О чём не пишут в книгах по Delphi

Григорьев Антон Борисович

Значение

''

(пустая строка) для строки

AnsiString

означает, что память для нее вообще не выделена, а указатель имеет значение

nil

. Для типа

PChar

пустая строка — это ненулевой указатель на символ

#0

. Нулевой указатель также может рассматриваться как пустая строка, но не всегда — иногда это рассматривается как отсутствие какого бы то ни было значения, даже пустого (аналог NULL в базах данных). Чтобы решить это противоречие, функция

_LStrToPChar

проверяет, пустая ли строка хранится в переменной, и, если не пустая, возвращает этот указатель, а если пустая, то возвращает не

nil

, а указатель на символ

#0

,

который специально для этого размещен в сегменте кода. Таким образом, для пустой строки

PChar(S) <> Pointer(S)

, потому что приведение строки

AnsiString

к указателю другого типа — это нормальное приведение типов без дополнительной обработки значения.

3.3.5. Побочное изменение

Из-за того, что две одинаковые строки

AnsiString

разделяют одну область памяти, на неожиданные эффекты можно натолкнуться, если модифицировать содержимое строки в обход стандартных механизмов. Следующий код (листинг 3.30, пример SideChange на компакт-диске) иллюстрирует такую ситуацию.

Листинг 3.30. Побочное изменение переменной

S2

при

изменении

S1

procedure TForm1.Button1Click(Sender: TObject);

var

 S1, S2: string;

 P: PChar;

begin

 S1 := 'Test';

 UniqueString(S1);

 S2 := S1;

 P := PChar(S1);

 P[0] := 'F';

 Label1.Caption := S2;

end;

В этом примере требует комментариев процедура

UniqueString

. Она обеспечивает то, что счетчик ссылок на строку будет равен единице, т.е. для этой строки делается уникальная копия. Здесь это понадобилось для того, чтобы строка

S1

хранилась в динамической памяти, а не в сегменте кода, иначе мы получили бы Access violation, как и во втором случае рассмотренного ранее примера Constants (см. листинг 2.17).

В результате работы этого примера на экран будет выведено не Test, a Fest, хотя значение

S2

, казалось бы, не должно меняться, потому что изменения, которые мы делаем, касаются только

S1

. Но более внимательный анализ подсказывает объяснение: после присваивания

S2 := S1

счетчик ссылок строки становится равным двум, а сама строка разделяется двумя указателями:

S1

и

S2

. Если бы мы попытались изменить непосредственно

S2

, то сначала была бы создана копия этой строки, а потом сделаны изменения в этой копии, а оригинал, на который указывала бы

S2

, остался без изменений. Но, использовав

PChar

, мы обошли механизм копирования, поэтому строка осталась в единственном экземпляре, и изменения затронули не только

S1

, но и

S2

.

В данном примере все достаточно очевидно, но в более сложных случаях разработчик программы может и не подозревать, что строка, с которой он работает, разделяется несколькими переменными. Справка Delphi советует сначала обеспечить уникальность копии строки с помощью

UniqueString

и только потом работать с ней через

PChar

, если в этом есть необходимость.

Рассмотрим еще один пример, практически не отличающийся от предыдущего (листинг 3.31).

Листинг 3.31. Отсутствие побочного изменения переменной

S2

при изменении

S1

procedure TForm1.Button2Click(Sender: TObject);

var

 S1, S2: string;

 P: PChar;

begin

 S1 := 'Test';

 UniqueString(S1);

 S2 := S1;

 P := @S1[1];

 P[0] := 'F';

 Label1.Caption := S2;

end;

В

этом случае на экран будет выведено Test, т.е. побочного изменения переменной не произойдёт, хотя переменная

S1

по прежнему изменяется в обход стандартных механизмов Delphi.

Вся разница между двумя примерами заключается в том, как получается указатель на строку. В первом примере он является результатом приведения типа строки к

PChar

, а во втором — операции взятия адреса первого символа строки. По идее, это должно приводить к одинаковому результату, однако компилятор, зная, что указатель получается, возможно, для того, чтобы с его помощью менять содержимое строки, вставляет сюда неявный вызов

UniqueString

. В результате этого для

S1

выделяется в динамической памяти другая область, чем для

S2

, и манипуляции с содержимым

S1

больше не затрагивают

S2

.

Неявный вызов

UniqueString

при обращении к символу строки по индексу выполняется всегда, когда у компилятора есть основания ожидать изменения строки. Это снижает производительность, т.к. многие вызовы

UniqueString

оказываются излишними. Например, если выполняется посимвольная модификация строки в цикле,

UniqueString

будет вызываться на каждой итерации цикла, хотя достаточно одного вызова — перед началом цикла. Поэтому в тех случаях, когда производительность критична, посимвольную модификацию строки лучше выполнять низкоуровневыми методами, обращаясь к символам через указатели и обеспечив уникальность строки самостоятельно. Что же касается скорости получения указателя, то тут наиболее быстрым является приведение переменной типа

AnsiString

к типу

Pointer

, т.к. это вообще не приводит к генерации дополнительного кода. Приведение к типу

PChar

работает медленнее потому, что выполняется неявный вызов функции

_LStrToPChar

, а получение адреса первого символа снижает производительность из-за неявного вызова

UniqueString

.

Примечание

Еще раз напомним, что низкоуровневые операции с указателями небезопасны в том смысле, что компилятор почти не способен указать разработчику на ошибки в коде, если такие будут. Поэтому применять быстрые низкоуровневые средства доступа к отдельным символам строки следует только тогда, когда в этом действительно есть необходимость.

3.3.6. Нулевой символ в середине строки

Хотя символ

#0

и добавляется в конец каждой строки

AnsiString

, он уже не является признаком ее конца, т.к. длина строки хранится отдельно. Это позволяет размещать символы

#0

и в середине строки. Но нужно учитывать, что полноценное преобразование такой строки в

PChar

невозможно — это иллюстрируется примером Zero на компакт-диске (листинг 3.32).

Листинг 3.32. Потеря остатка строки после символа

#0

procedure TForm1.Button1Click(Sender: TObject);

var

 S1, S2, S3: string;

 P: PChar;

begin

 S1 := 'Test'#0'Test';

 S2 := S1;

 UniqueString(S2);

 P := PChar(S1);

 S3 := P;

 Label1.Caption := IntToStr(Length(S2));