Описание языка PascalABC.NET

Структура программы: обзор

Программа содержит ключевые слова, идентификаторы, комментарии. Ключевые слова используются для выделения синтаксических конструкций и подсвечиваются жирным шрифтом в редакторе. Идентификаторы являются именами объектов программы и не могут совпадать с ключевыми словами.

Программа на языке PascalABC.NET имеет следующий вид:

Первая строка называется заголовком программы и не является обязательной.

Раздел uses начинается с ключевого слова uses, за которым следует список имен модулей и пространств имен .NET, перечисляемых через запятую.

Раздел описаний может включать следующие подразделы:

* раздел описания переменных

* раздел описания констант

* раздел описания типов

* раздел описания меток

* раздел описания процедур и функций

Данные подразделы следуют друг за другом в произвольном порядке.

Далее следует блок begin/end, внутри которого находятся операторы, отделяемые один от другого символом точка с запятой. Среди операторов может присутствовать оператор описания переменной, который позволяет описывать переменные внутри блока.

Раздел uses и раздел описаний могут отсутствовать.

Например:

или

Идентификаторы и ключевые слова

Идентификаторы служат в качестве имен программ, модулей, процедур, функций, типов, переменных и констант. Идентификатором считается любая последовательность латинских букв или цифр, начинающаяся с буквы. Буквой считается также символ подчеркивания _.

Например, a1, _h, b123 - идентификаторы, а 1a, ф2 - нет.

С каждым идентификатором связана область действия идентификатора.

Следующие слова являются ключевыми, служат для оформления конструкций языка и не могут использоваться как идентификаторы:

and array as auto begin case class const constructor destructor div do downto else end event except file final finalization finally for foreach function goto if implementation in inherited initialization interface is label lock mod nil not of operator or procedure program property raise record repeat set shl shr sizeof template then to try type typeof until uses using var where while with xor

Ряд слов является контекстно ключевыми (они являются ключевыми только в некотором контексте):

abstract default external forward internal on overload override params private protected public read reintroduce unit virtual write

Контекстно ключевые слова могут использоваться в качестве имен.

Некоторые ключевые слова совпадают с важнейшими именами платформы .NET. Поэтому в PascalABC.NET предусмотрена возможность использовать эти имена без конфликтов с ключевыми словами.

Первый способ состоит в использовании квалифицированного имени. Например:

В этом контексте слово Array является именем внутри пространства имен System, и конфликта с ключевым словом array нет.

Второй способ состоит в использовании специального символа & перед именем. В этом случае имя может совпадать с ключевым словом. Например:

Комментарии

Комментарии - это участки кода, игнорируемые компилятором и используемые программистом для пояснения текста программы.

В PascalABC.NET имеется несколько типов комментарев.

Последовательность символов между фигурными скобками { } или символами (* и *) считается комментарием:

Комментарием также считается любая последовательность символов после символов // и до конца строки:

Комментарии разных типов могут быть вложенными:

Описание переменных

Переменные могут быть описаны в разделе описаний, а также непосредственно внутри любого блока begin/end.

Раздел описания переменных начинается с ключевого слова var, после которого следуют элементы описания вида

список имен: тип;

или

имя: тип := выражение;

или

имя: тип = выражение; // для совместимости с Delphi

или

имя := выражение;

Имена в списке перечисляются через запятую. Например:

В последних трех случаях тип переменной автоматически определяется по типу правой части.

Переменные могут описываться непосредственно внутри блока. Такие описания называются внутриблочными и представляют собой оператор описания переменной.

Кроме того, переменные-параметры цикла могут описываться в заголовке операторов for и foreach.

Описание констант

Раздел описания именованных констант начинается со служебного слова const, после которого следуют элементы описания вида

имя константы = значение;

или

имя константы : тип = значение;

Например:

Описание меток

Раздел описания меток начинается с зарезервированного слова label, после которого следует список меток, перечисляемых через запятую. В качестве меток могут быть использованы идентификаторы и положительные целые числа:

a1,l2,777777;

Метки используются для перехода в операторе goto.

Описание типов

Раздел описания типов начинается со служебного слова type, после которого следуют строки вида

имя типа = тип;

Обычно описание используется для составных типов (статические массивы, процедурные переменные, записи, классы) чтобы дать имя сложному типу. Если для типа определена именная эквивалентность типов, это единственный способ передать переменные этого типа в подпрограмму.

Описание типов для классов использовать обязательно:

Если описание типа используется просто для того чтобы заменить одно имя на другое, то такие типы называются синонимами типов:

Описания типов могут быть обобщёнными, т.е. включать параметры-типы в угловых скобках после имени типа.

Использование такого типа с конкретным параметром-типом называется инстанцированием типа:

При описании рекурсивных структур данных указатель на тип может фигурировать раньше описания самого типа в определении другого типа:

При этом важно, чтобы определения обоих типов находились в одном разделе type.

В отличие от Delphi Object Pascal следующее рекурсивное описание верно:

Отметим, что для ссылочных типов (классов) разрешается описание поля с типом, совпадающим с типом текущего класса:

Область действия идентификатора

Любой используемый в программе идентификатор должен быть предварительно описан. Идентификаторы описываются в разделе описаний. Идентификаторы для переменных могут также описываться внутри блока.

Основная программа, подпрограмма, блок, модуль, класс образуют так называемое пространство имен - область в программе, в которой имя должно иметь единственное описание. Таким образом, в одном пространстве имен не может быть описано двух одинаковых имен (исключение составляют перегруженные имена подпрограмм). Кроме того, в сборках .NET имеются явные определения пространств имен.

Область действия идентификатора (т.е. место, где он может быть использован) простирается от момента описания до конца блока, в котором он описан. Область действия глобального идентификатора, описанного в модуле, простирается на весь модуль, а также на основную программу, к которой данный модуль подключен в разделе uses.

Кроме этого, имеются переменные, определенные в блоке и связанные с некоторыми конструкциями (for, foreach). В этом случае действие переменной i простирается до конца соответствующей конструкции. Так, следующий код корректен:

Идентификатор с тем же именем, определенный во вложенном пространстве имен, скрывает идентификатор, определенный во внешнем пространстве имен. Например, в коде

значение 5 будет присвоено переменной i, описанной в процедуре p; внутри же процедуры p сослаться на глобальную переменную i невозможно.

Переменные, описанные внутри блока, не могут иметь те же имена, что и переменные из раздела описаний этого блока. Например, следующая программа ошибочна:

В производных классах, напротив, можно определять члены с теми же именами, что и в базовых классах, при этом их имена скрывают соответствующие имена в базовых классах. Для обращения к одноименному члену базового класса из метода производного класса используется ключевое слово inherited:

Алгоритм поиска имени в классе следующий: вначале имя ищется в текущем классе, затем в его базовых классах, а если не найдено, то в глобальной области видимости.

Алгоритм поиска имени в глобальной области видимости при наличии нескольких подключенных модулей следующий: вначале имя ищется в текущем модуле, затем, если не найдено, по цепочке подключенных модулей в порядке справа налево. Например, в программе

описание переменной id будет искаться вначале в основной программе, затем в модуле unit2, затем в модуле unit1. При этом в разных модулях могут быть описаны разные переменные id. Данная ситуация означает, что unit1 образует внешнее пространство имен, пространство имен unit2 в него непосредственно вложено, а пространство имен основной программы вложено в unit2.

Если в последнем примере оба модуля - unit1 и unit2 - определяют переменные id, то рекомендуется уточнять имя переменной именем модуля, используя конструкцию ИмяМодуля.Имя:

Обзор типов

Типы в PascalABC.NET подразделяются на простые, строковые, структурированные, типы указателей, процедурные типы и классы.

К простым относятся целые и вещественные типы, логический, символьный, перечислимый и диапазонный тип.

К структурированным типам относятся массивы, записи, множества и файлы.

Все простые типы, кроме вещественного, называются порядковыми. Только значения этих типов могут быть индексами статических массивов и параметрами цикла for. Кроме того, для порядковых типов используются функции Ord, Pred и Succ, а также процедуры Inc и Dec.

Все типы, кроме типов указателей, являются производными от типа Object. Каждый тип в PascalABC.NET имеет отображение на тип .NET. Тип указателя принадлежит к неуправляемому коду и моделируется типом void*.

Все типы в PascalABC.NET подразделяются на две большие группы: размерные и ссылочные.

Список типов .NET

* Целые типы Вещественные типы Логический тип Символьный тип Перечислимый и диапазонный типы Статические массивы Динамические массивы Записи Множества Файлы Указатели Процедурный тип Последовательности Классы

Размерные и ссылочные типы

Все типы в PascalABC.NET подразделяются на две большие группы: размерные и ссылочные. К размерным относятся все простые типы, указатели, записи, статические массивы, множества и строки. К ссылочным типам относятся классы, динамические массивы, файлы и процедурный тип.

Размерные типы более эффективны при вычислениях: они занимают меньше памяти и операции, выполняемые над небольшими размерными типами, максимально эффективны. Ссылочные типы обладают большей гибкостью: память под них выделяется динамически в процессе работы программы и освобождается автоматически, когда объект ссылочного типа перестаёт использоваться.

Память под переменную размерного типа распределяется на программном стеке в момент её описания. При этом переменная размерного типа хранит значение этого типа.

Переменная ссылочного типа представляет собой ссылку на объект некоторого класса в динамической памяти. Если она не инициализирована, то хранит специальное значение nil (нулевая ссылка). Для инициализации ссылочных переменных используется вызов конструктора соответствующего класса:

При присваивании переменных размерного типа копируются значения этого типа. Если размерный тип имеет большой размер, эта операция может выполняться долго. Например:

При присваивании переменных ссылочного типа осуществляется присваивание ссылок, в итоге после присваивания обе ссылки ссылаются на один объект в динамической памяти:

Сравнение на равенство объектов размерного типа сравнивает их значения. В частности, две переменные типа запись равны если равны все поля этих записей.

При сравнении на равенство переменных ссылочного типа проверяется, что они ссылаются на один и тот же объект.

Размерные типы распределяются на программном стеке, поэтому не нуждаются в специальном управлении памятью. Под глобальные размерные переменные память распределена всё время работы программы. Под локальные размерные переменные память выделяется в момент вызова подпрограммы. а освобождается в момент завершения работы этой подпрограммы.

Управление памятью для ссылочных типов осуществляется автоматически сборщиком мусора. Сборщик мусора запускается в неопределенный момент времени когда управляемой памяти перестаёт хватать. Он возвращает в пул неиспользуемой памяти те объекты, на которые больше никто не ссылается, после чего дефрагментирует оставшуюся память, в результате чего динамическая память всегда дефрагментирована и ее выделение при вызове конструктора происходит практически мгновенно.

При передаче размерных типов по значению происходит копирование значения фактического параметра в переменную-формальный параметр. Если размерный тип имеет большой размер, это может занимать продолжительное время, поэтому размерный тип в этом случае передаётся по ссылке на константу:

Ссылочные типы передаются в подпрограмму, как правило, по значению. При передаче таких параметров происходит копирование ссылки, в результате формальный и фактический параметр будут ссылаться на один объект.

При этом в результате изменения формального параметра внутри подпрограммы меняется и содержимое соответствующего фактического параметра при вызове подпрограммы.

Целые типы

Ниже приводится таблица целых типов, содержащая также их размер и диапазон допустимых значений.

Типы integer и longint, а также longword и cardinal являются синонимами.

Максимальные значения для каждого целого типа определены как внешние стандартные константы: MaxInt64, MaxInt, MaxSmallInt, MaxShortInt, MaxUInt64, MaxLongWord, MaxWord, MaxByte.

Для каждого целого типа T кроме BigInteger определены следующие константы как статические члены:

Для каждого целого типа T определены статические функции:

Кроме того, для T определена экземплярная функция ToString, возвращающая строковое представление переменной данного типа.

Константы целого типа могут представляться как в десятичной, так и в шестнадцатеричной форме, перед шестнадцатеричной константой ставится знак $:

Вещественные типы

Ниже приводится таблица вещественных типов, содержащая их размер, количество значащих цифр и диапазон допустимых значений:

Типы real и double являются синонимами. Самое маленькое положительное число типа real приблизительно равно 5.0∙10^-324, для типа single оно составляет приблизительно 1.4∙10^-45.

Максимальные значения для каждого вещественного типа определены как внешние стандартные константы: MaxReal, MaxDouble и MaxSingle.

Для каждого вещественного типа R кроме decimal определены также следующие константы как статические члены класса:

Для каждого вещественного типа R кроме decimal определены следующие статические функции:

Для каждого вещественного типа R определены следующие статические функции:

Кроме того, определена экземплярная функция ToString, возвращающая строковое представление переменной типа R.

Вещественные константы можно записывать как в форме с плавающей точкой, так и в экспоненциальной форме:

Логический тип

Значения логического типа boolean занимают 1 байт и принимают одно из двух значений, задаваемых предопределенными константами True (истина) и False (ложь).

Для логического типа определены статические методы:

Кроме этого, определена экземплярная функция ToString, возвращающая строковое представление переменной типа boolean.

Логический тип является порядковым. В частности, False

Символьный тип

Символьный тип char занимает 2 байта и хранит Unicode-символ. Символы реализуются типом System.Char платформы .NET.

