Pascal与C的指针

大家都认为，C语言之所以强大，以及其自由性，很大部分体现在其灵活的指针运用上。因此，说指针是C语言的灵魂，一点都不为过。同时，这种说法也让很多人产生误解，似乎只有C语言的指针才能算指针。Basic不支持指针，在此不论。其实，Pascal语言本身也是支持指针的。从最初的Pascal发展至今的ObjectPascal，可以说在指针运用上，丝毫不会逊色于C语言的指针。

以下内容分为八个部分，分别是
一、类型指针的定义
二、无类型指针的定义
三、指针的解除引用
四、取地址（指针赋值）
五、指针运算
六、动态内存分配
七、字符数组的运算
八、函数指针


一、类型指针的定义。对于指向特定类型的指针，在C中是这样定义的：
int*ptr;
char*ptr;
与之等价的ObjectPascal是如何定义的呢？
var
ptr:^Integer;
ptr:^char;
其实也就是符号的差别而已。

二、无类型指针的定义。C中有void*类型，也就是可以指向任何类型数据的指针。ObjectPascal为其定义了一个专门的类型：Pointer。于是，
ptr:Pointer;
就与C中的
void*ptr;
等价了。

三、指针的解除引用。要解除指针引用（即取出指针所指区域的值），C的语法是(*ptr)，ObjectPascal则是ptr^。

四、取地址（指针赋值）。取某对象的地址并将其赋值给指针变量，C的语法是
ptr=&Object;
ObjectPascal则是
ptr:=@Object;
也只是符号的差别而已。

五、指针运算。在C中，可以对指针进行移动的运算，如：
chara[20];
char*ptr=a;
ptr++;
ptr+=2;
当执行ptr++;时，编译器会产生让ptr前进sizeof(char)步长的代码，之后，ptr将指向a[1]。ptr+=2;这句使得ptr前进两个sizeof(char)大小的步长。同样，我们来看一下ObjectPascal中如何实现：
var
a:array[1..20]ofChar;
ptr:PChar;//PChar可以看作^Char
begin
ptr:=@a;
Inc(ptr);//这句等价于C的ptr++;
Inc(ptr,2);//这句等价于C的ptr+=2;
end;

六、动态内存分配。C中，使用malloc()库函数分配内存，free()函数释放内存。如这样的代码：
int*ptr,*ptr2;
inti;
ptr=(int*)malloc(sizeof(int)*20);
ptr2=ptr;
for(i=0;i<20;i++){
*ptr=i;
ptr++;
}
free(ptr2);
ObjectPascal中，动态分配内存的函数是GetMem()，与之对应的释放函数为FreeMem()（传统Pascal中获取内存的函数是New()和Dispose()，但New()只能获得对象的单个实体的内存大小，无法取得连续的存放多个对象的内存块）。因此，与上面那段C的代码等价的ObjectPascal的代码为：
varptr,ptr2:^integer;
i:integer;
begin
GetMem(ptr,sizeof(integer)*20);
//这句等价于C的ptr=(int*)malloc(sizeof(int)*20);
ptr2:=ptr;//保留原始指针位置
fori:=0to19do
begin
ptr^:=i;
Inc(ptr);
end;
FreeMem(ptr2);
end;
对于以上这个例子（无论是C版本的，还是ObjectPascal版本的），都要注意一个问题，就是分配内存的单位是字节（BYTE），因此在使用GetMem时，其第二个参数如果想当然的写成20，那么就会出问题了（内存访问越界）。因为GetMem(ptr,20);实际只分配了20个字节的内存空间，而一个整形的大小是四个字节，那么访问第五个之后的所有元素都是非法的了（对于malloc()的参数同样）。

