pascal语言中的过程与函数

Pascal过程与函数Pascal中的例程有两种形式：过程和函数。理论上说，过程是你要求计算机执行的操作，函数是能返回值的计算。两者突出的不同点在于：函数能返回计算结果，即有一个返回值，而过程没有。两种类型的例程都可以带多个给定类型的参数。不过实际上函数和过程差别不大，因为你可以调用函数完成一系列操作，跳过其返回值(用可选的出错代码或类似的东西代替返回值)；也可以通过过程的参数传递计算结果（这种参数称为引用，下一部分会讲到）。下例定义了一个过程、两个函数，两个函数的语法略有不同，结果是完全相同的。procedureHello;beginShowMessage('Helloworld!');end;functionDouble(Value:Integer):Integer;beginDouble:=Value*2;end;//or,asanalternativefunctionDouble2(Value:Integer):Integer;beginResult:=Value*2;end;流行的做法是用Result给函数赋返回值，而不是用函数名，我认为这样的代码更易读。一旦定义了这些例程，你就可以多次调用，其中调用过程可执行操作；调用函数能计算返回值。如下：procedureTForm1.Button1Click(Sender:TObject);beginHello;end;procedureTForm1.Button2Click(Sender:TObject);varX,Y:Integer;beginX:=Double(StrToInt(Edit1.Text));Y:=Double(X);ShowMessage(IntToStr(Y));end;注意：现在不必考虑上面两个过程的语法，实际上它们是方法。只要把两个按钮(button)放到一个Delphi窗体上，在设计阶段单击它们，DelphiIDE将产生合适的支持代码，你只需要填上begin和end之间的那几行代码就行。编译上面的代码，需要你在窗体中加一个Edit控件。现在回到我前面提到过的代码封装概念。当你调用Double函数时，你不需要知道该函数的具体实现方法。如果以后发现了更好的双倍数计算方法，你只需要改变函数的代码，而调用函数的代码不必改变（尽管代码执行速度可能会加快！）。Hello过程也一样，你可以通过改变这个过程的代码，修改程序的输出，Button2Click方法会自动改变显示结果。下面是改变后的代码：procedureHello;beginMessageDlg('Helloworld!',mtInformation,[mbOK]);end;提示：当调用一个现有的Delphi函数、过程或任何VCL方法时，你应该记住参数的个数及其数据类型。不过，只要键入函数或过程名及左括号，Delphi编辑器中会出现即时提示条，列出函数或过程的参数表供参考。这一特性被称为代码参数(CodeParameters)，是代码识别技术的一部分。引用参数Pascal例程的传递参数可以是值参也可以是引用参数。值参传递是缺省的参数传递方式：即将值参的拷贝压入栈中，例程使用、操纵的是栈中的拷贝值，不是原始值。当通过引用传递参数时，没有按正常方式把参数值的拷贝压栈（避免拷贝值压栈一般能加快程序执行速度），而是直接引用参数原始值，例程中的代码也同样访问原始值，这样就能在过程或函数中改变参数的值。引用参数用关键字var标示。参数引用技术在大多数编程语言中都有，C语言中虽没有，但C++中引入了该技术。在C++中，用符号&表示引用；在VB中，没有ByVal标示的参数都为引用。下面是利用引用传递参数的例子，引用参数用var关键字标示：procedureDoubleTheValue(varValue:Integer);beginValue:=Value*2;end;在这种情况下，参数既把一个值传递给过程，又把新值返回给调用过程的代码。当你执行完以下代码时：varX:Integer;beginX:=10;DoubleTheValue(X);x变量的值变成了20，因为过程通过引用访问了X的原始存储单元，由此改变了X的初始值。通过引用传递参数对有序类型、传统字符串类型及大型记录类型才有意义。实际上Delphi总是通过值来传递对象，因为Delphi对象本身就是引用。因此通过引用传递对象就没什么意义（除了极特殊的情况），因为这样相当于传递一个引用到另一个引用。Delphi长字符串的情况略有不同，长字符串看起来象引用，但是如果你改变了该字符串的串变量，那么这个串在更新前将被拷贝下来。作为值参被传递的长字符串只在内存使用和操作速度方面才象引用，但是如果你改变了字符串的值，初始值将不受影响。相反，如果通过引用传递长字符串，那么串的初始值就可以改变。Delphi3增加了一种新的参数：out。