Операция + для символов означает конкатенацию (слияние) строк. Например: 'a'+'b' = 'ab'. Как и для строк, если к символу прибавить число, то число предварительно преобразуется к строковому представлению:

var s: string := ' '+15; // s = ' 15'

var s1: string := 15+' '; // s = '15 '

Над символами определены операции сравнения < > <= >= = <>, которые сравнивают коды символов:

'a'<'b' // True

'2'<'3' // True

Для преобразования между символами и их кодами в кодировке Windows (CP1251) используются стандартные функции Chr и Ord:

Для преобразования между символами и их кодами в кодировке Unicode используются стандартные функции ChrUnicode и OrdUnicode:

Кроме того, выражение #число возвращает Unicode-символ с кодом число (число должно находиться в диапазоне от 0 до 65535).

Аналогичную роль играют явные преобразования типов:

Стандартные подпрограммы работы с символами.

Статические методы типа char.

Перечислимый и диапазонный типы

Перечислимый тип определяется упорядоченным набором идентификаторов.

Значения перечислимого типа занимают 4 байта. Каждое значение value представляет собой константу типа typeName, попадающую в текущее пространство имен.

Например:

К константе перечислимого типа можно обращаться непосредственно по имени, а можно использовать запись typeName.value, в которой имя константы уточняется именем перечислимого типа, к которому она принадлежит:

Значения перечислимого типа можно сравнивать на <:

Для значений перечислимого типа можно использовать функции Ord, Pred и Succ, а также процедуры Inc и Dec. Функция Ord возвращает порядковый номер значения в списке констант соответствующего перечислимого типа, нумерация при этом начинается с нуля.

Для перечислимого типа определена экземплярная функция ToString, возвращающая строковое представление переменной перечислимого типа. При выводе значения перечислимого типа с помощью процедуры write также выводится строковое представление значения перечислимого типа.

Например:

Диапазонный тип представляет собой подмножество значений целого, символьного или перечислимого типа и описывается в виде a..b, где a - нижняя, b - верхняя граница интервального типа, a

Тип, на основе которого строится диапазонный тип, называется базовым для этого диапазонного типа. Значения диапазонного типа занимают в памяти столько же, сколько и значения соответствующего базового типа.

Строковый тип

Строки имеют тип string, состоят из набора последовательно расположенных символов char и используются для представления текста.

Строки могут иметь произвольную длину. К символам в строке можно обращаться, используя индекс: s[i] обозначает i-тый символ в строке, нумерация начинается с единицы. Если индекс i выходит за пределы длины строки, то генерируется исключение.

Над строками определены операции сравнения: < > <= >= = <>. Сравнение строк на неравенство осуществляется лексикографически: s1 < s2 если для первого несовпадающего символа с номером i s1[i]

Операция + для строк означает конкатенацию (слияние) строк. Например: 'Петя'+'Маша' = 'ПетяМаша'.

Расширенный оператор присваивания += для строк добавляет в конец строки - левого операнда строку - правый операнд. Например:

Строка может складываться с числом, при этом число предварительно преобразуется к строковому представлению:

s := 'Ширина: '+15; // s = 'Ширина: 15'

s := 20.5+''; // s = '20.5'

s += 1; // s = '20.51'

Над строками и целыми определена операция *: s*n и n*s означает строку, образованную из строки s, повторенной n раз:

s := '*'*10; // s = '**********'

s := 5*'ab' // s = 'ababababab'

s := 'd'; s *= 3; // s = 'ddd'

Строки реализуются типом System.String платформы .NET и представляют собой ссылочный тип. Таким образом, все операции над строками унаследованы от типа System.String. Однако, в отличие от .NET - строк, строки в PascalABC.NET изменяемы. Например, можно изменить s[i] (в .NET нельзя). Более того, строки string в PascalABC.NET ведут себя как размерные: после

строка s2 не изменится. Аналогично при передаче строки по значению в подпрограмму создается копия строки, т.е. обеспечивается поведение, характерное для Delphi Object Pascal, а не для .NET.

Однако, строке можно присвоить nil, что необходимо для работы с NET-кодом.

Кроме того, в PascalABC.NET реализованы размерные строки. Для их описания используется тип string[n], где n - константа целого типа, указывающая длину строки. Размерные строки, в отличие от обычных, можно использовать как компоненты типизированных файлов. Для совместимости с Delphi Object Pascal в стандартном модуле описан тип shortstring=string[255].

Стандартные подпрограммы работы со строками.

Члены класса string.

Тип string в PascalABC.NET является классом и содержит ряд свойств, статических и экземплярных методов, а также методов расширения.

В методах класса string считается, что строки индексируются с нуля. Кроме того, ни один метод не меняет строку, т.к. строки в .NET являются неизменяемыми.

Статические методы класса String

Экземплярные методы класса String

Отметим, что все экземплярные методы не меняют строку, как это может показаться на первый взгляд, а при необходимости возвращают измененную строку. Кроме того, считается, что символы в сроке индексируются с нуля.

Некоторые методы расширения - стандартные для .NET, некоторые реализованы только в PascalABC.NET.

Массивы

Массив представляет собой набор элементов одного типа, каждый из которых имеет свой номер, называемый индексом (индексов может быть несколько, тогда массив называется многомерным).

Массивы в PascalABC.NET делятся на статические и динамические.

При выходе за границы изменения индекса в PascalABC.NET всегда генерируется исключение.

Статические массивы

Статические массивы в отличие от динамических задают свой размер непосредственно в типе. Память под такие массивы выделяется сразу при описании.

Тип статического массива конструируется следующим образом:

Тип индекса должен быть порядковым. Обычно тип индекса является диапазонным и представляется в виде a..b, где a и b - константные выражения целого, символьного или перечислимого типа. Например:

При описании можно также задавать инициализацию массива значениями:

Статические массивы одного типа можно присваивать друг другу, при этом будет производиться копирование содержимого одного массива в другой:

Процедура write выводит статический массив, заключая элементы в квадратные скобки и разделяя их запятыми:

При передаче статического массива в подпрограмму по значению также производится копирование содержимого массива - фактического параметра в массив - формальный параметр:

Это крайне расточительно, поэтому статические массивы рекомендуется передавать по ссылке. Если массив не меняется внутри подпрограммы, то его следует передавать как ссылку на константу, если меняется - как ссылку на переменную:

Для доступа к нижней и верхней границам размерности одномерного массива используются функции Low и High.

Динамические массивы

Тип динамического массива конструируется следующим образом:

Переменная типа динамический массив представляет собой ссылку. Поэтому динамический массив нуждается в инициализации (выделении памяти под элементы).

Для выделения памяти под динамический массив используется два способа. Первый способ использует операцию new в стиле вызова конструктора класса:

Данный способ хорош тем, что позволяет совместить описание массива и выделение под него памяти:

Описание типа можно при этом опускать - тип автовыводится:

Второй способ выделения памяти под динамический массив использует стандартную процедуру SetLength:

Элементы массива при этом заполняются значениями по умолчанию.

Процедура SetLength обладает тем преимуществом, что при ее повторном вызове старое содержимое массива сохраняется.

Можно инициализировать динамический массив при выделении под него память операцией new:

Инициализацию динамического массива в момент опеисания можно проводить в сокращенной форме:

При этом происходит выделение памяти под указанное справа количество элементов.

Инициализация одномерного массива проще всего осуществляется стандартными функциями Seq..., которые выделяют память нужного размера и заполняют массив указанными значениями:

В таком же стиле можно инициализировать массивы массивов:

Динамический массив помнит свою длину (n-мерный динамический массив помнит длину по каждой размерности). Длина массива (количество элементов в нем) возвращается стандартной функцией Length или свойством Length:

Для многомерных массивов длина по каждой размерности возвращается стандартной функцией Length с двумя параметрами или методом GetLength(i):

После выделения памяти ввод динамического массива можно осуществлять традиционно в цикле:

Ввод динамического массива можно осуществлять с помощью стандартной функции ReadSeqInteger:

var a := ReadSeqInteger(10);

При этом под динамический массив выделяется память нужного размера.

Процедура write выводит динамический массив, заключая элементы в квадратные скобки и разделяя их запятыми:

n-мерный динамический массив выводится так, что каждая размерность заключается в квадратные скобки:.

Динамический массив можно выводить также методом расширения Print или Println:

При этом элементы по умолчанию разделяются пробелами, но можно это изменить, задав параметр Print, являющийся разделителем элементов. Например:

выводит каждый элемент на отдельной строке.

Если объявлен массив массивов

то его инициализацию можно провести только с помощью SetLength:

Для инициализации такого массива с помощью new следует ввести имя типа для array of integer:

Инициализацию массива массивов можно также проводить в сокращенной форме:

Динамические массивы одного типа можно присваивать друг другу, при этом обе переменные-ссылки будут указывать на одну память:

Следует обратить внимание, что для динамических массивов принята структурная эквивалентность типов: можно присваивать друг другу и передавать в качестве параметров подпрограмм динамические массивы, совпадающие по структуре.

Чтобы одному динамическому массиву присвоить копию другого массива, следует воспользоваться стандартной функцией Copy:

Динамический массив обычно передается в подпрограмму по значению, т.к. сама переменная уже является ссылкой:

Динамический массив передается по ссылке только в одном случае: если он создается или пересоздается внутри подпрограммы. В частности, это необходимо делать если для динамического масива внутри подпрограммы вызывается SetLength:

Стандартные процедуры и функции для работы с динамическими массивами

Методы расширения для динамических массивов

Указатели

Указатель - это ячейка памяти, хранящая адрес. В PascalABC.NET указатели делятся на типизированные (содержат адрес ячейки памяти данного типа) и бестиповые (содержат адрес оперативной памяти, не связанный с данными какого-либо определенного типа).

Тип указателя на тип T имеет форму ^T, например:

Бестиповой указатель описывается с помощью слова pointer.

Для доступа к ячейке памяти, адрес которой хранит типизированный указатель, используется операция разыменования ^:

Операция разыменования не может быть применена к бестиповому указателю.

Типизированный указатель может быть неявно преобразован к бестиповому:

Обратное преобразование также может быть выполнено неявно:

Указатели можно сравнивать на равенство (=) и неравенство (<>). Для того чтобы отметить тот факт, что указатель никуда не указывает, используется стандартная константа nil (нулевой указатель) : p := nil.

Внимание! Ввиду особенностей платформы .NET тип T типизированного указателя не должен быть ссылочным или содержать ссылочные типы на каком-то уровне (например, запрещены указатели на записи, у которых одно из полей имеет ссылочный тип). Причина такого ограничения проста: указатели реализуются неуправляемым кодом, который не управляется сборщиком мусора. Если в памяти, на которую указывает указатель, содержатся ссылки на управляемые переменные, то они становятся недействительными после очередной сборки мусора. Исключение составляют динамические массивы и строки, обрабатываемые особым образом. То есть, можно делать указатели на записи, содержащие в качестве полей строки и динамические массивы.

Последовательности

Последовательность - это набор данных, которые можно перебрать один за другим в некотором порядке. К разновидностям последовательностей относятся одномерные динамические массивы array of T, списки List, двусвязные списки LinkedList, множества HashSet и SortedSet.

Тип последовательности конструируется следующим образом:

Последовательности доступны только на чтение. Если требуется изменить последовательность, то генерируется и возвращается новая последовательность.

Тип sequence of T является синонимом типа .NET System.Collections.Generic.IEnumerable, а последовательность - синонимом объекта типа, поддерживающего интерфейс System.Collections.Generic.IEnumerable.

Последовательность инициализируется с помощью стандартных функций Seq, SeqGen, SeqFill, SeqWhile, SeqRandom, SeqRandomReal, ReadSeqInteger, ReadSeqReal, ReadSeqString. Например:

Последовательность не хранится целиком в памяти. Элементы последовательности генерируются алгоритмически и возвращаются по одному при обходе.

Таким образом, в коде

основное время выполнения будет занимать вторая строка, а выполнение первой строки будет сводиться лишь к запоминанию алгоритма генерации последовательности в переменной s.

Две последовательности одного типа могут быть соединены операцией +, при этом вторая последовательность дописывается в конец первой. Например:

Кроме того, к последовательности некоторого типа можно присоединить операцией + значение этого типа как первый или последний элемент последовательности, например:

Операция + является сокращённым вариантом операции Concat.

Элементы последовательности можно обойти с помощью цикла foreach:

Переменной типа последовательность с элементами типа T можно присвоить одномерный массив array of T, список List, двусвязный список LinkedList, множество HashSet или SortedSet, а также объект любого класса, поддерживающего интерфейс System.Collections.Generic.IEnumerable.

Для последовательностей доступны многочисленные методы обработки последовательностей.

Для последовательностей доступны также стандартные функции обработки последовательностей.

Записи

Запись представляет собой набор элементов разных типов, каждый из которых имеет свое имя и называется полем записи. Тип записи в классическом языке Паскаль описывается следующим образом:

где описания полей имеет такой же вид, что и раздел описания переменных без ключевого слова var.

Например:

Переменные типа запись хранят в непрерывном блоке памяти значения всех полей записи.

Для доступа к полям записей используется точечная нотация:

По умолчанию процедура write выводит содержимое всех полей записи в круглых скобках через запятую.

В PascalABC.NET внутри записей допустимо определять методы и свойства, а также использовать модификаторы доступа. Таким образом, описание записи в PascalABC.NET имеет вид:

Каждая секция имеет вид:

Модификатор доступа в первой секции может отсутствовать, в этом случае подразумевается модификатор public (все члены открыты).

Например:

Как и в классах, методы могут описываться как внутри, так и вне тела записи. В примере выше конструктор описывается внутри записи, а метод Print объявляется внутри, а описывается вне тела записи. Метод-конструктор всегда имеет имя Create и предназначен для инициализации полей записи.

