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;