);
Arr1[5]:
=100;
Arr2:
=Arr1;//Arr2引用了Arr1
ShowMessage(IntToStr(Arr2[5]));//100
ShowMessage(IntToStr(Length(Arr2)));//当然Arr2维数也会是6
ShowMessage(IntToStr(SizeOf(Arr1)));//4,其实动态数组是个指针
ShowMessage(IntToStr(SizeOf(Arr2)));//4
Arr2[5]:
=99;//现在它们指向同一个数组,改变这个就是改变那个
ShowMessage(IntToStr(Arr1[5]));//99
Arr1:
=nil;//释放其中一个指针,数组继续存在
ShowMessage(IntToStr(Arr2[5]));//99
end;
--------------------------------------------------------------------------------
//例3.数组Copy<1>:
var
Arr1,Arr2:
arrayofInteger;
begin
SetLength(Arr1,6);
Arr1[5]:
=100;
Arr2:
=Copy(Arr1);//数组Copy
Arr2[5]:
=99;//改变Arr2不再影响Arr1
ShowMessage(IntToStr(Arr1[5]-Arr2[5]));//1
SetLength(Arr1,7);
ShowMessage(IntToStr(Length(Arr1)));//7
ShowMessage(IntToStr(Length(Arr2)));//6,没有一点牵扯了
end;
--------------------------------------------------------------------------------
//例4.数组Copy<2>:
var
Arr1,Arr2:
arrayofInteger;
i:
Integer;
begin
SetLength(Arr1,6);
fori:
=Low(Arr1)toHigh(Arr1)do//给每个元素赋值
Arr1[i]:
=i+1;
Arr2:
=Copy(Arr1,1,3);//只Copy第2..4个元素
ShowMessage(IntToStr(Arr1[1]));//2,现在Arr2[0]和Arr1[1]的值是一样的
ShowMessage(IntToStr(Arr2[0]));//2
ShowMessage(IntToStr(Length(Arr1)));//6,维数肯定不一样了
ShowMessage(IntToStr(Length(Arr2)));//3
end;
--------------------------------------------------------------------------------
//例5.动态多维数组:
var
Arr:
arrayofarrayofInteger;//定义多维数组
begin
SetLength(Arr,5,5);//分配空间
Arr[0,3]:
=100;//赋值
ShowMessage(IntToStr(Arr[0,3]));//取值
end;
--------------------------------------------------------------------------------
//例6.另类建立:
var
Arr:
arrayofInteger;
begin
Arr:
=varArrayCreate([0,3],varInteger);
ShowMessage(IntToStr(Length(Arr)));//4
Arr:
=VarArrayOf([1,2,3,4]);
ShowMessage(IntToStr(Arr[0]));//1
{这是给变体数组使用的,可能会有效率问题}
end;
数组的表达:
var
A:
arrayofarrayofstring;
I,J:
Integer;
begin
SetLength(A,10);
forI:
=Low(A)toHigh(A)do
begin
SetLength(A[I],I);
forJ:
=Low(A[I])toHigh(A[I])do
A[I,J]:
=IntToStr(I)+','+IntToStr(J)+'';
end;
end;
{赋值}
fori:
=0toic-1do
forj:
=0tojc-1do
fork:
=0tokc-1do
//Arr[i][j][k]:
=Random(100);
Arr[I,J,K]:
=RandomRange(100,10000);//两句表达都可以。