При описании переменной или константы типа запись можно использовать инициализатор записи (как и в Delphi Object Pascal):

Конструкторы для записей имеют тот же синтаксис, что и для классов. Однако, в отличие от классов, вызов конструктора записи не создает новый объект в динамической памяти, а только инициализирует поля записи:

Более традиционно в записи определяется обычный метод-процедура, традиционно с именем Init, инициализирующая поля записи:

В системном модуле определена также функция Rec, которая создает переменную типа запись на лету:

Тип этой записи - безымянный. Поля данной записи автоматически именуются Item1, Item2 и т.д.:

Список отличий между записями и классами приводятся ниже:

* Запись представляет собой размерный тип (переменные типа запись располагаются на стеке).

* Записи нельзя наследовать; от записей также нельзя наследовать (отметим, что записи, тем не менее, могут реализовывать интерфейсы). В .NET тип записи неявно предполагается наследником типа System.ValueType и реализуется struct-типом.

* Если в записи не указан модификатор доступа, то по умолчанию подразумевается модификатор public (все члены открыты), а в классе - internal.

По умолчанию процедура write для переменной типа запись выводит содержимое всех её публичных свойств и полей в круглых скобках через запятую. Чтобы изменить это поведение, в записи следует переопределить виртуальный метод ToString класса Object - в этом случае именно он будет вызываться при выводе объекта.

Например:

Поскольку запись, в отличие от класса, представляет собой размерный тип, то присваивание записей копирует содержимое полей одной переменной-записи в другую:

Для записей принята именная эквивалентность типов: можно присваивать друг другу и передавать в качестве параметров подпрограмм записи, совпадающие только по имени.

Во избежание копирования те записи, которые содержат несколько полей, передаются в подпрограммы по ссылке. Если запись не меняется внутри подпрограммы, то используют ссылку на константу, если меняется - то ссылку на переменную:

Записи одного типа можно сравнивать на равенство, при этом записи считаются равными если значения всех полей совпадают:

В отличие от Delphi Object Pascal, в PascalABC.NET отсутствуют записи с вариантами.

Множества

Множество представляет собой набор элементов одного типа. Элементы множества считаются неупорядоченными; каждый элемент может входить во множество не более одного раза. Тип множества описывается следующим образом:

В качестве базового может быть любой тип, в том числе строковый и классовый.

Например:

Элементы базового типа сравниваются на равенство следующим образом: у простых типов, строк и указателей сравниваются значения, у структурированных и у классов - значения всех элементов или полей. Однако, если поля относятся к ссылочному типу, то сравниваются только их адреса (неглубокое сравнение).

Переменная типа множество может содержать несколько значений базового типа. Чтобы сконструировать значение типа множество, используется конструкция вида

где в списке могут перечисляться через запятую либо выражения базового типа, либо (для порядковых типов) их диапазоны в виде a..b, где a и b - выражения базового типа. Например:

Значения в списке могут отсутствовать, тогда множество является пустым:

Пустое множество совместимо по присваиванию с множеством любого типа.

Для множеств имеет место структурная эквивалентность типов.

Множества целых и множества на базе типа и его диапазонного подтипа или на базе двух диапазонных типов одного базового типа неявно преобразуются друг к другу. Если при присваивании s := s1 во множестве s1 содержатся элементы, которые не входят в диапазон значений базового типа для множества s, то они отсекаются.

Например:

Операция in проверяет принадлежность элемента множеству:

Для множеств определены операции + (объединение), - (разность), * (пересечение), = (равенство), <> (неравенство), <= (нестрогое вложение), < (строгое вложение), >= (нестрого содержит) и > (строго содержит).

Процедура write при выводе множества выводит все его элементы. Например,

выведет ['Иванов','Петров','Сидорова'], при этом данные, если это возможно, будут отсортированы по возрастанию.

Для перебора всех элементов множества можно использовать цикл foreach, данные перебираются в некотором внутреннем порядке:

Для добавления элемента x к множеству s используется конструкция s += [x] или стандартная процедура Include: Include(s,x). Для удаления элемента x из множества s используется конструкция s -= [x] или стандартная процедура Exclude: Exclude(s,x).

Процедурный тип

Тип, предназначенный для хранения ссылок на процедуры или функции, называется процедурным, а переменная такого типа - процедурной переменной. Основное назначение процедурных переменных - хранение и косвенный вызов действий (функций) в ходе выполнения программы и передача их в качестве параметров.

Описание процедурного типа совпадает с заголовком соответствующей процедуры или функции без имени. Например:

Процедурной переменной можно присвоить процедуру или функцию с совместимым типом, например:

Процедурной переменной можно также присвоить лямбда-выражение с соответствующим количеством параметров и типом возвращаемого значения:

После этого можно вызвать процедуру или функцию через эту процедурную переменную, пользуясь обычным синтаксисом вызова:

Для наиболее распространенных процедурных типов в системном модуле определен ряд синонимов. Приведем примеры с их использованием:

Для процедурных типов определены также сокращенные конструкции:

Сокращенные конструкции не могут описывать процедурные переменные с параметрами, передаваемыми по ссылке.

Для процедурных переменных принята структурная эквивалентность типов: можно присваивать друг другу и передавать в качестве параметров процедурные переменные, совпадающие по структуре (типы и количество параметров, тип возвращаемого значения).

Обычно процедурные переменные передаются как параметры для реализации обратного вызова - вызова подпрограммы через процедурную переменную, переданную в качестве параметра в другую подпрограмму:

Процедурная переменная может хранить нулевое значение, которое задается константой nil. Вызов подпрограммы через нулевую процедурную переменную приводит к ошибке.

Процедурные переменные реализуются через делегаты .NET. Это означает, что они могут хранить несколько подпрограмм. Для добавления/отсоединения подпрограмм используются операторы += и -=:

Подпрограммы в этом случае вызываются в порядке прикрепления: вначале умножение, потом сложение.

Отсоединение неприкрепленных подпрограмм не выполняет никаких действий:

Кроме того, к процедурной переменной можно прикреплять/откреплять классовые и экземплярные методы классов. В последнем случае процедурная переменная в полях объекта запоминает некоторое состояние, которое меняется между вызовами метода, связанного с этой процедурной переменной.

Подобное поведение гораздо проще реализовать с помощью захвата переменной лямбда-выражением:

Файловые типы

Файл представляет собой последовательность элементов одного типа, хранящихся на диске. В PascalABC.NET имеется два типа файлов - двоичные и текстовые. Текстовые файлы хранят символы, разделенные на строки символами #13#10 (Windows) и символом #10 (Linux). Последовательность символов для перехода на новую строку хранится в константе NewLine. Двоичные файлы в свою очередь делятся на типизированные и бестиповые.

Для описания текстового файла используется стандартное имя типа text, бестиповые файлы имеют тип file, а для описания типизированного файла используется конструкция file of тип элементов:

В качества типа элементов в типизированном файле не могут фигурировать указатели, ссылочные типы, а также тип записи, содержащий ссылочные поля или указатели.

Стандартные файловые процедуры и функции описываются в пункте Процедуры и функции для работы с файлами.

Кроме того, в .NET имеется ряд классов, связанных с работой с файлами.

Эквивалентность и совместимость типов

Говорят, что типы T1 и T2 совпадают, если они имеют одно имя либо же определены в секции type в виде T1 = T2. Таким образом, в описаниях

переменные a1 и a2 и переменные b1 и c1 имеют один и тот же тип, а переменные b1 и b2 - разные типы.

Говорят, что типы T1 и T2 эквивалентны, если выполняется одно из следующих условий:

* T1 и T2 совпадают

* T1 и T2 - динамические массивы с совпадающими типами элементов

* T1 и T2 - указатели с совпадающими базовыми типами

* T1 и T2 - множества с совпадающими базовыми типами

* T1 и T2 - процедурные типы с совпадающим списком формальных параметров (и типом возвращаемого значения - для функций)

Если типы эквивалентны только если их имена совпадают, то говорят, что имеет место именная эквивалентность типов. Если типы эквивалентны если они совпадают по структуре, то говорят, что имеет место структурная эквивалентность типов. Таким образом, в PascalABC.NET имеет место именная эквивалентность для всех типов, кроме динамических массивов, множеств, типизированных указателей и процедурных типов, для которых имеет место структурная эквивалентность типов.

Только если типы T1 и T2 эквивалентны, фактический параметр типа T1 может быть подставлен вместо формального параметра-переменной типа T2.

Говорят, что типы T1 и T2 совместимы, если выполняется одно из следующих условий:

* T1 и T2 эквивалентны

* T1 и T2 принадлежат к целым типам

* T1 и T2 принадлежат к вещественным типам

* Один из типов - поддиапазон другого или оба - поддиапазоны некоторого типа

* T1 и T2 - множества с совместимыми базовыми типами

Говорят, что значение типа T2 можно присвоить переменной типа T1 или тип T2 совместим по присваиванию с типом T1, если выполняется одно из следующих условий:

* T1 и T2 совместимы

* T1 - вещественного типа, T2 - целого

* T1 - строкового типа, T2 - символьного

* T1 - pointer, T2 - типизированный указатель

* T1 - указатель или процедурная переменная, T2=nil

* T1 - процедурная переменная, T2 - имя процедуры или функции с соответствующим списком параметров

* T1, T2 - классовые типы, один из них - наследник другого. Поскольку в PascalABC.NET все типы кроме указателей являются потомками типа Object, то значение любого типа (кроме указателей) можно присвоить переменной типа Object

* T1 - тип интерфейса, T2 - тип класса, реализующего этот интерфейс

Если тип T2 совместим по присваиванию с типом T1, то говорят также, что тип T2 неявно приводится к типу T1.

Отображение на типы .NET

Стандартные типы PascalABC.NET реализуются типами библиотеки классов .NET. Далее приводится таблица соответствий стандартных типов PascalABC.NET и типов .NET.

Выражения и операции: обзор

Более сложные выражения строятся из простых с помощью операций, вызовов функций и скобок. Данные, к которым применяются операции, называются операндами.

В PascalABC.NET имеются следующие операции: @, not, ^, *, /, div, mod, and, shl, shr, +, -, or, xor, =, >, <, <>, <=, >=, as, is, in, =>, а также операция new и операция приведения типа.

Операции @, -, +, ^, not, операция приведения типа и операция new являются унарными (имеют один операнд), остальные являются бинарными (имеют два операнда), операции + и - являются и бинарными и унарными.

Порядок выполенения операций определяется их приоритетом. В языке PascalABC.NET четыре уровня приоритетов операций, задаваемых таблицей приоритетов.

Для типов, определенных пользователем, ряд операций можно перегружать.

* Арифметические операции

* Логические операции

* Операции сравнения

* Строковые операции

* Побитовые операции

* Операции с множествами

* Операция явного приведения типов

* Операции is и as

* Операция new

* Операция @ получения адреса

* Операции с указателями

* Операции typeof и sizeof

Арифметические операции

К арифметическим относятся бинарные операции +, -, *, / для вещественных и целых чисел, бинарные операции div и mod для целых чисел и унарные операции + и - для вещественных и целых чисел. Тип выражения x op y, где op - знак бинарной операции +, - или *, определяется из следующей таблицы:

То есть, если операнды - целые, то результатом является самый короткий целый тип, требуемый для представления всех получаемых значений.

При выполнении бинарной операции с uint64 и знаковым целым результирующим типом будет uint64, при этом может произойти переполнение, не вызывающее исключения.

Для операции / данная таблица исправляется следующим образом: результат деления любого целого на целое имеет тип real.

Для операций div и mod выполняются эти же правила, но операнды могут быть только целыми. Правила вычисления операций div и mod - следующие:

Унарная арифметическая операция + для любого целого типа возвращает этот тип. Унарная арифметическая операция - возвращает для целых типов, меньших или равных integer, значение типа integer, для longword и int64 - значение типа int64, к uint64 унарная операция - не применима, для типов single и real - соответственно типы single и real. То есть так же результатом является самый короткий тип, требуемый для представления всех получаемых значений.

Логические операции

К логическим относятся бинарные операции and, or и xor, а также унарная операция not, имеющие операнды типа boolean и возвращающие значение типа boolean. Эти операции подчиняются стандартным правилам логики: a and b истинно только тогда, когда истинны a и b, a or b истинно только тогда, когда истинно либо a, либо b, a xor b истинно только тогда, когда только одно из a и b истинно, not a истинно только тогда, когда a ложно.

Выражения с and и or вычисляются по короткой схеме:

Побитовые операции

К побитовым относятся бинарные операции and, or, not, xor, shl, shr. Они производят побитовые манипуляции с операндами целого типа. Результирующий тип для and, or, xor будет наименьшим целым, включающим все возможные значения обоих типов операндов. Для shl, shr результирующий тип совпадает с типом левого операнда, для not - с типом операнда.

Побитовые операции осуществляются следующим образом: с каждым битом (0 принимается за False, 1 - за True) производится соответствующая логическая операция. Например:

(операнды и результат представлены в двоичной форме).

Операциии shl и shr имеют вид:

где n - целое положительное число, a - целое число.

a shl n представляет собой целое положительное, полученное из двоичного представления числа a сдвигом влево на n позиций. Добавляемые справа позиции заполняются нулями.

a shr n представляет собой целое положительное, полученное из двоичного представления числа a сдвигом вправо на n позиций.

Например:

поскольку 3=11₂, после сдвига влево на 2 позиции 11₂ преобразуется в 1100₂=12, а 12=1100₂ после сдвига вправо на 2 позиции преобразуется в 11₂=3.

