Структурные типы

Записи
Фиксированные записи
Вариантные записи
Массивы
Множества
Файловый тип

На элементарном уровне наиболее полезными типами данных являются те, в которых содержится численная и строковая (символьная) информация. Объединив несколько образцов этих элементарных типов, можно создавать более сложные типы данных.
Структурные типы данных предоставляют возможность создавать новые типы, расширяя определения уже существующих таким образом, чтобы данные новых типов могли содержать более одного значения. Элементами данных структурных типов можно манипулировать как поодиночке, так и вместе, и эти элементы сами могут быть структурными. Никаких ограничений на подобное вложение одной структуры в другую не существует.
Ниже перечислены структурные типы, определенные в Delphi.

- Записи
- Массивы
- Множества
- Файлы
- Классы
- Указатели на классы

Перечисленные типы сами по себе обычно являются не типами, а структурными методами дополнения существующих типов.

Записи
С помощью зарезервированного слова record (запись) в одном типе можно объединять данные разных типов. Общий синтаксис объявления этого типа выглядит следующим образом:

record
fieldnamel: fieldtypel;
fieldname2, fieldname3: fieldtype2;
case optional tagfield: required ordinal type of
1: variantnamel: varianttype3;
2, 3: variantname2: varianttype4;
end;

Данное объявление состоит из фиксированной и вариантной частей. Однако вовсе не обязательно вставлять в одно объявление записи обе эти части. Обычно удобнее работать с каждой из этих частей отдельно.

Фиксированные записи
В фиксированной части записи определяется одно или несколько независимых полей. Каждому полю обязательно присваивается имя и тип:

record
fieldnamel: fieldtypel;
fieldname2, fieldname3: fieldtype2;
end;

Имея доступ к информации в записи, можно обрабатывать всю запись целиком (все поля одновременно) или только отдельное поле. Для обращения к отдельному полю наберите имя записи, точку и идентификатор поля, например

MyRec.Fieldnamel

Для доступа ко всей записи просто укажите ее имя.

Совет: В языке С эквивалентом фиксированного типа record из Delphi является struct. В C++ также определен тип struct, синтаксис которого совместим с типом struct из С. Однако в C++ этот тип имеет дополнительные особенности, благодаря чему напоминает тип Class из Delphi.

Вариантные записи
Вариантная часть типа record дает возможность по-разному трактовать область памяти, совместно занимаемую вариантами поля:

record
case optional tagfield: required ordinal type of
1: variantnamel: varianttype3;
2, 3: variantname2: varianttype4;
end;

Совет: Термин вариантный в отношении записей не имеет ничего общего с типом Variant, который мы рассмотрим в следующем разделе данной главы. Вариантные поля, несмотря на свое название, никогда не имеют тип Variant. Объявление этого типа в любом месте вариантной части записи запрещено.

Все варианты занимают в памяти одно место. Каждый вариант обозначается некоторой постоянной. При желании можно получать доступ ко всем полям всех вариантов одновременно, однако это может иметь смысл только в наиболее простых случаях, когда точно известно, как именно информация каждого варианта записывается в память.
Каждый вариант обозначается минимум одной константой. Все константы должны быть порядковыми и совместимыми по типу с меткой поля.
Необязательное поле — это идентификатор дополнительного поля в фиксированной части записи, общий для всех вариантов. Обычно с его помощью определяют, когда к какому варианту обращаться.
Необязательное поле можно не указывать, однако порядковый тип необходим. При отсутствии необязательного поля программе придется выбирать подходящий вариант каким-то иным образом.
Данные некоторых типов бессмысленно интерпретировать различным образом, и в Object Pascal на некоторые критические типы наложено соответствующее ограничение. Как следствие, в вариантную часть записи нельзя включать длинные строки и переменные типа Variant, а также структурные переменные, содержащие эти типы.

Совет: В С и C++ эквивалентом вариантному типу записи из Delphi является тип union.

Массивы
Массивы могут быть одно- или многомерными, как в следующем примере.

array [ordinal_type] of type_definition;
array [ordinal typel, ordinal type2] of type definition;

Каждый массив содержит некоторое количество элементов информации одного типа. Для обращения к элементу массива надо указать имя массива и индекс элемента, заключенный в квадратные скобки. Обратите внимание, что число элементов массива в каждом измерении задается порядковым типом (ordinal_type). Для этого можно воспользоваться идентификатором некоторого типа (например, Boolean или AnsiChar), однако на практике обычно явно задается поддиапазон целых.
Количество элементов массива равно произведению количеств элементов во всех измерениях.
Для обращения к элементу массива укажите имя этого массива и индекс элемента в квадратных скобках. Пусть, например, массив определен следующим образом:

var MyArray: Array [1..10] of Integer;

Тогда обращение к его третьему элементу будет выглядеть, как MyArray[З], и выполняться, как к переменной Integer.

Совет: Понятие массива существует в большинстве языков программирования, однако синтаксис, как правило, в каждом случае свой. В языках Basic и FORTRAN вместо квадратных скобок применяются круглые. В С и C++ элементы массива нумеруются с нуля, в FORTRAN — с единицы. В Basic нумерация начинается с нуля или единицы, в зависимости от результата последнего выполнения оператора OPTION BASE. В некоторых версиях Basic можно задавать верхнее и нижнее значения индексов, как это делается в Delphi. В С и C++ обращение к массиву эквивалентно обращению к его первому (нулевому) элементу. В Delphi это будет обращением ко всему массиву.

Множества
Зарезервированное слово set (множество) определяет множество не более чем из 256 порядковых значений:

Set of ordinal type

Минимальный и максимальный порядковые номера исходного типа (на основе которого определяется множественный тип) должны быть в пределах между 0 и 255. Переменная множественного типа содержит (или не содержит) любое значение исходного порядкового типа. Каждое значение из заданного диапазона может принадлежать или не принадлежать множеству. Рассмотрим следующий пример.

Type CharSet = set of AnsiChar; // Тип множества символов. ANSI.
var MyAlphaSet: CharSet; // Переменная типа CharSet.

Переменная set может содержать все элементы множества или не содержать ни одного. При присвоении значения переменной множественного типа элементы множества (порядковые значения) указываются в квадратных скобках:

MyAlphaSet := ['А', 'Е', 'Г, 'О', 'U', 'Y']; // Все прописные гласные.

Пустые квадратные скобки задают пустое множество, не содержащее ни одного элемента. Это относится ко всем множественными типам.

Совет: Во многих языках структурный множественный тип отсутствует. Вместо него можно применять что-либо наподобие битовых образов или битовых полей.

Файловый тип
Тип file предназначен для доступа к линейной последовательности элементов, которые могут представлять данные любого типа, кроме содержащих типы file и class. Объявление файлового типа подобно объявлению массива, только без указания числа элементов.

file of Typel // Файл определенного типа, содержащий
// записи фиксированной длины.
file // Файл без типа или "блочный".
textfile // Файл с записями переменной длины, разделенными символами CR
//и LF ("возврат каретки" и "новая строка").

Механизм ввода-вывода информации как никакой другой аспект программирования зависит от языка и реализации. В большинстве случаев предполагается, что программисту незачем вникать во внутреннюю структуру переменных, управляющих вводом-выводом, и при передаче информации следует полностью полагаться на предназначенные для этого процедуры. Их реализация должна оставаться чем-то наподобие черной магии. В Basic файлы обозначаются числовыми значениями — дескрипторами. В C/C++ программисты манипулируют указателями на структуру FILE. И только в Delphi файловая структура — это переменная.