七、字符数组的运算。C语言中，是没有字符串类型的，因此，字符串都是用字符数组来实现，于是也有一套str打头的库函数以进行字符数组的运算，如以下代码：
charstr[15];
char*pstr;
strcpy(str,"teststr");
strcat(str,"_testok");
pstr=(char*)malloc(sizeof(char)*15);
strcpy(pstr,str);
printf(pstr);
free(pstr);
而在ObjectPascal中，有了String类型，因此可以很方便的对字符串进行各种运算。但是，有时我们的Pascal代码需要与C的代码交互（比如：用ObjectPascal的代码调用C写的DLL或者用ObjectPascal写的DLL准备允许用C写客户端的代码）的话，就不能使用String类型了，而必须使用两种语言通用的字符数组。其实，ObjectPascal提供了完全相似C的一整套字符数组的运算函数，以上那段代码的ObjectPascal版本是这样的：
varstr:array[1..15]ofchar;
pstr:PChar;//Pchar也就是^Char
begin
StrCopy(@str,’teststr’);//在C中，数组的名称可以直接作为数组首地址指针来用
//但Pascal不是这样的，因此str前要加上取地址的运算符
StrCat(@str,’_testok’);
GetMem(pstr,sizeof(char)*15);
StrCopy(pstr,@str);
Write(pstr);
FreeMem(pstr);
end;

八、函数指针。在动态调用DLL中的函数时，就会用到函数指针。假设用C写的一段代码如下：
typedefint(*PVFN)(int);//定义函数指针类型
intmain()
{
HMODULEhModule=LoadLibrary("test.dll");
PVFNpvfn=NULL;
pvfn=(PVFN)GetProcAddress(hModule,"Function1");
pvfn(2);
FreeLibrary(hModule);
}
就我个人感觉来说，C语言中定义函数指针类型的typedef代码的语法有些晦涩，而同样的代码在ObjectPascal中却非常易懂：
typePVFN=Function(para:Integer):Integer;
var
fn:PVFN;
//也可以直接在此处定义，如：fn:function(para:Integer):Integer;
hm:HMODULE;
begin
hm:=LoadLibrary(’test.dll’);
fn:=GetProcAddress(hm,’Function1’);
fn(2);
FreeLibrary(hm);
end;

附：
Delphi中指针功能非常强大，所有c中能实现的指针Delphi中都能实现.上面认为Delphi指针不是强项的只是一种误解(或者对指针的机制一知半解). 由于Pascal语言的限制,用Delphi的指针时很多情况下需要强制类型转换.Delphi中提供了很多指针类型,而且非常方便的是你可以自定义自己的指针类型.

一个经验:要掌握一种数据类型并且能够灵活应用,一个比较好的办法是别考虑什么类型是什么名字,而只需要考虑这种类型的变量将占用多少字节.凡是字节数相同的类型都可以认为是同一类型:-),提供不同类型只是为了编译器能够更方便的查找错误而已.比如:Integer,Pointer,PChar,TSmallPoint甚至array[0..4]ofChar你都可以把他们当成是同一类型加以使用(有了这种思路,可以实现很大的程序灵活性和代码高效性).所以我很不理解的是JAVA中不支持指针(因此我也认为用JAVA绝对不可能写出很高效的程序,而且会有很多C/C++/DELPHI中用一句话可以完成的工作在JAVA中需要用一个复杂过程,消耗很多额外内存才能达到相同目的).就事论事,根据你的问题在Delphi中和C中的解决方案没什么两样.
var
a:Pointer;//或者任何其他指针类型
begin
GetMem(a,10);//分配10字节
PInteger(a)^:=Integer(Form1);//将form1(其实Delphi中所有的类都可以认为是指针)
//保存到a[0..3]中
//这里是和C的区别,Delphi中需要进行指针类型转换,
//主要是为了"欺骗"编译器,免得程序无法编译通过.
(PChar(a)+SizeOf(Integer))^:=’B’;//a[4]中保存一个字符’B’
....
end;

 

例:

VAR
P:^char;
i:integer;
s:string;
begin
p:=@listview.selected.data;
for i:=0 to 200 do
begin
s:=s+^p;　　　//出错
inc(p);
end;
showmessage(s);
end;