Операции сравнения

Операции сравнения <, >, <=, >=, =, <> возвращают значение типа boolean и применяются к операндам простого типа и к строкам.

Операции = и <> также применяются ко всем типам. Для размерных типов по умолчанию сравниваются значения, для ссылочных типов - ссылки. Можно переопределить это поведение, перегрузив операции = и <>. Аналогично можно перегрузить все операции сравнения для типов записей и классов, вводимых пользователем.

Строковые операции

К строкам применимы все операции сравнения <, >, <=, >=, =, <>. Сравнение строк на неравенство осуществляется лексикографически: s1 < s2 если для первого несовпадающего символа с номером i s1[i]

Кроме этого, к строкам и символам применима операция конкатенации (слияния) +, ее результат имеет строковый тип.

Например, 'a'+'b'='ab'.

К строкам также применима операция +=:

Строка может складываться с числом, при этом число предварительно преобразуется к строковому представлению:

Над строками и целыми определена операция *: s*n и n*s означает строку, образованную из строки s, повторенной n раз:

Операции с указателями

Ко всем указателям применимы операции сравнения = и <>.

К типизированным указателям применима операция разыменования ^: если p является указателем на тип T, то p^ - элемент типа T, на который указывает p. Указатели pointer разыменовывать нельзя.

Операции с множествами

К множествам с базовыми элементами одного типа применимы операции + (объединение), - (разность) и * (пересечение), а также операторы +=, -= и *=:

К множествам с базовыми элементами одного типа применимы также операции сравнения = (равенство), <> (неравенство), <= (нестрого вложено), < (строго вложено), >= (нестрого содержит) и > (строго содержит):

Но неверно, что [1..5] < [1..5].

Наконец, операция in определяет, принадлежит ли элемент множеству: 3 in [2..5] вернет True, 1 in [2..5] вернет False.

Операция @

Операция @ применяется к переменной и возвращает ее адрес. Тип результата представляет собой типизированный указатель на тип переменной. Например:

Операции is и as

Операция is предназначена для проверки того, имеет ли классовая переменная указанный динамический тип. Операция as позволяет безопасно преобразовать переменную одного классового типа к другому классовому типу (в отличие от явного приведения классового типа).

Операция is имеет вид:

и возвращает True если a принадлежит к классу ClassType или одному из его потомков.

Например, если Base и Derived - классы, причем, Derived - потомок Base, переменные b и d имеют соответственно типы Base и Derived, то выражения b is Base и d is Base возвращают True, а b is Derived - False.

Операция as имеет вид:

и возвращает ссылку на объект типа ClassType если преобразование возможно, в противном случае возвращает nil.

Например, в программе

первый раз выводится False, второй - True.

Операции is и as используются для работы с переменной базового класса, содержащей объект производного класса.

1 способ.

2 способ.

Операция new

Операция new имеет вид:

Она вызывает конструктор класса ИмяКласса и возвращает созданный объект.

Например:

Эквивалентным способом создания объекта является вызов конструктора в стиле Object Pacal:

Создание объекта класса при инициализации переменной проще проводить, используя автоопределение типа:

В записи также могут быть определены конструкторы, которые вызываются аналогично. Но в отличие от класса вызов конструктора записи не выделяет память (она уже выделена) и только заполняет значения полей.

Операции typeof и sizeof

Операция sizeof(имя типа) возвращает для этого типа его размер в байтах.

Операция typeof(имя типа) возвращает для этого типа объект класса System.Type. Приведем пример использования typeof:

Операция явного приведения типов

Операция явного приведения типов имеет вид

и позволяет преобразовать выражение к типу ИмяТипа. Тип выражения и тип с именем ИмяТипа должны оба принадлежать либо к порядковому типу, либо к типу указателя, либо один тип должен быть наследником другого, либо тип выражения должен поддерживать интерфейс с именем ИмяТипа. В случае указателей запрещено преобразовывать типизированный указатель к типу указателя на другой тип.

Пример.

При приведении размерных типов к типу Object происходит упаковка.

Пример.

Приоритет операций

Приоритет определяет порядок выполнения операций в выражении. Первыми выполняются операции, имеющие высший приоритет. Операции, имеющие одинаковый приоритет, выполняются слева направо.

Таблица приоритетов операций

Для изменения порядка выполнения операций в выражениях используются скобки.

Операторы: обзор

В PascalABC.NET определены следующие операторы.

Операторы присваивания

Составной оператор

Оператор описания переменной

Оператор цикла for

Оператор цикла foreach

Операторы цикла while и repeat

Условный оператор if

Оператор выбора варианта case

Оператор вызова процедуры

Оператор try except

Оператор try finally

Оператор raise

Операторы break, continue и exit

Оператор goto

Оператор lock

Оператор with

Пустой оператор

Оператор присваивания

В качестве переменной может быть простая переменная, разыменованный указатель, переменная с индексами или компонент переменной типа запись. Символ := называется значком присваивания. Выражение должно быть совместимо по присваиванию с переменной.

Оператор присваивания заменяет текущее значение переменной значением выражения.

Например:

В PascalABC.NET определены также операторы присваивания со значками +=, -=, *=, /=. Для числовых типов действие данных операторов описано здесь. Кроме того, использование операторов += и *= для строк описано здесь и операторов +=, -= и *= для множеств - здесь. Их действие для процедурных переменных описано здесь.

Операторы +=, -=, *=, /= имеют следующий смысл: a #= b означает a := a # b, где # - знак операции +, -, *, /.

Например:

Опертор /= неприменим, если выражение слева - целое.

Операторы +=, -=, *=, /= могут также использоваться со свойствами классов соответствующих типов в левой части.

Составной оператор (блок)

В PascalABC.NET составной оператор также называется блоком. (традиционно в Паскале блоком называется раздел описаний, после которого идет составной оператор; в PascalABC.NET принято другое решение, поскольку можно описывать переменные непосредственно внутри составного оператора).Операторы отделяются один от другого символом ";". Ключевые слова begin и end, окаймляющие операторы, называются операторными скобками.

Например:

Перед end также может ставиться ;. В этом случае считается, что последним оператором перед end является пустой оператор, не выполняющий никаких действий.

Помимо операторов, в блоке могут быть внутриблочные описания переменных:

Пустой оператор

Пустой оператор не включает никаких символов, не выполняет никаких действий и используется в двух случаях:

1. Для использования символа ; после последнего оператора в блоке:

Поскольку в языке Паскаль символ ; разделяет операторы, то в приведенном выше коде считается, что после последней ; находится пустой оператор. Таким образом, ; перед end в блоке можно либо ставить, либо нет. 1. Для пометки места, следующего за последним оператором в блоке::

Условный оператор

Условный оператор имеет полную и краткую формы.

Полная форма условного оператора выглядит следующим образом:

В качестве условия указывается некоторое логическое выражение. Если условие оказывается истинным, то выполняется оператор1, в противном случае выполняется оператор2. Краткая форма условного оператора имеет вид:

Если условие оказывается истинным, то выполняется оператор, в противном случае происходит переход к следующему оператору программы.

В случае конструкции вида

else всегда относится к ближайшему предыдущему оператору if, для которого ветка else еще не указана. Если в предыдущем примере требуется, чтобы else относилась к первому оператору if, то необходимо использовать составной оператор:

Например:

Оператор описания переменной

В PascalABC.NET можно описывать переменные внутри составного оператора begin-end в специальном операторе описания переменной. Такие описания называются внутриблочными.

Внутриблочное описание имеет одну из форм:

список имен: тип;

или

имя: тип := выражение;

или

имя: тип = выражение; // Для совместимости с Delphi

или

имя := выражение;

Имена в списке перечисляются через запятую. Например:

В последнем случае тип переменной автовыводится по типу выражения в правой части. Автовыведение типа активно используется при инициализации переменной вызовом конструктора или функции. возвращающей объект:

Автовыведение типа при описании невозможно при инициализации переменной лямбда-выражением:

Внутриблочные описания используются чтобы не захламлять раздел описаний описанием вспомогательных переменных. Кроме этого, внутриблочные описания позволяют вводить переменные именно в тот момент когда они впервые потребовались. Оба этих фактора существенно повышают читаемость программы.

Оператор выбора

Оператор выбора выполняет одно действие из нескольких в зависимости от значения некоторого выражения, называемого переключателем. Он имеет следующий вид:

Переключатель представляет собой выражение порядкового типа или строкового типа, а списки выбора содержат константы совместимого по присваиванию типа. Как и в операторе if, ветка else может отсутствовать.

Оператор case работает следующим образом. Если в одном из списков выбора найдено текущее значение переключателя, то выполняется оператор, соответствующий данному списку. Если же значение переключателя не найдено ни в одном списке, то выполняется оператор по ветке else или, если ветка else отсутствует, оператор case не выполняет никаких действий.

Список выбора состоит либо из одной константы, либо для перечислимого типа из диапазона значений вида a..b (константа a должна быть меньше константы b); можно также перечислить несколько констант или диапазонов через запятую. Например:

Списки выбора не должны пересекаться. Например, следующий фрагмент

приведет к ошибке компиляции.

Оператор цикла for

Оператор цикла for имеет одну из двух форм:

или

Кроме того, переменную можно описать непосредственно в заголовке цикла:

или

В последнем случае используется автоопределение типа переменной по типу начального значения. В двух последних случаях область действия объявленной переменной распространяется до конца тела цикла, которое в данном случае образует неявный блок. Вне тела цикла такая переменная недоступна, поэтому следующий цикл может использовать переменную с тем же именем:

Текст от слова for до слова do включительно называется заголовком цикла, а оператор после do - телом цикла. Переменная после слова for называется параметром цикла. Для первой формы цикла с ключевым словом to параметр цикла меняется от начального значения до конечного значения, увеличиваясь всякий раз на единицу, а для второй формы ключевым словом downto - уменьшаясь на единицу. Для каждого значения переменной-параметра выполняется тело цикла. Однократное повторение тела цикла называется итерацией цикла. Значение параметра цикла после завершения цикла считается неопределенным.

Переменная-параметр цикла может иметь любой порядковый тип. При этом начальное и конечное значения должны быть совместимы по присваиванию с переменной-параметром цикла.

Например:

Если для цикла for ... to начальное значение переменной цикла больше конечного значения или для цикла for ... downto начальное значение переменной цикла меньше конечного значения, то тело цикла не выполнится ни разу.

Если цикл используется в подпрограмме, то переменная-параметр цикла должна быть описана как локальная. Наилучшим решением в PascalABC.NET является описание переменной в заголовке цикла.

Изменение переменной-параметра цикла внутри цикла является логической ошибкой. Например, следующий фрагмент со вложенным оператором for является ошибочным:

Оператор цикла foreach

Оператор цикла foreach имеет одну из следующих форм:

или

или

В качестве контейнера может фигурировать динамический массив, строка, множество, а также любой контейнер, удовлетворяющий интерфейсу IEnumerable или IEnumerable(например, List, Dictionary и т.д.). Переменная цикла должна иметь тип, совпадающий с типом элементов контейнера (если контейнер удовлетворяет интерфейсу IEnumerable, то это тип object). В последней форме foreach тип переменной цикла автовыводится по типу элементов контейнера.

Переменная цикла пробегает все значения элементов контейнера и для каждого значения переменной цикла выполняется тело цикла. Изменение переменной цикла внутри тела цикла не меняет элементы контейнера, т.е. они доступны только на чтение.

Например:

Операторы цикла while и repeat

Условие представляет собой выражение логического типа, а оператор после do называется телом цикла. Перед каждой итерацией цикла условие вычисляется, и если оно истинно, то выполняется тело цикла, в противном случае происходит выход из цикла.

Если условие всегда оказывается истинным, то может произойти зацикливание:

Оператор цикла repeat имеет следующую форму:

В отличие от цикла while, условие вычисляется после очередной итерации цикла, и если оно истинно, то происходит выход из цикла. Таким образом, операторы, образующие тело цикла оператора repeat, выполняются по крайней мере один раз.

Обычно оператор repeat используют в ситуациях, где условие нельзя проверить, не выполнив тело цикла. Например:

Если условие всегда оказывается ложным, то может произойти зацикливание:

Оператор with

или

Всюду внутри оператора можно опускать имя записи при обращении к полю указанной записи или имя объекта при обращении к полю, методу или свойству указанного объекта. Например, пусть описана переменная

Тогда присваивание значений ее полям без использования оператора with имеет вид:

Использование оператора with позволяет сократить предыдущую запись:

Если внешняя переменная имеет то же имя, что и поле (метод, свойство), то предпочтение отдается полю (методу, свойству). При наличии вложенных операторов with вначале предпринимается попытка рассматривать переменную как поле записи или объекта самого внутреннего оператора with, затем непосредственно объемлющего его оператора with и т.д. Если оператор with содержит список объектов, то они рассматривается справа налево. Например, если имеются описания

то фрагмент программы

эквивалентен фрагменту

а также фрагменту

Оператор with устарел и сейчас практически не используется.

Оператор безусловного перехода goto

Он переносит выполнение программы к оператору, помеченному меткой метка.

Метка представляет собой идентификатор или целое без знака. Чтобы пометить оператор меткой, необходимо перед оператором указать метку с последующим двоеточием:

Метки должны быть описаны в разделе меток с использованием служебного слова label:

Например, в результате выполнения программы

будет выведено 543210.

Метка должна помечать оператор в том же блоке, в котором описана. Метка не может помечать несколько операторов.

