Глава 7. Структурированные типы данных

 

§ Организация типов данных

§ Массивы

§ Записи, оператор присоединения

§ Множества, операции над множествами

§ Строки, стандартные процедуры и функции, работающие со строками

§ Совместимость типов

§ Явное и неявное преобразование типов

Билет 27. Структурированные типы данных. Массивы. Записи. Оператор присоединения.

 

ТИПЫ ДАННЫХ ЯЗЫКА DELPHI PASCAL

ТИПЫ

Скалярные

Порядковые

Целые

Вещественные

Логически

е

Символьные

Структуриро

-

ванные

Массивы

Указатели

Строки

Процедурные

Классы,

метаклассы

,

интерфейсы

Записи

Перечисля

емый

Тип

-

диапазон

Множества

Файлы

variant

Массив – упорядоченная совокупность однотипных данных.

<

тип индекса>

–

любой порядковый

тип, размер которого не превышает 2 Гбайт

.

array

of

тип

элемента

,

[

тип

индекса

]

Type

Vector = array [1..3] of Real;

{тип индекса – тип-диапазон}

Var

R,V: Vector;

или

Var

R,V: array [1..3] of Real;

T: array [1..5] of Byte = (0,1,2,3,4);

<тип элемента> массива – любой допустимый в Delphi Pascal тип кроме файла (в том числе и другой массив).

Многомерные массивы:

Type

Matrix = array [0..5] of array [-2..2] of array [Сhar] of Real;

или

Type

Matrix = array [0..5,-2..2,Сhar] of Real;

Доступ к элементам массива:

Var m: Matrix; N: Byte;

Begin

... m[1,0,'d']:= 5.2; N:= 2; m[N-1][0]['n']:= 6.3;...

End.

Присваивание массивов:

Var a,b: array [1..5] of Real;

Begin...

a:= b;... End.

При большом числе элементов массива возможно ограничение, связанное с максимальным объемом памяти, который отводится под глобальную переменную – 2 Гбайт.

Var

Mas3D = array [1..1000,1..1000,1..1000] of Integer;

{4 000 000 000 байт}

При компиляции в режиме, задаваемом ключом {$R+}, будет проверяться принадлежность значения индекса объявленному диапазону, и в случае нарушения границ будет выдано сообщение об ошибке.

ДИНАМИЧЕСКИЕ МАССИВЫ

Var a: array of Real;

N,i: Byte;

Begin

N:= 5;	{a 0}
SetLength(a,N); for i:= 0 to N-1 do	{a (0,0,0,0,0)}
a[i]:= i*2;	{a (0,2,4,6,8)}
SetLength(a,N-2);	{a (0,2,4)}
SetLength(a,N+1);	{a (0,2,4,0,0,0)}

End.

Переменная типа динамического массива – это указатель (значение – адрес).

ЗАПИСИ

Запись – структура данных, состоящая из фиксированного числа разнотипных компонент, называемых полями записи.

Type

Data = record X,Y: Integer; Z: Char end;

Var D1,D2: Data;

Begin

... D1.X:= 10;

... D2.Z:= 'n';

... D2:= D1; {присваивание записей} End.

ЗАПИСИ

Полем записи может быть другая запись (вложенные структуры):

Var

D: record X: Integer;

R: record RX: Integer; RZ: Char end

end;

Begin...

D.R.RX:= 2;

...

End.

ОПЕРАТОР ПРИСОЕДИНЕНИЯ

with

оператор

,

идентификатор

записи/поля

do

With D do begin

R.RX:= 2; with R do	{ D.R.RX }
RZ:= 'f';	{D.R.RZ}

end;

 

 

Билет 28. Структурированные типы данных. Множества. Строки.

 

МНОЖЕСТВА

Множество – это структурированный тип данных, представляющий собой неупорядоченную совокупность неповторяющихся элементов. Количество элементов, входящих во множество, может меняться в пределах от 0 до 256 (множество может быть пустым).

set

базовый

тип

of

<базовый тип> – любой порядковый тип с числом элементов, не превышающим 256 (c кодами в диапазоне 0..255).

Type

TypeSet1 = set of Char;

TypeSet2 = set of 0..9;

VideoType = (Hercules,CGA,EGA,VGA,SVGA);

TypeSet3 = set of VideoType;

МНОЖЕСТВА

Значением переменной множественного типа является множество, которое определяется с помощью конструктора множества, представляющего собой перечисление элементов базового типа в квадратных скобках.

