А. Григорьев - О чём не пишут в книгах по Delphi

Вся разница между двумя примерами заключается в том, как получается указатель на строку. В первом примере он является результатом приведения типа строки к PChar, а во втором — операции взятия адреса первого символа строки. По идее, это должно приводить к одинаковому результату, однако компилятор, зная, что указатель получается, возможно, для того, чтобы с его помощью менять содержимое строки, вставляет сюда неявный вызов UniqueString. В результате этого для S1выделяется в динамической памяти другая область, чем для S2, и манипуляции с содержимым S1больше не затрагивают S2.

Неявный вызов UniqueStringпри обращении к символу строки по индексу выполняется всегда, когда у компилятора есть основания ожидать изменения строки. Это снижает производительность, т.к. многие вызовы UniqueStringоказываются излишними. Например, если выполняется посимвольная модификация строки в цикле, UniqueStringбудет вызываться на каждой итерации цикла, хотя достаточно одного вызова — перед началом цикла. Поэтому в тех случаях, когда производительность критична, посимвольную модификацию строки лучше выполнять низкоуровневыми методами, обращаясь к символам через указатели и обеспечив уникальность строки самостоятельно. Что же касается скорости получения указателя, то тут наиболее быстрым является приведение переменной типа AnsiStringк типу Pointer, т.к. это вообще не приводит к генерации дополнительного кода. Приведение к типу PCharработает медленнее потому, что выполняется неявный вызов функции _LStrToPChar, а получение адреса первого символа снижает производительность из-за неявного вызова UniqueString.

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

Хотя символ #0и добавляется в конец каждой строки AnsiString, он уже не является признаком ее конца, т.к. длина строки хранится отдельно. Это позволяет размещать символы #0и в середине строки. Но нужно учитывать, что полноценное преобразование такой строки в PCharневозможно — это иллюстрируется примером Zero на компакт-диске (листинг 3.32).

procedure TForm1.Button1Click(Sender: TObject);

var

S1, S2, S3: string;

P: PChar;

begin

S1 := 'Test'#0'Test';

S2 := S1;

UniqueString(S2);

P := PChar(S1);

S3 := P;

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

Label2.Caption := IntToStr(Length(S3));

end;

В первую метку будет выведено число 9 (длина исходной строки), во вторую — 4. Мы видим, что при копировании одной строки AnsiStringв другую символ #0в середине строки — не помеха (вызов UniqueStringдобавлен для того, чтобы обеспечить реальное копирование строки, а не только копирование указателя). А вот как только мы превращаем эту строку PChar, информация о ее истинной длине теряется, и при обратном преобразовании компилятор ориентируется на символ #0, в результате чего строка "обрубается".

Потеря куска строки после символа #0происходит всегда, когда есть преобразование ShortStringили AnsiStringв PChar, даже неявное. Например, все API-функции работают с нуль-терминированными строками, а визуальные компоненты — просто обертки над этими функциями, поэтому вывести с их помощью на экран строку, содержащую #0, целиком невозможно. Но главный "подводный камень", связанный с символом #0в середине строки, заключается в том, что целый ряд стандартных функций для работы со строками AnsiStringна самом деле вызывают API-функции (или даже библиотечные функции Delphi, предназначенные для работы с PChar, что приводит к игнорированию "хвоста" после #0. Следующий код (листинг 3.33. пример ZeroFind на компакт-диске) иллюстрирует эту проблему.

procedure TForm1.Button1Click(Sender: TObject);

begin

Label1.Caption := IntToStr(AnsiPos('Z', 'A'#0'Z'));

end;

Хотя символ "Z" присутствует в строке, в которой производится поиск, на экран будет выведен "0", что означает отсутствие искомой подстроки. Это связано с тем, что функция AnsiPosиспользует функции StrPosи CompareString, предназначенные для работы со строками PChar, поэтому поиск за символом #0, не производится. Если заменить в этом примере функцию AnsiPosна Pos, которая работает с типом AnsiStringдолжным образом, на экран будет выведено правильное значение "3".

Описанные проблемы заставляют очень осторожно относиться к возможному появлению символа #0в середине строк AnsiString— это может стать источником неожиданных проблем.

Очень интересный "подводный камень", связанный с типом AnsiStringрассмотрен в статье [4]. Проиллюстрируем его следующим кодом (листинг 3.34, пример StringResult на компакт-диске).

function AddOne: string;

begin

Result := Result + '1';

end;

procedure TForm1.Button1Click(Sender: TObject);

var

S: string;

begin

S := 'Test';

S := AddOne;

Label1.Caption := S;

end;

Если человека, не знакомого с этой особенностью компилятора, попросить предсказать, что появится на экране в результате выполнения этого кода, его рассуждения будут звучать, скорее всего, примерно так: "Так как Resultв функции AddOne— это локальная переменная типа string, то, как и все такие переменные, она будет инициализирована пустым значением. Добавление символа '1'к пустой строке даст в результате строку '1', которая и будет выведена на экран. Кстати, на строке S := 'Test'компилятор должен выдать предупреждение, что значение, присвоенное переменной S, нигде не используется".

Однако эти рассуждения неверны. На экране появится надпись Test1, т.е. первоначальное значение переменной Sбудет учтено в функции AddOne. Это происходит потому, что с точки зрения двоичного кода переменная Resultэто не локальная переменная, а параметр-переменная, как если бы функции AddOneбыла объявлена так:

procedure AddOne(var Result: string);

Именно так компилятор обрабатывает функции, тип результата которых AnsiString(и ShortString, кстати, тоже). Какая переменная будет передана в качестве параметра, — это зависит от того, как вызвана функция, точнее, куда идет ее результат. Иногда компилятору приходится неявно имитировать какую-то переменную, а иногда он может воспользоваться реально существующей переменной. В нашем случае он воспользовался переменной S, передав её в качестве параметра. Строковые параметры-переменные, в отличие от локальных переменных, по понятным причинам не инициализируются пустой строкой, поэтому переменная Resultсохраняет значение переменной S, что и приводит к наблюдаемому результату.