Переход на метку может осуществляться либо на оператор в том же блоке, либо на оператор в объемлющей конструкции. Так, запрещается извне цикла переходить на метку внутри цикла.

Использование оператора безусловного перехода в программе считается признаком плохого стиля программирования. Для основных вариантов использования goto в язык Паскаль введены специальные процедуры: break - переход на оператор, следующий за циклом, exit - переход за последний оператор процедуры, continue - переход за последний оператор в теле цикла.

Один из немногих примеров уместного использования оператора goto в программе - выход из нескольких вложенных циклов одновременно. Например, при поиске элемента k в двумерном массиве:

Операторы break, continue и exit

Операторы break и continue используются только внутри циклов.

Оператор break предназначен для досрочного завершения цикла. При его выполнении происходит немедленный выход из текущего цикла и переход к выполнению оператора, следующего за циклом. Оператор continue завершает текущую итерацию цикла, осуществляя переход к концу тела цикла. Например:

Использование операторов break и continue вне тела цикла ошибочно.

Оператор exit предназначен для досрочного завершения процедуры или функции. Например

Вызов exit в разделе операторов основной программы приводит к ее немедленному завершению.

Следует отметить, что в PascalABC.NET (в отличие от Borland Pascal и Borland Delphi) break, continue и exit являются не процедурами, а именно операторами.

Оператор try ... except

Оператор try ... except имеет вид:

Блок try называется защищаемым блоком. Если при выполнении программы в нем происходит ошибка, то он завершается и выполнение передается блоку except. Если исключение обрабатывается в блоке except, то после его обработки программа продолжает выполняться с оператора, следующего за try ... except ... end. Если исключение остается необработанным и имеется объемлющий блок try, то выполнение передается его блоку except. Если объемлющего блока try нет, то программа завершается с ошибкой. Наконец, если в блоке try ошибки не произошло, то блок except игнорируется и выполнение программы продолжается дальше.

Если в процессе обработки исключения (в блоке except) произошло другое исключение, то текущий блок except завершается, первое исключение считается необработанным и обработка нового исключения передается объемлющему блоку try. Таким образом, в каждый момент времени существует максимум одно необработанное исключение.

Блок обработки исключений представляет собой либо последовательность операторов, разделенных точкой с запятой, либо последовательность обработчиков исключений вида

Обработчики разделяются символом ';', после последнего обработчика также может следовать символ ';'. Здесь тип - тип исключения (должен быть производным от стандартного типа Exception), имя - имя переменной исключения (имя с последующим двоеточием может быть опущено). В первом случае при обработке исключения выполняются все операторы из блока except. Во втором случае среди обработчиков осуществляется поиск типа текущего исключения (обработчики перебираются последовательно от первого до последнего), и если обработчик найден, то выполняется соответствующий оператор обработки исключения, в противном случае исключение считается необработанным и передается объемлющему блоку try. В последнем случае после всех обработчиков on может идти ветвь else, которая обязательно обработает исключение, если ни один из обработчиков не выполнился.

Следует обратить внимание, что имя переменной исключения в разных обработчиках может быть одинаковым, т.е. оно локально по отношению к обработчику.

Поиск типа исключения в обработчиках производится с учетом наследования: исключение будет обработано, если оно принадлежит к указанному в обработчике типу или производному от него. Поэтому принято записывать вначале обработчики производных классов, а затем - обработчики базовых (в противном случае обработчик исключения производного класса никогда не сработает). Обработчик исключения Exception обрабатывает все возможные исключения и поэтому должен быть записан последним.

Пример.

Оператор try ... finally

Оператор try ... finally имеет вид:

Операторы в блоке finally выполняются безотносительно к тому, возникло или нет исключение в блоке try. При этом само исключение не обрабатывается.

Блок finally используется для возвращения ранее выделенных ресурсов.

Пример 1. Закрытие открытого файла.

Файл будет закрыт независимо от того, произошло ли ислючение в блоке try.

Пример 2. Возвращение выделенной динамической памяти.

Динамическая память, контролируемая указателем p, будет возвращена независимо от того, произошло ли ислючение в блоке try.

Оператор raise

Оператор raise предназначен для возбуждения исключения и имеет вид:

Здесь объект - объект класса, производного от Exception. Например:

При возбуждении специфического исключения желательно определить свой тип исключения.

Для повторной генерации исключения внутри секции except используется также вызов raise без параметров:

Операторы += и -= для процедурных переменных

Оператор присваивания += предназначен для присоединения к процедурной переменной процедуры, оператор присваивания -= - для отсоединения. Подпрограммы вызываются в порядке присоединения. Например:

Отсоединение не присоединенных подпрограмм не выполняет никаких действий.

Кроме того, к процедурной переменной можно прикреплять/откреплять статические и экземплярные методы классов. Пример см. в теме процедурные переменные.

Операторы += и -= используются также для добавления/удаления обработчиков для событий .NET. Например:

Оператор lock

Объект обязательно принадлежит к ссылочному типу.

Оператор lock гарантирует, что оператор будет выполняться только одним потоком. Объект здесь хранит блокировку, а оператор, представляющий собой тело оператора lock, называется блоком синхронизации. После того как первый поток заходит в блок синхронизации, он блокирует объект, при выходе из блока синхронизации - разблокирует. Если объект заблокирован, то никакой другой поток не может зайти в блок синхронизации и приостанавливается до разблокировки объекта.

Оператор

полностью эквивалентен следующему участку кода:

Описание процедур и функций

Любая используемая в программе процедура или функция должна быть предварительно описана в разделе описаний.

Описание процедуры имеет вид:

Описание функции имеет вид:

Операторы подпрограммы, окаймленные операторными скобками begin/end, называются телом этой подпрограммы.

Список формальных параметров вместе с окружающими скобками может отсутствовать. Он состоит из одной или нескольких секций, разделенных символом ;. Каждая секция состоит из списка переменных, перечисляемых через запятую, после которого следуют двоеточие и тип. Каждая секция может предваряться ключевым словом var или const, что указывает на то, что параметры передаются по ссылке (см.п. Параметры процедур и функций). Тип формального параметра должен быть либо именем, либо динамическим массивом, либо множеством, либо процедурной переменной (для последних трех типов имеет место структурная эквивалентность типов).

Раздел описаний процедуры или функции устроен так же, как и раздел описаний основной программы. Здесь описываются так называемые локальные переменные и константы, типы (за исключением классов - классы можно описывать только глобально) а также вложенные процедуры и функции. Все такие локальные объекты доступны лишь внутри данной подпрограммы и не видны извне.

В разделе описаний подпрограммы можно описывать другие подпрограммы. Исключение составляют методы класса, описываемые непосредственно в теле класса: в них нельзя описывать вложенные подпрограммы ввиду синтаксической неоднозначности.

Например:

Подпрограмма один раз описывается и может быть многократно вызвана. Для вызова процедуры используется оператор вызова процедуры:

Для вызова функции используется выражение вызова функции.

Внутри тела любой функции определена специальная переменная с именем Result, которая хранит результат вычисления функции. Ее тип совпадает с типом возвращаемого значения функции. Например:

Если внутри функции не присвоить переменной Result некоторое значение, то функция вернет в результате своего вызова непредсказуемое значение.

В PascalABC.NET имеется упрощенный синтаксис описания однооператорных процедур и функций:

и

При этом для возвращаемого значения функции возможен автовывод типов:

Параметры процедур и функций

Параметры, указываемые при описании подпрограммы, называются формальными. Параметры, указываемые при вызове подпрограммы, называются фактическими.

Если формальный параметр описан с предваряющим ключевым словом var или const, то его называют параметром-переменной и говорят, что он передается по ссылке. Если же параметр описан без слов var или const, то его называют параметром-значением и говорят, что он передается по значению. Слово ссылка используется в PascalABC.NET также в другом значении - для ссылочных типов.

Если параметр передается по значению, то при вызове подпрограммы значения фактических параметров присваиваются соответствующим формальным параметрам. Типы фактических параметров-значений должны быть совместимы по присваиванию с типами соответствующих формальных параметров.

Например, пусть имеется следующее описание процедуры:

Тогда при вызове PrintSquare(5*a-b) значение 5*a-b будет вычислено и присвоено переменной i, после чего выполнится тело процедуры.Если параметр передается по ссылке, то при вызове подпрограммы фактический параметр заменяет собой в теле процедуры соответствующий ему формальный параметр. В итоге любые изменения формального параметра-переменной внутри процедуры приводят к соответствующим изменениям фактического параметра. Фактические параметры-переменные должны быть переменными, а их типы должны быть эквивалентны типам соответствующих формальных параметров.

Например, если описана процедура

то после вызова Mult2(d) значение d увеличится в 2 раза.В качестве фактического параметра-значения можно указывать любое выражение, тип которого совпадает с типом формального параметра или неявно к нему приводится. В качестве фактического параметра-переменной можно указывать только переменную, тип которой в точности совпадает с типом формального параметра.

При передаче параметра по ссылке в подпрограмму передается адрес фактического параметра. Поэтому если параметр занимает много памяти (массив, запись, строка), то обычно он также передается по ссылке. В результате в процедуру передается не сам параметр, а его адрес, что экономит память и время работы. При этом если параметр меняется внутри подпрограммы, то он передается с ключевым словом var, если не меняется - с ключевым словом const:

Например:

Отметим особенности передачи динамических массивов в качестве параметров подпрограмм.

Поскольку динамический массив является ссылкой, то при изменении формального параметра-динамического массива внутри подпрограммы меняется соответствующий фактический параметр. Например, в результате работы программы

будет выведено 2. Передавать динамические массивы по ссылке имеет смысл только в случае если память под динамический массив перераспределяется внутри подпрограммы:

Переменное число параметров

Для указания того, что подпрограмма должна иметь переменное число параметров, используется ключевое слово params, за которым следует описание динамического массива. Например:

При вызове подпрограммы на месте формального параметра params может быть любое ненулевое количество фактических параметров совместимого типа, перечисляемых через запятую:

В списке параметров ключевое слово params может указываться только для последнего параметра, причем, этот параметр не должен быть параметром по умолчанию. Параметры params всегда передаются только по значению.

Параметры по умолчанию

В заголовке подпрограммы можно использовать параметры по умолчанию. Для этого достаточно после параметра поставить знак присваивания и значение. Если при вызове не указать значение параметра по умолчанию, то будет использовано то значение, которое указано в описании подпрограммы. Параметры по умолчанию должны передаваться по значению и идти последними в списке параметров.

Например:

Все варианты вызова подпрограммы с параметрами по умолчанию могут участвовать в разрешении перегрузки.

Опережающее объявление

В некоторых ситуациях возникает необходимость вызвать подпрограмму, описанную далее по тексту программы. Например, такая необходимость возникает при косвенной рекурсии (подпрограмма A вызывает подпрограмму B, а та в свою очередь вызывает подпрограмму A). В этом случае используется опережающее объявление подпрограммы, состоящее из ее заголовка, за которым следует ключевое слово forward. Например:

procedure B(i: integer); forward;

procedure A(i: integer);

begin

...

B(i-1);

end;

procedure B(i: integer);

begin

...

A(i div 2);

end;

Запрещено делать опережающее объявление для уже описанной подпрограммы.

Для методов ключевое слово forward запрещено. В нем нет необходимости, потому что можно вызывать методы, определенные в теле класса позднее.

Перегрузка имен подпрограмм

В одном пространстве имен может быть определено несколько процедур или функций с одним именем, но разным количеством или типами параметров. Имена таких процедур и функций называются перегруженными, а их создание - перегрузкой имен. Разновидностью перегрузки имен является перегрузка операций.

При вызове перегруженной процедуры или функции выбирается та версия, у которой типы формальных параметров совпадают с типами фактических или наиболее близки к ним. Например, если имеются описания

то при вызове p(1.0) будет выбрана перегруженная версия с параметром типа real (точное соответствие), а при вызове p(1) будет выбрана перегруженная версия с параметром типа byte (при этом произойдет преобразование фактического параметра типа integer к типу byte).

Заметим, что, в отличие от Object Pascal, использовать при перегрузке служебное слово overload не нужно.

Если ни одна версия в текущем пространстве имен не подходит к данному вызову, то возникает ошибка компиляции. Если две и более версии одинаково хорошо подходят к данному вызову, то также возникает ошибка компиляции, заключающаяся в неоднозначности выбора подпрограммы. Например, если имеются описания

то при вызове p(1,2) оба они одинаково подходят, что приводит к неоднозначности.

Запрещено перегружать подпрограмму другой подпрограммой с тем же количеством и типами параметров, отличающихся лишь тем, передается ли параметр по значению или по ссылке. Например, описания

и

считаются одинаковыми.

Возвращаемое значение функции не участвует в разрешении перегрузки, т.е. перегружаемые функции не могут различаться только типами возвращаемых значений.

Алгоритм перегрузки имен при наличии нескольких подключенных модулей, а также алгоритм перегрузки имен методов имеют особенности. Основная особенность этих алгоритмов состоит в том, что они работают через границы пространств имен.

Поиск перегруженного имени глобальной подпрограммы при наличии нескольких подключенных модулей происходит во всех модулях. При этом вначале осуществляется просмотр текущего модуля, а потом всех модулей, подключенных в секции uses, в порядке справа налево. Если при этом поиске находится объект, который не может перегружать предыдущие (например, перегружается процедура, а найдено имя переменной), то цепочка перегрузки заканчивается, и поиск наилучшей перегруженной подпрограммы идет среди найденных до этого момента. Если в модуле, откомпилированном позже, имеется подпрограмма с точно такими же параметрами, то она скрывает версию из модуля, откомпилированного раньше.