Var

Set1, Set2: set of Byte;

Set3: set of 'a'..'f';

X: Integer;

Begin...

Set1:= [3..10,12]; Set3:= ['a','d']; X:= 5;

Set1:= [X+2,4,9];

Set3:= []; Set2:= [9,7,9,4];

...

End.

ОПЕРАЦИИ НАД МНОЖЕСТВАМИ

Set1 = [0..3,6] Set2 = [3..9]

* – пересечение множеств, результат содержит элементы, общие для обоих множеств (Set1 * Set2 = [3,6]);

+ – объединение множеств, результат содержит элементы первого множества, дополненные недостающими элементами второго (Set1 + Set2 = [0..9]);

- – разность множеств, результат содержит элементы первого множества, которые не принадлежат второму (Set1 - Set2 = [0,1,2]);

= – проверка эквивалентности, возвращает True, если оба множества эквивалентны;

<> – проверка неэквивалентности, возвращает True, если множества неэквивалентны;

<= – проверка вхождения, возвращает True, если первое множество включено во второе;

>= – проверка вхождения, возвращает True, если второе множество включено в первое; in – проверка принадлежности (E in S), возвращает True, если значение Е входит в множество S и принадлежит базовому типу этого множества (3 in Set1 = True, 2*2 in Set1 = False).

МНОЖЕСТВА

Процедуры, параметром которых является множество:

INCLUDE (S,I) – включает новый элемент I в множество S (включаемый элемент должен принадлежать базовому типу множества S). EXCLUDE (S,I) – исключает элемент I из множества S.

Var

Set1: set of 1..10;

I: Byte;

Begin...

Set1:= [2,3,4];

Include(Set1,2*3); for I:= 1 to 10 do if I in Set1 then Writeln(I);

Writeln(SizeOf(Set1)); Set1:= Set1 + [12];...

End.

Тип

String

используются для обработки текстов и трактуется как цепочка

символов.

Строка

–

динамический (переменной длины) массив, состоящий из

символов. Максимально возможная длина строки 255 символов. Тип

объявляется как

String

[

N], где N

-

максимальное число символов в строке.

Var

S32: String[32];

S255: String[255];

}

String

{

Begin

S32:= '

Это строка

';

= 10}

ORD(S32[0])

{

S32[3

:= 'a';

]

S32:= S32 + '!!!';

End

.

string

целое без

знака

[

]

СТРОКИ

ПРОЦЕДУРЫ И ФУНКЦИИ ДЛЯ РАБОТЫ СО СТРОКАМИ

LENGTH (S: String): Integer – возвращает длину строки (функция);

CONCAT (S1, S2,…,Sn: String): String – возвращает конкатенацию (слияние) строк S1,…,Sn (функция);

COPY (S: String; Start, Len: Integer): String – возвращает подстроку длиной Len, начинающуюся с позиции Start строки S (функция);

DELETE (Var S: String; Start, Len: Integer) – удаляет из S подстроку длиной Len, начинающуюся с позиции Start строки S (процедура);

INSERT (SubS: String; Var S: String; Start: Integer) – вставляет в S подстроку SubS, начиная с позиции Start (процедура);

POS (SubS, S: String): Integer – ищет вхождение подстроки SubS в строке S и возвращает номер первого символа SubS в S или 0, если SubS нет в S (функция);

ПРОЦЕДУРЫ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ

STR (X; Var S: String) – преобразует числовое значение Х в строковое S, возможно задание формата для Х (Str(X:F:n,S), где F – общая ширина поля, n – количество символов в дробной части для вещественных чисел);

VAL (S: String; Var X; Var Code: Integer) – преобразует строковое значение S (строку цифр) в значение числовой переменной (Х – целое или вещественное, параметр Code содержит ноль, если преобразование прошло успешно, в противном случае он содержит номер позиции в строке, где обнаружен ошибочный символ, при этом Х не меняется).

Операции отношения (=, <>, >, <, >=, <=):

Результат - логическая константа (True, False). Сравнение строк выполняется последовательно слева направо с учетом внутренней кодировки символов до первого несовпадающего символа.