out参数没有初始值，只是用来返回一个值。out参数应只用于COM过程和函数，一般情况下最好使用更有效的var参数。除了没有初始值这一点之外，out参数与var参数相同。常量参数除了引用参数外，还有一种参数叫常量参数。由于不允许在例程中给常量参数赋新值，因此编译器能优化常参的传递过程。编译器会选用一种与引用参数相似的方法编译常参（C++术语中的常量引用），但是从表面上看常参又与值参相似，因为常参初始值不受例程的影响。事实上，如果编译下面有点可笑的代码，Delphi将出现错误：functionDoubleTheValue(constValue:Integer):Integer;beginValue:=Value*2;//compilererrorResult:=Value;end;开放数组参数与C语言不同，Pascal函数及过程的参数个数是预定的。如果参数个数预先没有确定，则需要通过开放数组来实现参数传递。一个开放数组参数就是一个固定类型开放数组的元素。也就是说，参数类型已定义，但是数组中的元素个数是未知数。见下例：functionSum(constA:arrayofInteger):Integer;varI:Integer;beginResult:=0;forI:=Low(A)toHigh(A)doResult:=Result+A[I];end;上面通过High(A)获取数组的大小，注意其中函数返回值Result的应用，Result用来存储临时值。你可通过一个整数表达式组成的数组来调用该函数：X:=Sum([10,Y,27*I]);给定一个整型数组，数组大小任意，你可以直接把它传递给带开放数组参数的例程，此外你也可以通过Slice函数，只传递数组的一部分元素（传递元素个数由Slice函数的第二个参数指定）。下面是传递整个数组参数的例子：varList:array[1..10]ofInteger;X,I:Integer;begin//initializethearrayforI:=Low(List)toHigh(List)doList[I]:=I*2;//callX:=Sum(List);如果你只传递数组的一部分，可使用Slice函数，如下：X:=Sum(Slice(List,5));例OpenArr中可见到包括上面的完整代码（见图6.1）。图6.1:单击PartialSlice按钮显示的结果在Delphi4中，给定类型的开放数组与动态数组完全兼容（动态数组将在第8章中介绍）。动态数组的语法与开放数组相同，区别在于你可以用诸如arrayofInteger指令定义变量，而不仅仅是传递参数。类型变化的开放数组参数除了类型固定的开放数组外，Delphi还允许定义类型变化的甚至无类型的开放数组。这种特殊类型的数组元素可随意变化，能很方便地用作传递参数。技术上，arrayofconst类型的数组就能实现把不同类型、不同个数元素组成的数组一下子传递给例程。如下面Format函数的定义（第七章中你将看到怎样使用这个函数）：functionFormat(constFormat:string;constArgs:arrayofconst):string;上面第二个参数是个开放数组，该数组元素可随意变化。如你可以按以下方式调用这个函数：N:=20;S:='Total:';Label1.Caption:=Format('Total:%d',[N]);Label2.Caption:=Format('Int:%d,Float:%f',[N,12.4]);Label3.Caption:=Format('%s%d',[S,N*2]);从上可见，传递的参数可以是常量值、变量值或一个表达式。声明这类函数很简单，但是怎样编写函数代码呢？怎样知道参数类型呢？对类型可变的开放数组，其数组元素与TVarRec类型元素兼容。注意：不要把TVarRec记录类型和Variant类型使用的TVarData记录类型相混淆。这两种类型用途不同，而且互不兼容。甚至可容纳的数据类型也不同，因为TVarRec支持Delphi数据类型，而TVarData支持OLE数据类型。TVarRec记录类型结构如下：typeTVarRec=recordcaseByteofvtInteger:(VInteger:Integer;VType:Byte);vtBoolean:(VBoolean:Boolean);vtChar:(VChar:Char);vtExtended:(VExtended:PExtended);vtString:(VString:PShortString);vtPointer:(VPointer:Pointer);vtPChar:(VPChar:PChar);vtObject:(VObject:TObject);vtClass:(VClass:TClass);vtWideChar:(VWideChar:WideChar);vtPWideChar:(VPWideChar:PWideChar);vtAnsiString:(VAnsiString:Pointer);vtCurrency:(VCurrency:PCurrency);vtVariant:(VVariant:PVariant);vtInterface:(VInterface:Pointer);end;每种记录都有一个VType域，乍一看不容易发现，因为它与实际意义的整型类型数据（通常是一个引用或一个指针）放在一起，只被声明了一次。