Например, пусть основная программа подключает два модуля - un1 и un2:

main.pas

un2.pas

un1.pas

В результате будет выведено 21, что означает, что первой была вызвана процедура p из модуля un1.

Поиск перегруженного имени метода осуществляется аналогично: вначале осуществляется просмотр текущего класса, затем его базового класса и т.д. до класса Object, либо до того момента, как будет встречен объект, который не может перегружать предыдущие (имя поля или свойства). Из всех найденных таким образом одноименных методов выбирается наилучший. При этом в разных классах могут быть методы с идентичными параметрами; в этом случае вызывается первый встреченный метод от данного класса к классу Object.

Подпрограммы с переменным числом параметров также участвуют в перегрузке, однако, обычные подпрограммы имеют над ними приоритет. Например, в ситуации

будет вызвана первая процедура.

Вызов подпрограмм из неуправляемой dll

Для вызова подпрограммы из неуправляемой dll (содержащей обычный, а не .NET-код) используется конструкция вида:

Например:

Структура модуля

Модули предназначены для разбиения текста программы на несколько файлов. В модулях описываются переменные, константы, типы, классы, процедуры и функции. Для того чтобы эти объекты можно было использовать в вызывающем модуле (которым может быть и основная программа), следует указать имя файла модуля (без расширения .pas) в разделе uses вызывающего модуля. Файл модуля (.pas) или откомпилированный файл модуля (.pcu) должен находиться либо в том же каталоге, что и основная программа, либо в подкаталоге Lib системного каталога программы PascalABC.NET.

Модуль имеет следующую структуру:

Имеется также упрощенный синтаксис модулей без разделов интерфейса и реализации.

Первая строка обязательна и называется заголовком модуля. Имя модуля должно совпадать с именем файла.

Раздел интерфейса и раздел реализации модуля могут начинаться с раздела uses подключения внешних модулей и пространств имен .NET. Имена в двух разделах uses не должны пересекаться.

Раздел интерфейса включает объявление всех имен, которые экспортируются данным модулем в другие модули (при подключении его в разделе uses). Это могут быть константы, переменные, процедуры, функции, классы, интерфейсы. Реализация методов классов может быть дана прямо в разделе интерфейса, но это не рекомендуется.

Раздел реализации содержит реализацию всех процедур, функций и методов, объявленных в разделе интерфейса. Кроме этого, в разделе реализации могут быть описания внутренних имен, которые не видны вне модуля и используются лишь как вспомогательные.

Раздел инициализации и раздел финализации представляют собой последовательность операторов, разделяемых символом ;. Операторы из раздела инициализации модуля выполняются до начала основной программы, операторы из раздела финализации модуля - после окончания основной программы. Порядок выполнения разделов инициализации и разделов финализации подключенных модулей непредсказуем. Как раздел инициализации, так и раздел финализации могут отсутствовать.

Вместо разделов инициализации и финализации может присутствовать только раздел инициализации в виде

Например:

Циклические ссылки между модулями возможны при определенных ограничениях.

Раздел uses

Раздел uses имеет вид

Имена в списке перечисляются через запятую и могут быть либо именами подключаемых внешних модулей PascalABC.NET, либо пространствами имен .NET. Например:

Здесь MyUnit - модуль PascalABC.NET, представленный в виде исходного текста или откомпилированного .pcu-модуля, System и System.Collections.Generic - пространства имен .NET.

В модуле или основной программе, которая содержит раздел uses, можно использовать все имена из подключаемых модулей PascalABC.NET и пространств имен .NET. Основное отличие между модулями и пространствами имен .NET состоит в том, что модуль содержит код, а пространства имен .NET содержат лишь имена - для использования кода его необходимо подключить с помощью директивы компилятора {$reference ИмяСборки}, где ИмяСборки - имя dll-файла, содержащего .NET-код. Другое не менее важное отличие состоит в том, что в модуле или основной программе нельзя использовать имена, определенные в другом модуле, без подключения этого модуля в разделе uses. Напротив, если сборка .NET подключена директивой $reference, то можно использовать ее имена, явно уточняя их пространством имен, не подключая это пространство имен в разделе uses. Например:

По умолчанию в каждой секции uses неявно первым подключается системный модуль PABCSystem, содержащий стандартные константы, типы, процедуры и функции. Даже если секция uses отсутствует, модуль PABCSystem подключается неявно. Кроме того, по умолчанию с помощью неявной директивы $reference подключаются сборки System.dll, System.Core.dll и mscorlib.dll, содержащие основные .NET-типы.

Поиск глобальных имен осуществляется вначале в текущем модуле или основной программе, затем во всех подключенных модулях и пространствах имен, начиная с самого правого в секции uses и заканчивая самым левым. При этом считается, что пространство имен более правого модуля вложено в пространство имен более левого. Таким образом, конфликта имен не происходит. Если необходимо использовать имя из конкретного модуля или пространства имен, следует использовать запись

или

В качестве имени модуля может выступать также имя основной программы если у нее присутствует заголовок program.

Упрощенный синтаксис модуля

Упрощенный синтаксис модулей без разделов интерфейса и реализации имеет вид:

или

В разделе описаний описываются константы, переменные, процедуры, функции, классы, интерфейсы. Все имена экспортируются. Упрощенный синтаксис модулей удобно использовать при начальном обучении - модуль отличается от программы только заголовком и, возможно, отсутствием раздела операторов.

Циклические ссылки между модулями

Циклические ссылки модулей в интерфейсных частях запрещены. Например, следующая ситуация ошибочна:

Таким образом, невозможно определить два общедоступных класса в разных модулях с объектными полями, ссылающимися друг на друга.

Однако, если одна ссылка находится в интерфейсной части, а вторая - в части реализации, или обе - в частях реализации, то циклические ссылки в этом случае разрешены:

Библиотеки dll

Библиотеки dll (dynamically linked libraries):

* содержат группу взаимосвязанных подпрограмм

* находятся в откомпилированном файле

* предназначены для обращения к ним из различных программ

Они находятся в файле с расширением .dll либо в текущем каталоге приложения (локальные), либо в системном каталоге (глобальные библиотеки). Глобальными библиотеками могут пользоваться одновременно несколько приложений.

По своему назначению библиотеки очень похожи на модули, однако, имеют ряд важных отличий.

* При создании из модулей исполняемого файла .exe программа-линковщик помещает в него только те подпрограммы, переменные, типы и константы, которые используются (вызываются) в основной программе. При компиляции же библиотеки в нее добавляются все подпрограммы, потому что неизвестно, какие подпрограммы потребуются конкретному приложению.

* Библиотеки .dll при выполнении программы полностью загружаются в оперативную память.

* Библиотеки .dll часто используются одновременно несколькими программами.

* Библиотека .dll может быть написана и откомпилирована на одном языке, а обращаться к ней можно из программ, написанных на других языках. Например, программа на PascalABC.NET может вызывать функцию из библиотеки, созданной на языке C# и наобороот. Таким образом, библиотеки обеспечивают межъязыковое взаимодействие.

Структура библиотеки

Библиотека имеет практически ту же структуру, что и модуль:

Имя библиотеки должно совпадать с именем pas-файла, в котором библиотека находится.

Имеется также упрощенный синтаксис библиотек - без разделов интерфейса и реализации, совпадающий с упрощенным синтаксисом модулей (за исключением заголовка).

В результате компиляции библиотеки в текущем каталоге создаётся .dll-файл, содержащий откомпилированную библиотеку.

Для подключения библиотеки к основной программе используется директива компилятора {$reference ИмяБиблиотеки}. Например:

Подключение библиотеки может проводиться в любом месте исходного файла.

Библиотеки ABC и ABC1 имеют соответственно вид:

и

В первую очередь имя ищется в исходном модуле, затем в модулях, подключенных в разделе uses в порядке справа налево, и только потом - в подключенных библиотеках в порядке подключения.

Согласно этому правилу в примере из предыдущего пункта переменная a будет иметь тип integer.

В случае коллизии имен используемое имя можно предварять именем библиотеки с последующей точкой:

Документирующие комментарии

Можно помечать заголовки процедур, функций, методов, имена классов, типов, констант и переменных так называемыми документирующими комментариями. Документирующие комментарии всплывают в подсказках редактора при наведении курсора мыши на слово, при открытии скобки после имени подпрограммы и при выборе поля из списка полей, выпадающих при нажатии точки после имени. Система всплывающих подсказок в редакторе получила название Intellisense.

Документирующий комментарий располагается на строчке, предшествующей помечаемому объекту, и начинается с символов ///. Например:

Документирующие комментарии могут занимать несколько строк, каждая из которых должна начинаться с /// . Для комментирования подпрограмм можно использовать в первой строке документирующий комментарий ///-, тогда его содержимое меняет заголовок подпрограммы в подсказке при наведении курсора мыши. Например:

Если первая строка документирующего комментария имеет вид ///--, то подсказка не всплывает. Это делается для элементов, которые хочется скрыть от системы всплывающих подсказок.

Обзор классов и объектов

Класс представляет собой составной тип, состоящий из полей (переменных), методов (процедур и функций) и свойств. Описание класса имеет вид:

Каждая секция имеет вид:

Модификатор доступа в первой секции может отсутствовать, при этом подразумевается модификатор internal (видимость всюду внутри сборки).

Методы могут описываться как внутри, так и вне класса. При описании метода внутри класса его имя предваряется именем класса с последующей точкой. Например:

После слова class в скобках может быть указано имя класса-предка (см. Наследование), а также через запятую список поддерживаемых интерфейсов.

Перед словом class может быть указано ключевое слово final в этом случае от класса запрещено наследовать.

Все описания и объявления внутри класса образуют тело класса. Поля и методы образуют интерфейс класса. Инициализаторы полей описаны здесь.

Классы могут описываться только на глобальном уровне. Локальные определения классов (т.е. определения в разделе описания подпрограмм) запрещены.

В языке PascalABC.NET классы являются ссылочными типами. Это значит, что переменная типа класс хранит в действительности ссылку на объект.

Переменные типа класс называются объектами или экземплярами класса. Они инициализируются вызовом конструктора класса - специального метода, выделяющего память под объект класса и инициализирующего его поля:

После инициализации через переменную типа класс можно обращаться к публичным членам класса (полям, методам, свойствам), используя точечную нотацию:

По умолчанию процедура write для переменной типа класс выводит содержимое её публичных полей и свойств в круглых скобках через запятую:

Чтобы изменить это поведение, в классе следует переопределить виртуальный метод ToString класса Object - в этом случае именно он будет вызываться при выводе объекта.

Например:

Переменная типа класс является ссылкой и хранит ссылку на объект, создаваемый вызовом конструктора.

Как ссылка переменная типа класс может хранить значение nil:

При присваивании переменных типа класс копируется только ссылка. После присваивания обе переменные типа класс будут ссылаться на один объект и совместно модифицировать его:

При сравнении переменных типа класс на равенство сравниваются ссылки, а не значения.

Это поведение можно изменить, перегрузив операцию = для класса.

Видимость членов класса и модификаторы доступа

Каждое поле, метод или свойство класса имеет модификатор (атрибут) доступа, задающий правила его видимости. В PascalABC.NET существуют четыре вида модификаторов доступа: public (открытый), private (закрытый), protected (защищенный) и internal (внутренний). К члену класса, имеющему атрибут public, можно обратиться из любого места программы, члены класса с атрибутом private доступны только внутри методов этого класса, члены класса с атрибутом protected доступны внутри методов этого класса и всех его подклассов, члены класса с атрибутом internal доступны внутри сборки (термин .NET, сборка в нашем понимании - это множество файлов, необходимых для генерации .exe или .dll-файла). Кроме того, private и protected члены видны отовсюду в пределах модуля, в котором определен класс.

Тело класса делится на секции. В начале каждой секции располагается модификатор доступа, после которого идут поля, а затем методы и свойства с доступом, определяемым этим модификатором. В первой секции модификатор доступа может отсутствовать, в этом случае подразумевается модификатор internal. В классе может быть произвольное количество секций, располагающихся в произвольном порядке.

Например, пусть данный код располагается в одном модуле:

Комментарии по тексту программы описывают верное и неверное в смысле доступа обращение к полям и методам.

Методы

Методы представляют собой процедуры и функции, объявленные внутри класса или записи. Особыми разновидностями методов являются конструкторы, деструкторы и перегруженные операции.

Определение методов можно давать как внутри класса (стиль Java, C#, C++), так и вне класса (стиль Delphi, C++). При определении метода вне интерфейса класса его имя предваряется именем класса с последующей точкой. Например:

Обычно когда класс определяется в интерфейсной части модуля, то в интерфейсе класса производят лишь объявление методов, реализацию же методов класса дают в секции реализации модуля.

Методы делятся на классовые и экземплярные. Классовые методы в .NET называются статическими. Объявление классового метода начинается с ключевого слова class. Экземплярные методы можно вызывать только через переменную-объект класса. Классовые же методы не связаны с конкретным экземпляром класса; их следует вызывать в виде:

Внутри классового метода не может быть обращения к полям класса, а может быть только обращение к другим классовым методам. Напротив, экземплярный метод может вызывать классовый.

Например:

По существу, классовые методы являются разновидностью глобальных подпрограмм, но находятся внутри класса, что подчеркивает, что они осуществляют действия, связанные именно с этим классом. Класс в этом случае выступает только в роли пространства имен.

Нередко создаются классы, целиком состоящие из классовых методов. Таков, например, класс System.Math, содержащий определения математических подпрограмм.