'aBcd' = 'ab' (результат False);

'aBcd' > 'ab' (результат False); 'aBcd' < 'ab' (результат True).

Строковые типы Delphi Pascal: ShortString, ANSIString, String, WideString, PChar.

 

Билет 29. Совместимость типов.

 

 

СОВМЕСТИМОСТЬ ТИПОВ

Delphi Рascal требует соблюдения правил совместимости типов в ряде случаев: при использовании оператора присваивания, при выполнении операций отношения, при подстановке переменных или значений в вызовы процедур и функций и т.д.

Два типа совместимы, если они тождественны (идентичны). Типы считаются тождественными, если:

1. Они описаны вместе, либо одним и тем же идентификатором типа:

Type

T1 = Boolean;

T2 = Boolean;

T3,T4 = array [1..2] of Real;

2. Типы описаны как эквивалентные

Type

T1 = array [1..2] of Real;

T2 = T1; T3 = T2;

СОВМЕСТИМОСТЬ ТИПОВ

Типы совместимы (гарантирует работу операций отношения, подстановку значений или переменных в параметры функций и процедур), если:

• оба типа являются тождественными;

• оба типа являются вещественными;

• оба типа являются целыми;

• один тип является поддиапзоном другого;

• оба типа являются поддиапазонами одного и того же базового типа;

• оба типа являются множествами, составленными из одного и того же базового

типа;

• один тип является строковым, а другой символьным или строковым;

• один тип является указателем, а другой указателем или ссылкой;

• оба типа являются классами, ссылками на класс или интерфейсами, причем один тип унаследован от другого;

•...

СОВМЕСТИМОСТЬ ПО ПРИСВАИВАНИЮ

Переменной X (тип T1) может быть присвоено значение Y (тип T2) (т.е., X:= Y) если:

• T1 и T2 – тождественные типы, и не один не является файловым типом (или структурным типом, содержащим компонент с файловым типом);

• T1 и T2 – совместимые типы (в смысле, рассмотренном ранее), относящиеся к порядковым, и значения типа T2 попадают в диапазон возможных значений T1;

• T1 и T2 – вещественные типы и значения типа T2 попадают в диапазон возможных значений T1;

• T1 – вещественный тип, T2 – целочисленный тип;

• T1 и T2 – строковые типы;

• T1 – строковый тип, T2 – символьный тип;

• T1 и T2 совместимые множества и все члены значения множества типа T2 попадают в диапазон возможных значений T1;

• T1 и T2 совместимые адресные типы;

• T1 и T2 оба являются классами, ссылками на классы или интерфейсами, при этом T2 унаследован от T1;

• ...

ЯВНОЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ТИПОВ

1. Может быть реализовано посредством использования специальных функций: TRUNC(x) – преобразует значение вещественного типа в значение целого типа, отбрасывая дробную часть;

ROUND(x) – преобразует значение вещественного типа в значение целого типа, округляя его до ближайшего целого;

ORD(x) – преобразует значение порядкового типа в его номер; CHR(x) – преобразует код символа в сам символ и др.

2. При приведении типа переменной используется функция, которая совпадает с именем типа, к которому должна быть приведена переменная. Необходимо равенство длин внутреннего представления в памяти обоих типов.

Type	M2Word = array [1..2] of Word; M4Byte = array [1..4] of Byte;
Var	V1: M2Word; V2: M4Byte; V3: LongInt; V4: SmallInt;

Begin

V3:= 256;

V1:= M2Word(V3);

V2:= M4Byte(V3);

V4:= Integer(V1[1]); End.

НЕЯВНОЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ТИПОВ

1. При несовпадении типов правой и левой частей оператора присваивания для совместимых типов автоматически выполняется неявное преобразование результата выражения к типу переменной, указанной в правой части (например, деление целых чисел  Extended).

2. Происходит, если одна и та же область памяти попеременно трактуется как содержащая данные то одного, то другого типа (совмещение в памяти данных разного типа).

Совмещение данных в памяти, в частности, возможно при размещении данных разного типа по одному и тому же абсолютному адресу. Для размещения переменной по нужному абсолютному адресу она описывается с последующей стандартной директивой Absolute, за которой помещается имя ранее определенной переменной.

Var x: Real;

y: array [1..2] of Integer absolute x;