利用上面信息我们就可以写一个能操作不同类型数据的函数。下例的SumAll函数，通过把字符串转成整数、字符转成相应的序号、True布尔值加一，计算不同类型数据的和。这段代码以一个case语句为基础，虽然不得不经常通过指针取值，但相当简单，：functionSumAll(constArgs:arrayofconst):Extended;varI:Integer;beginResult:=0;forI:=Low(Args)toHigh(Args)docaseArgs[I].VTypeofvtInteger:Result:=Result+Args[I].VInteger;vtBoolean:ifArgs[I].VBooleanthenResult:=Result+1;vtChar:Result:=Result+Ord(Args[I].VChar);vtExtended:Result:=Result+Args[I].VExtended^;vtString,vtAnsiString:Result:=Result+StrToIntDef((Args[I].VString^),0);vtWideChar:Result:=Result+Ord(Args[I].VWideChar);vtCurrency:Result:=Result+Args[I].VCurrency^;end;//caseend;我已在例OpenArr中加了这段代码，该例在按下设定的按钮后调用SumAll函数。procedureTForm1.Button4Click(Sender:TObject);varX:Extended;Y:Integer;beginY:=10;X:=SumAll([Y*Y,'k',True,10.34,'99999']);ShowMessage(Format('SumAll([Y*Y,''k'',True,10.34,''99999''])=>%n',[X]));end;在图6.2中，你可以看到调用函数的输出和例OpenArr的窗体。图6.2:例OpenArr的窗体,当按Untype按钮出现的信息框Delphi调用协定32位的Delphi中增加了新的参数传递方法，称为fastcall：只要有可能，传递到CPU寄存器的参数能多达三个，使函数调用操作更快。这种快速调用协定（Delphi3确省方式）可用register关键字标示。问题是这种快速调用协定与Windows不兼容，Win32API函数必须声明使用stdcall调用协定。这种协定是Win16API使用的原始Pascal调用协定和C语言使用的cdecl调用协定的混合体。除非你要调用外部Windows函数或定义Windows回调函数，否则你没有理由不用新增的快速调用协定。在后面你会看到使用stdcall协定的例子，在Delphi帮助文件的Callingconventions主题下，你能找到有关Delphi调用协定的总结内容。什么是方法？如果你使用过Delphi或读过Delphi手册，大概已经听说过“方法”这个术语。方法是一种特殊的函数或过程，它与类这一数据类型相对应。在Delphi中，每处理一个事件，都需要定义一个方法，该方法通常是个过程。不过一般“方法”是指与类相关的函数和过程。你已经在本章和前几章中看到了几个方法。下面是Delphi自动添加到窗体源代码中的一个空方法：procedureTForm1.Button1Click(Sender:TObject);begin{heregoesyourcode}end;Forward声明当使用一个标识符（任何类型）时，编译器必须已经知道该标识符指的是什么。为此，你通常需要在例程使用之前提供一个完整的声明。然而在某些情况下可能做不到这一点，例如过程A调用过程B，而过程B又调用过程A，那么你写过程代码时，不得不调用编译器尚未看到其声明的例程。欲声明一个过程或函数，而且只给出它的名字和参数，不列出其实现代码，需要在句尾加forward关键字：procedureHello;forward;在后面应该补上该过程的完整代码，不过该过程代码的位置不影响对它的调用。