Инициализаторы полей

При создании объекта его поля инициализируются автоматически нулевыми значениями если они не инициализированы явно. Их инициализация может проводиться как в конструкторе, так и непосредственно при описании. Инициализация поля при описании приводит к тому, что код инициализации вставляется в начало ВСЕХ конструкторов.

Например:

В данном примере код x:=1; l := new List вставляется в начало каждого конструктора.

Конструкторы

Объекты создаются с помощью специальных методов, называемых конструкторами.

Конструктор представляет собой функцию, создающую объект в динамической памяти, инициализирующую его поля и возвращающую указатель на созданный объект. Этот указатель обычно сразу присваивается переменной типа класс. При описании конструктора вместо служебного слова function используется служебное слово constructor. Кроме того, для конструктора не указывается тип возвращаемого значения.

Например:

В PascalABC.NET конструктор всегда должен иметь имя Create. При описании конструктора внутри класса можно опускать его имя:

В силу особенностей реализации вызовов конструкторов в .NET в PascalABC.NET всегда создается конструктор без параметров (независимо от того, определен ли другой конструктор). Этот конструктор инициализирует все поля нулевыми значениями (строковые поля - пустыми строками, логические - значением False).

Для вызова конструктора можно использовать два способа.

1 способ. В стиле Object Pascal.

Для вызова конструктора следует указать имя класса, за которым следует точка-разделитель, имя конструктора и список параметров. Например:

2 способ. С помощью операции new - в стиле C# (предпочтительный).

Деструктор в Object Pascal - специальная процедура, уничтожающая объект и освобождающая динамическую память, которую этот объект занимал. При описании деструктора вместо служебного слова procedure используется служебное слово destructor.

Например:

Поскольку в PascalABC.NET память управляется сборщиком мусора, деструктор в PascalABC.NET не играет никакой роли и представляет собой обычную процедуру-метод.

Предварительное объявление классов

Два или более класса могут содержать в качестве полей объекты других классов, циклически ссылающиеся друг на друга.

Например:

Данный код вызовет ошибку компиляции, поскольку тип BBB в момент описания поля b еще не определен. В такой ситуации следует воспользоваться предварительным описанием класса в виде

Предварительно описанный класс должен быть полностью описан в той же секции type:

Переменная Self

Внутри каждого нестатического метода неявно определяется переменная Self, ссылающаяся на объект, вызвавший этот метод.

Например:

В момент вызова конструктора Create объект будет уже создан. Конструкция Self.i ссылается на поле i этого объекта, а не на параметр i функции Create. Фактически в любом нестатическом методе перед именем любого поля и методу этого класса неявно присутствует Self.

Свойства

Свойство внешне выглядит как поле класса, однако, при доступе к нему на чтение или запись позволяет выполнять некоторые действия. Свойство описывается в классе следующим образом:

Как правило, каждое свойство связано с некоторым полем класса и возвращает значение этого поля с помощью функции чтения, а меняет - с помощью процедуры записи. Функция чтения и процедура записи должны быть методами этого класса и иметь следующий вид:

Обычно функция чтения и процедура записи описываются в приватной секции класса. Они могут быть виртуальными, в этом случае их уместно описывать в защищенной секции класса.

Вместо имени функции чтения и имени процедуры записи может фигурировать имя поля, с которым данное свойство связано. Любая из секций read или write может быть опущена, в этом случае мы получаем свойство с доступом только на запись или только на чтение.

Например:

Всякий раз, когда мы присваиваем свойству Age новое значение, вызывается процедура setAge с соответствующим параметром. Всякий раз, когда мы считываем значение свойства Age, происходит обращение к полю ag. Поле nm доступно только на чтение. Наконец, свойство Id осуществляет доступ на чтение к информации, находящейся в двух полях.

Обычно для доступа к полю на чтение в секции read свойства указывается именно поле, так как обычно при чтении поля никаких дополнительных действий производить не требуется.

Свойства не могут передаваться по ссылке в процедуры и функции. Например, следующий код ошибочен:

Если требуется обработать значение свойства, передав его по ссылке, то надо воспользоваться вспомогательной переменной:

Однако, свойства соответствующих типов можно использовать в левой части операций присваивания += -= *= /=:

Свойства очень удобны при работе с визуальными объектами, поскольку позволяют автоматически перерисовывать объект, если изменить какие-либо его визуальные характеристики. Например, если создана кнопка b1 типа Button, то для визуального изменения ее ширины достаточно присвоить значение ее свойству Width:

Процедура для записи этого свойства в приватное поле fwidth будет выглядеть примерно так:

Следует обратить внимание на вторую часть условия в операторе if: w<>fwidth. Добавление этой проверки позволяет избежать лишней перерисовки кнопки в случае, если ее ширина не меняется.

Индексные свойства

Индексные свойства ведут себя аналогично полям-массивам и используются, как правило, для доступа к элементам контейнеров. Как и при использовании обычных свойств, при использовании индексных свойств могут попутно выполняться некоторые действия.

Индексное свойство описывается в классе следующим образом:

В простейшем случае одного индекса описание индексного свойства выглядит так:

В этом случае функция чтения и процедура записи должны быть методами этого класса и иметь следующий вид:

Всякий раз, когда мы для объекта a, содержащего свойство Prop, выполняем присваивание a.Prop[ind] := value, вызывается процедура SetProp(ind,value), а когда считываем значение a.Prop[ind], вызывается функция GetProp(ind).

Индексное свойство, после которого добавлено ключевое слово default с последующей ;, называется индексным свойством по умолчанию и позволяет пользоваться объектами класса как массивами, т.е. использовать запись a[ind] вместо a.Prop[ind].

Принципиальное отличие индексных свойств от полей-массивов состоит в том, что тип индекса может быть произвольным (в частности, строковым). Это позволяет легко реализовать так называемые ассоциативные массивы, элементы которых индексируются строками.

В следующем примере индексное свойство используется для закрашивания/стирания клеток шахматной доски в графическом режиме.

Наследование

Класс может быть унаследован от другого класса. Класс, от которого наследуют, называют базовым классом (надклассом, предком), а класс, который наследуется, называется производным классом (подклассом, потомком). При наследовании все поля, методы и свойства базового класса переходят в производный класс, кроме этого, могут быть добавлены новые поля, методы и свойства и переопределены (замещены) старые методы. Конструкторы наследуются по особым правилам, которые рассматриваются здесь.

При описании класса его базовый класс указывается в скобках после слова class.

Например:

В данном примере процедура p переопределяется, а процедура r добавляется в класс MyClass.

Если не указать имя базового класса, то считается, что класс наследуется от класса Object - предка всех классов. Например, BaseClass наследуется от Object.

Переопределение методов при наследовании рассматривается здесь.

Перед словом class может быть указано ключевое слово final – в этом случае от класса запрещено наследовать.

Переопределение методов

Метод базового класса может быть переопределен (замещен) в подклассах. Если при этом требуется вызвать метод базового класса, то используется служебное слово inherited (англ.- унаследованный). Например:

type

Person = class

private

name: string;

age: integer;

public

constructor Create(nm: string; ag: integer);

begin

name := nm;

age := ag;

end;

procedure Print;

begin

writeln('Имя: ',name,' Возраст: ',age);

end;

end;

Student = class(Person)

private

course, group: integer;

public

constructor Create(nm: string; ag,c,gr: integer);

begin

inherited Create(nm,ag);

course := c;

group := gr;

end;

procedure Print;

begin

inherited Print;

writeln('Курс: ',course,' Группа: ',group);

end;

end;

Здесь метод Print производного класса Student вызывает вначале метод Print, унаследованный от базового класса Person, с помощью конструкции inherited Print. Аналогично конструктор Create класса Student вызывает вначале конструктор Create базового класса Person, также используя служебное слово inherited.

Правила наследования конструкторов рассматриваются здесь.

Следует обратить внимание, что конструктор базового класса вызывается в этом случае как процедура, а не как функция, при этом создания нового объекта не происходит.

Если в методе вызывается метод базового класса с теми же параметрами, то можно использовать запись inherited, не указывая имя метода и параметры. Например, метод Student.Print можно записать таким образом:

procedure Print;

begin

inherited;

writeln('Курс: ',course,' Группа: ',group);

end;

Наследование конструкторов

Правила наследования конструкторов - достаточно сложные. В разных языках программирования приняты разные решения на этот счет. В частности, в Delphi Object Pascal все конструкторы наследуются. В .NET, напротив, конструкторы не наследуются. Причина такого решения - каждый класс сам должен отвечать за инициализацию своих экземпляров. Единственное исключение в .NET - если класс вовсе не определяет конструкторов, то автоматически генерируется конструктор без параметров, называемый конструктором по умолчанию.

В PascalABC.NET принято промежуточное решение. Если класс не определяет конструкторов, то все конструкторы предка автоматически генерируются в потомке, вызывая соответствующие конструкторы предка (можно также говорить, что они наследуются). Если в классе определяются конструкторы, то конструкторы предка не генерируются. Конструктор по умолчанию, если он явно не определен, генерируется автоматически в любом случае и является protected.

Кроме того, в .NET обязательно в конструкторе потомка первым оператором должен быть вызван конструктор предка; в Object Pascal это необязательно. Если в PascalABC.NET конструктор предка вызывается из конструктора потомка, то этот вызов должен быть первым оператором. Если конструктор предка явно не вызывается из конструктора потомка, то неявно первым оператором в конструкторе потомка вызывается конструктор предка по умолчанию (т.е. без параметров). Если такого конструктора у предка нет (это может быть класс, откомпилированный другим .NET-компилятором или входящий в стандартную библиотеку классов - все классы, откомпилированные PascalABC.NET, имеют конструктор по умолчанию), то возникает ошибка компиляции.

Например:

type

A = class

i: integer;

// конструктор по умолчанию не определен явно, поэтому генерируется автоматически

constructor Create(i: integer);

begin

Self.i := i;

end;

end;

B = class(A)

j: integer;

constructor Create;

begin

// конструктор по умолчанию базового класса вызывается автоматически

// конструктор по умолчанию определен явно, поэтому не генерируется автоматически

j := 1;

end;

constructor Create(i,j: integer);

begin

inherited Create(i);

Self.j := j;

end;

end;

C = class(B)

// класс не определяет конструкторов, поэтому

// конструктор по умолчанию и constructor Create(i,j: integer)

// генерируются автоматически, вызывая в своем теле соответствующие конструкторы предка

end;

Виртуальные методы и полиморфизм

Полиморфизм (от греч. много форм) - это свойство классов, связанных наследованием, иметь различную реализацию входящих в них методов, и способность переменной базового класса вызывать методы того класса, объект которого содержится в этой переменной в момент вызова метода.

Полиморфизм используется в ситуации, когда для группы взаимосвязанных объектов требуется выполнить единое действие, но каждый из этих объектов должен выполнить указанное действие по-своему (т.е. у действия возникает много форм). Для этого определяется базовый для всех объектов класс с виртуальными методами, предусмотренными для меняющегося поведения, после чего эти методы переопределяется в потомках.

Для пояснения рассмотрим переопределение метода в подклассе:

Присвоим переменной базового класса Base объект производного класса Derived и вызовем метод Print.

Какая версия метода Print вызывается - класса Base или класса Derived? В данном случае решение будет принято еще на этапе компиляции: вызовется метод Print класса Base, заявленного при описании переменной b. Говорят, что имеет место раннее связывание имени метода с его телом. Если же решение о том, какой метод вызывать, принимается на этапе выполнения программы в зависимости от реального типа объекта, на который ссылается переменная b, то в данном случае вызывается метод Derived.Print (говорят также, что имеет место позднее связывание). Методы, для которых реализуется позднее связывание, называются виртуальными, а переменная базового класса, через которую осуществляется вызов виртуального метода, - полиморфной переменной. Таким образом, полиморфизм реализуется вызовом виртуальных функций через переменную базового класса. Тип класса, который хранится в данной переменной на этапе выполнения, называется динамическим типом этой переменной.

Для того чтобы сделать метод виртуальным, следует в объявлении этого метода после заголовка указать ключевое слово virtual с последующей ;. Для переопределения виртуального метода следует использовать ключевое слово override:

Теперь в аналогичном участке кода.

вызывается метод Print класса Derived за счет того что решение о вызове метода откладывается на этап выполнения программы.

Говорят, что методы Print завязаны в цепочку виртуальности. Чтобы разорвать ее (не вызывать методы в подклассах виртуально) используется ключевое слово reintroduce:

Если мы хотим начать новую цепочку виртуальности, то следует использовать и virtual и reintroduce:

Если переопределить виртуальную функцию невиртуальной без ключевого слова reintroduce, то ошибки не произойдет - будет выведено лишь предупреждение о том, что цепочка виртуальности нарушена. Таким образом, ключевое слово reintroduce в этой ситуации лишь подавляет вывод предупреждения.

При переопределении виртуального метода в подклассе его уровень доступа должен быть не ниже, чем в базовом классе. Например, public виртуальный метод не может быть переопределен в подклассе private-методом.

Абстрактные методы

Методы, предназначенные для переопределения в подклассах, объявляются с ключевым словом abstract и называются абстрактными. Данные методы являются виртуальными, но ключевое слово virtual использовать не нужно. Например:

Классы, содержащие абстрактные методы, также называются абстрактными. Экземпляры этих классов создавать нельзя.

Классы с абстрактными методами используются как полуфабрикаты для создания других классов. Например:

Использование override при переопределении абстрактных методов обязательно, поскольку абстрактные методы являются разновидностью виртуальных.