下面的例子没什么实际意义，看过后你会对上述概念有所认识：procedureDoubleHello;forward;procedureHello;beginifMessageDlg('Doyouwantadoublemessage?',mtConfirmation,[mbYes,mbNo],0)=mrYesthenDoubleHelloelseShowMessage('Hello');end;procedureDoubleHello;beginHello;Hello;end;上述方法可用来写递归调用：即DoubleHello调用Hello，而Hello也可能调用DoubleHello。当然，必须设置条件终止这个递归，避免栈的溢出。上面的代码可以在例DoubleH中找到，只是稍有改动。尽管forward过程声明在Delphi中不常见，但是有一个类似的情况却经常出现。当你在一个单元（关于单元的更多内容见下一章）的interface部分声明一个过程或一个函数时，它被认为是一个forward声明，即使没有forward关键字也一样。实际上你不可能把整个例程的代码放在interface部分，不过你必须在同一单元中提供所声明例程的实现。类内部的方法声明也同样是forward声明，当你给窗体或其组件添加事件时，Delphi会自动产生相应的代码。在TForm类中声明的事件是forward声明，事件代码放在单元的实现部分。下面摘录的源代码中有一个Button1Click方法声明：typeTForm1=class(TForm)ListBox1:TListBox;Button1:TButton;procedureButton1Click(Sender:TObject);end;过程类型ObjectPascal的另一个独特功能是可定义过程类型。过程类型属于语言的高级功能，Delphi程序员不会经常用到它。因为后面章节要讨论相关的内容（尤其是“方法指针”Delphi用得特别多），这里不妨先了解一下。如果你是初学者，可以先跳过这部分，当学到一定程度后再回过头阅读这部分。Pascal中的过程类型与C语言中的函数指针相似。过程类型的声明只需要参数列表；如果是函数，再加个返回值。例如声明一个过程类型，该类型带一个通过引用传递的整型参数：typeIntProc=procedure(varNum:Integer);这个过程类型与任何参数完全相同的例程兼容（或用C语言行话来说，具有相同的函数特征）。下面是一个兼容例程：procedureDoubleTheValue(varValue:Integer);beginValue:=Value*2;end;注意：在16位Delphi中，如果要将例程用作过程类型的实际值，必须用far指令声明该例程。过程类型能用于两种不同的目的：声明过程类型的变量；或者把过程类型（也就是函数指针）作为参数传递给另一例程。利用上面给定的类型和过程声明，你可以写出下面的代码：varIP:IntProc;X:Integer;beginIP:=DoubleTheValue;X:=5;IP(X);end;这段代码与下列代码等效：varX:Integer;beginX:=5;DoubleTheValue(X);end;上面第一段代码明显要复杂一些，那么我们为什么要用它呢？因为在某些情况下，调用什么样的函数需要在实际中决定，此时程序类型就很有用。这里不可能建立一个复杂的例子来说明这个问题，不过可以探究一下简单点的例子，该例名为ProcType。该例比前面所举的例子都复杂，更接近实际应用。如图6.3所示，新建一个工程，在上面放两个radio按钮和一个push按钮。例中有两个过程，一个过程使参数的值加倍，与前面的DoubleTheValue过程相似；另一个过程使参数的值变成三倍，因此命名为TripleTheValue图6.3:例ProcType窗体procedureTripleTheValue(varValue:Integer);beginValue:=Value*3;ShowMessage('Valuetripled:'+IntToStr(Value));end;两个过程都有结果显示，让我们知道他们已被调用。这是一个简单的程序调试技巧，你可以用它来检测某一代码段是否或何时被执行，而不用在代码中加断点。当用户按Apply按钮，程序会根据radio按钮状态选择执行的过程。实际上，当窗体中有两个radio按钮时，你只能选择一个，因此你只需要在Apply按钮的OnClick事件中添加代码检测radio按钮的值，就能实现程序要求。不过为了演示过程类型的使用，我舍近求远选择了麻烦但有趣的方法：只要用户选中其中一个radio按钮，按钮对应的过程就会存入过程变量：procedureTForm1.DoubleRadioButtonClick(Sender:TObject);beginIP:=DoubleTheValue;end;当用户按Apply按钮，程序就执行过程变量保存的过程：procedureTForm1.ApplyButtonClick(Sender:TObject);beginIP(X);end;为了使三个不同的函数能访问IP和X变量，需要使变量在整个窗体单元中可见，因此不能声明为局部变量（在一个方法中声明）。一个解决办法是，把这些变量放在窗体声明中：typeTForm1=class(TForm)...private{Privatedeclarations}IP:IntProc;X:Integer;end;学完下一章，你会更清楚地了解这段代码的意思，目前只要能知道怎样添加过程类型定义、怎样修改相应的代码就行了。为了用适当的值初始化上面代码中的两个变量，你可以调用窗体的OnCreate事件（激活窗体后，在ObjectInspector中选择这一事件，或者双击窗体）。此外最好仔细看一看上例完整的源代码。在第九章的Windows回调函数一节，你能看到使用过程类型的实例函数重载重载的思想很简单：编译器允许你用同一名字定义多个函数或过程，只要它们所带的参数不同。实际上，编译器是通过检测参数来确定需要调用的例程。下面是从VCL的数学单元（MathUnit）中摘录的一系列函数：functionMin(A,B:Integer):Integer;overload;functionMin(A,B:Int64):Int64;overload;functionMin(A,B:Single):Single;overload;functionMin(A,B:Double):Double;overload;functionMin(A,B:Extended):Extended;overload;当调用方式为Min(10,20)时，编译器很容易就能判定你调用的是上列第一个函数，因此返回值也是个整数。声明重载函数有两条原则：每个例程声明后面必须添加overload关键字。例程间的参数个数或(和)参数类型必须不同，返回值不能用于区分各例程。下面是ShowMsg过程的三个重载过程。我已把它们添加到例OverDef中（一个说明重载和确省参数的应用程序）：procedureShowMsg(str:string);overload;beginMessageDlg(str,mtInformation,[mbOK],0);end;procedureShowMsg(FormatStr:string;Params:arrayofconst);overload;beginMessageDlg(Format(FormatStr,Params),mtInformation,[mbOK],0);end;procedureShowMsg(I:Integer;Str:string);overload;beginShowMsg(IntToStr(I)+''+Str);end;三个过程分别用三种不同的方法格式化字符串，然后在信息框中显示字符串。下面是三个例程的调用：ShowMsg('Hello');ShowMsg('Total=%d.',[100]);ShowMsg(10,'MBytes');令我惊喜的是Delphi的代码参数技术与重载过程及函数结合得非常好。当你在例程名后面键入左圆括号时，窗口中会显示所有可用例程的参数列表，当你输入参数时，Delphi会根据所输入参数的类型过滤参数列表。从图6.4你可看到，当开始输入一个常量字符串时，Delphi只显示第一个参数为字符串的两个ShowMsg例程参数列表，滤掉了第一个参数为整数的例程。图6.4:窗口中代码参数提示条显示的重载例程参数重载例程必须用overload关键字明确标示，你不能在同一单元中重载没有overload标示的例程，否则会出现错误信息："Previousdeclarationof'<name>'wasnotmarkedwiththe'overload'directive."。不过你可以重载在其他单元中声明的例程，这是为了与以前的Delphi版本兼容，以前的Delphi版本允许不同的单元重用相同的例程名。无论如何，这是例程重载的特殊情况不是其特殊功能，而且不小心会出现问题。例如在一个单元中添加以下代码：procedureMessageDlg(str:string);overload;beginDialogs.MessageDlg(str,mtInformation,[mbOK],0);end;这段代码并没有真正重载原始的MessageDlg例程，实际上如果键入：MessageDlg('Hello');你将得到一个有意思的错误消息，告诉你缺少参数。调用本地例程而不是VCL的唯一途径是明确标示例程所在单元，这有悖于例程重载的思想：OverDefF.MessageDlg('Hello');确省参数Delphi4中添加了一个新功能，即允许你给函数的参数设定确省值，这样调用函数时该参数可以加上，也可以省略。下例把应用