Перегрузка операций

Перегрузка операций - это средство языка, позволяющее вводить операции над типами, определяемыми пользователем. В PascalABC.NET можно использовать только предопределенные значки операций. Перегрузка операций для типа T, являющегося классом или записью, осуществляется при помощи статической (классовой) функции-метода со специальным именем operator ЗнакОперации. Перегрузка специальных операций +=, -=, *=, /= осуществляется с помощью статической (классовой) процедуры-метода, первый параметр которой передается по ссылке.

Например:

Для перегрузки операций действуют следующие правила:

* Перегружать можно все операции за исключением @ (взятие адреса), as, is, new. Кроме того, можно перегружать специальные бинарные операции +=, -=, *=, /=, не возвращающие значений.

* Перегружать можно только еще не перегруженные операции.

* Тип по крайней мере одного операнда должен совпадать с типом класса или записи, внутри которого определена операция.

* Перегрузка осуществляется с помощью статической функции-метода, количество параметров которой совпадает с количеством параметров соответствующей операции (2 - для бинарной, 1 - для унарной).

* Перегрузка операций +=, -=, *=, /= для соответствующих операторов осуществляется с помощью статической процедуры-метода, первый параметр которой передается по ссылке и имеет тип записи или класса, в котором определяется данная операция, второй - передается по значению и совместим по присваиванию с первым. Перегрузка остальных операций осуществляется с помощью статических функций-методов.

* Типы интерфейсов не могут быть типами параметров. Причина: типы параметров должны вычисляться на этапе компиляции.

* Операции приведения типа задаются статическими функциями, у которых вместо имени используется operator implicit (для неявного приведения типа) или operator explicit (для явного приведения типа).

Например:

Можно перегружать операции с помощью методов расширения - в этом случае при описании подпрограммы не писать слово class. Например, так в системном модуле реализовано добавление числа к строке:

Классовые поля, методы и конструкторы

В классе можно объявить так называемые классовые (статические) поля и методы. Они не принадлежат конкретному экземпляру класса, а связаны с классом. Для их вызова используется точечная нотация, причем, перед точкой используется не имя объекта, а имя класса. Чтобы поле или метод сделать классовым (статическим), перед его именем следует указать ключевое слово class.

Например, определим для класса Person количество созданных объектов этого класса как статическое поле и организуем доступ к этому полю на чтение с помощью статической функции. После каждого вызова конструктора значение статического поля будет увеличиваться на 1:

type

Person = class

private

name: string;

age: integer;

class cnt: integer := 0;

public

constructor (n: string; a: integer);

begin

cnt += 1;

name := n;

age := a;

end;

class function Count: integer;

begin

Result := cnt;

end;

end;

begin

var p: Person := new Person('Иванов',20);

var p1: Person := new Person('Петров',18);

writeln(Person.Count); // обращение к классовому методу Count

end.

В отличие от классовых полей и методов, обычные поля и методы называются экземплярными. Из обычных методов можно обращаться к экземплярным и классовым полям, но из классовых методов можно обращаться только к классовым полям.

Аналогично можно определить также классовый (статический) конструктор, предназначенный для автоматической инициализации классовых полей. Классовый конструктор описывается с ключевым словом class и гарантированно вызывается перед вызовом любого статического метода и созданием первого объекта этого класса.

Например, определим в классе Person классовое поле - массив объектов типа Person - и инициализируем его в классовом конструкторе. Потом указанный массив можно использовать в реализации классовой функции RandomPerson, возвращающей случайный объект типа Person:

Методы расширения

Любой существующий класс, хранящийся во внешней dll, и все классы стандартной библитеки .NET можно расширить новыми методами. Такие методы расширения отличаются от обычных подпрограмм тем. что перед именем подпрограммы ставится имя расширяемого класса с точкой. Например:

Можно расширить интерфейс, тогда все классы, реализующие этот интерфейс, получат этот метод. Например, в системном модуле PABCSystem так расширен стандартный интерфейс IEnumerable методом Print:

В результате все классы, реализующие интерфейс IEnumerable, расширяются методом Print:

С помощью методов расширения можно перегружать операции.

Для методов расширения имеется ряд ограничений:

* Методы расширения не могут быть виртуальными.

* Если метод расширения имеет то же имя, что и обычный метод, то предпочте5ние отдаётся обычному методу.

Анонимные классы

Иногда необходимо сгенерировать объект класса на лету, не описывая класс. У такого класса нет имени (он анонимный), но известен набор полей.

Объект анонимного класса создаётся следующим образом:

У объекта p автоматически генерируются публичные поля Name и Age соответствующих типов.

Два объекта принадлежат к одному анонимному классу если они имеют одинаковый набор полей, и эти поля принадлежат к одинаковым типам. Например:

Если поля безымянного класса инициализируются переменными, то имена полей можно не писать - они генерируются автоматически и их имена и типы совпадают с именами и типами переменных. Например:

Поля безымянного класса можно также инициализировать переменной с составным именем, имеющим точечную нотацию. В этом случае в качестве имен полей берутся последние имена в точечной нотации. Например:

Автоклассы

При описании класса перед словом class можно поставить слово auto. Такие классы называются автоклассами. Для автоклассов автоматически генерируется конструктор с параметрами, инициализирующими все поля класса, а также метод ToString, выводящий значения всех полей класса. Например:

Здесь в отличие от действия writeln по умолчанию выводятся значения не только публичных, а всех полей.

Обработка исключений: обзор

Когда во время выполнения программы происходит ошибка, генерируется так называемое исключение, которое можно перехватить и обработать. Исключение представляет собой объект класса, производного от класса Exception, создающийся при возникновении исключительной ситуации.

Имеется ряд стандартных типов исключений. Можно также определять пользовательские типы исключений.

Если исключение не обработать, то программа завершится с ошибкой. Для обработки исключений используется оператор try ... except.

Обычно исключения возбуждаются в подпрограммах, поскольку разработчик подпрограммы, как правило, не знает, как обработать ошибочную ситуацию. В месте вызова подпрограммы уже, как правило, известно, каким образом следует обрабатывать исключение. Например, пусть разработана следующая функция:

Если вызвать mymod(1,0), то будет возбуждено исключение System.DivideByZeroException целочисленного деления на 0.

Рассмотрим наивную попытку обработать ошибочную ситуацию внутри функции mymod:

Подобное решение является плохим, поскольку программист, разрабатывающий функцию mymod, не знает, как она будет использоваться. Например, при вызове функции mymod в цикле мы увидим на экране многократное сообщение об ошибке.

Простейший способ - оставить исходный вариант функции и обрабатывать исключение System.DivideByZeroException:

Отличие от вывода внутри функции состоит в том, что при разработке программы мы сами определяем действие, которое необходимо выполнять при обработке исключения. Это может быть специфическое сообщение об ошибке, вывод в файл ошибок или пустой оператор (в случае, когда требуется беззвучно погасить исключение).

Однако, данное решение обладает существенным недостатком: исключение System.DivideByZeroException будет возбуждено и при a=1 и не будет связано с функцией mymod. Для устранения подобного недостатка определим собственный класс исключения и возбудим его в функции mymod:

Тогда обработка ошибок будет выглядеть так:

Если сделать MyModErrorException наследником класса System.ArithmeticException, как и System.DivideByZeroException, то последний код можно упростить:

Наконец, можно поступить следующим образом. Перехватим в функции mymod исключение System.DivideByZeroException и в ответ сгенерируем новое - MyModErrorException:

Стандартные классы исключений

Все классы исключений являются потомками класса System.Exception, включающего следующий интерфейс:

Свойство Message возвращает сообщение, связанное с объектом исключения.

Свойство StackTrace возвращает стек вызовов подпрограмм на момент генерации исключения.

Ниже приводятся некоторые классы исключений, определенные в пространстве имен System и являющиеся производными от класса System.SystemException:

Исключения, определяемые пользователем

Для определения своего типа исключения достаточно породить класс - наследник класса Exception:

Тело класса-исключения может быть пустым, но, тем не менее, новое имя для типа исключения позволит его разграничить с остальными исключениями:

Исключение может содержать дополнительную информацию, связанную с точкой, в которой произошло исключение:

Повторная генерация исключения

Для повторной генерации исключения в блоке except служит оператор raise без параметров:

Например:

Примеры обработки исключений

Пример 1. Обработка неверного ввода данных.

Рассмотрим программу.

Если при вводе данных произойдет ошибка (например, мы введем не число), то программа завершится с ошибкой (ошибка ввода), и последующие операторы writeln не будут выполнены.

Перехватим исключение в блоке try:

На этот раз при возникновении ошибки ввода программа не будет завершена, а выполнение будет передано в блок except, после чего выполнение программы продолжится дальше. Таким образом, в последней программе не выполнится лишь оператор writeln(i).

Если в блоке try могут возникнуть различные исключения, то обычно используется вторая форма блока except с несколькими обработчиками исключений.

Пример 2. Обработка различных исключений.

Часто необходимо совмещать обработку исключений и освобождение ресурсов независимо от того, произошло исключение или нет. В этом случае используются вложенные операторы try ... except и try ... finally.

Пример 3. Вложенные операторы try ... except и try ... finally.

Обратим внимание, что в данном примере исключение, связанное c целочисленным делением на 0, обрабатывается в самом внутреннем блоке try, а исключение, связанное с отсутствующим файлом - в самом внешнем. При этом, если файл был открыт, то независимо от возникновения исключения деления на 0 он будет закрыт.

Интерфейсы: обзор

Интерфейс - это тип данных, содержащий набор заголовков методов и свойств, предназначенных для реализации некоторым классом. Интерфейсы описываются в разделе type следующим образом:

Для метода приводится только заголовок, для свойства после возвращаемого типа указываются необходимые модификаторы доступа read и write.

Например:

Поля и статические методы не могут входить в интерфейс.

Класс реализует интерфейс, если он реализует все методы и свойства интерфейса в public-секции. Если класс не реализует хотя бы один метод или свойство интерфейса, возникает ошибка компиляции. Класс может реализовывать также несколько интерфейсов. Список реализуемых интерфейсов указывается в скобках после ключевого слова class (если указано имя предка, то после имени предка).

Например:

Интерфейсы можно наследовать друг от друга:

Интерфейс по-существу представляет собой абстрактный класс без реализации входящих в него методов. Для интерфейсов, в частности, применимы все правила приведения типов объектов: тип объекта, реализующего интерфейс, может быть неявно приведен к типу интерфейса, а обратное преобразование производится только явно и может вызвать исключение при невозможности преобразования:

Все методы класса, реализующего интерфейс, являются виртуальными без использования ключевых слов virtual или override. В частности, ip.Draw вызовет метод Draw класса Point. Однако, цепочка виртуальности таких методов обрывается. Чтобы продолжить цепочку виртуальности методов, реализующих интерфейс, в подклассах, следует использовать ключевое слово virtual:

type

Point = class(IShape,ICloneable)

...

function Clone: Object; virtual;

begin

Result := new Point(xx,yy);

end;

end;

Для интерфейсов, как и для классов, можно также использовать операции is и as:

Реализация нескольких интерфейсов

Несколько интерфейсов могут содержать одинаковые методы или свойства. При наследовании от таких интерфейсов такие одинаковые методы или свойства сливаются в один:

Чтобы решить проблему с одинаковыми именами в интерфейсах, в .NET классы могут реализовывать методы интерфейсов так называемым явным образом, так что вызов метода интерфейса для переменной класса возможен только после явного приведения к типу интерфейса. В PascalABC.NET такие классы определять нельзя, однако, пользоваться такими классами, реализованными в .NET, можно. Например, тип integer явно реализует интерфейс IComparable:

Обобщенные типы: обзор

Обобщенным типом (generic) называется шаблон для создания класса, записи или интерфейса, параметризованный одним или несколькими типами. Класс (запись, интерфейс) образуется из шаблона класса (записи, интерфейса) подстановкой конкретных типов в качестве параметров. Параметры указываются после имени обобщенного типа в угловых скобках. Например, Stack - шаблон класса списка элементов типа T, параметризованный типом T, а Stack - класс списка с элементами типа integer.

Обобщённые подпрограммы описываются здесь.

Для объявления шаблона класса используется следующий синтаксис:

Использование шаблона класса иллюстрируется ниже:

Подстановка конкретного типа-параметра в обобщенный тип называется инстанцированием.

Обобщенные подпрограммы: обзор

Обобщенной подпрограммой (generic) называется подпрограмма, параметризованная одним или несколькими типами. Подпрограмма образуется из обобщенной подпрограммы подстановкой конкретных типов в качестве параметров. Параметры указываются после имени подпрограммы в угловых скобках.

Например, следующая обобщённая функция параметризована одним параметром:

При вызове обобщенной подпрограммы тип-параметр обобщения можно не указывать, поскольку компилятор выводит типы параметров шаблона по типам фактических параметров. В данном случае после выведения получено: T=string.

При выведении требуется точное соответствие типов, приведение типов не допускается. Например, при компиляции следующего кода

произойдет ошибка. Причина состоит в том, что первый параметр имеет тип array of real, а второй - тип integer, что не соответствует ни одному типу T в заголовке обобщенной функции. Для решения проблемы следует либо изменить тип второго параметра на real:

либо явно после имени функции в угловых скобках указать имя типа, которым параметризован данный вызов:

Использование знака & здесь обязательно, поскольку в противном случае компилятор трактует знак < как <меньше<.

Обобщёнными могут быть не только обычные подпрограммы, но и методы классов, а также методы другого обобщённого класса. Например: