Object Pascal

Object Pascal
Класс языка	объектно-ориентированный, мультипарадигмальный, императивный, структурный язык программирования[вд] и язык программирования
Тип исполнения	компилируемый
Появился в	1986
Разработчик	Ларри Теслер и Никлаус Вирт
Расширение файлов	.p, .pp или .pas
Система типов	статическая, динамическая (array of const, RTTI, Variant), строгая
Основные реализации	Delphi (x86 and CLI), Oxygene (CLI), Free Pascal (x86, x86-64, PowerPC, ppc64, SPARC and ARM), Virtual Pascal (x86), TMT Pascal (x86), Turbo51 (Intel 8051)
Диалекты	Apple, Turbo Pascal, objfpc, Delphi, Delphi.NET, Oxygene
Испытал влияние	Паскаль и Smalltalk
Повлиял на	C#, Java, Nim
Медиафайлы на Викискладе

Object Pascal (с англ. — «Объектный Паскаль») — язык программирования, разработанный в фирме Apple Computer в 1986 году группой Ларри Теслера, который консультировался с Никлаусом Виртом^[1]. Произошёл от более ранней объектно-ориентированной версии Паскаль^[2], называвшейся Clascal, который был доступен на компьютере Apple Lisa.

Изменения коснулись групп целых, символьных и строковых типов, которые стали разделяться на две категории:

• Фундаментальные (fundamental) типы. Их представление в памяти (число битов и наличие знака) строго фиксируется и выдерживается неизменным во всех последующих реализациях Object Pascal для любых операционных систем и компьютерных платформ.
• Родовые (generic) типы. Их представление в памяти не фиксируется и будет реализовано оптимальным способом, в зависимости от реализации для конкретной операционной системы и компьютерной платформы.

См. Интерфейсы: Delphi

Введена перегрузка процедур и функций, не являющихся членами объекта или класса. Перегружаются (с помощью ключевого слова overload) отличающиеся типами и числом параметров процедуры и функции:

procedure Calc(I: Integer); overload; // ... procedure Calc(S: String; J: Integer); overload; 

Введён для устранения рутинных операций выделения и возвращения памяти в heap-область (кучу), и для того, чтобы избежать случайных ошибок и утечки памяти. Элементы массива должны быть одинаковыми по типу. Нумерация элементов начинается с нуля.

Пример объявления:

var MyFlexibleArray: array of Real; 

Использование:

var   A, B: array of Integer; begin   SetLength(A, 1); //Выделяем память под один элемент   A[0] := 1;   B := A;   B[0] := 2; end; 

Начиная с Delphi XE7 стали возможны следующие действия с динамическими массивами:

var M: array of integer; begin   M := [1, 2, 3, 4, 5]; end;   M := M + [5, 6, 7];  Insert([6, 7, 8], M, 5); // вставка массива [6, 7, 8], в M, начиная с индекса 5  Delete(M, 1, 3); // удаляем 3 элемента, начиная с индекса 1  Concat([1, 2, 3, 4], [5, 6, 7]) 

То есть с динамическими массивами можно работать так же, как со строками.

В динамическом массиве также возможно задание открытого массива параметров, но тип их должен быть объявлен ранее, например:

type TDynamicCharArray = array of Char; function Find(A: TDynamicCharArray): Integer; 

В языке Object Pascal фирмы Borland появилась динамическая типизация, а также оператор динамического приведения типов as и оператор is для динамической проверки типов. Также в открытом массиве параметров стала возможна передача параметров различного типа (variant open array parameters).

В языке Object Pascal был введён вариантный тип данных (Variant), тип которых не известен на этапе компиляции и может изменяться на этапе выполнения программы. Однако этот тип данных поглощает больше памяти по сравнению с соответствующими переменными и операции над данными типа Variant выполняются медленнее. Более того, недопустимые операции над данными этого типа чаще приводят к ошибкам на этапе выполнения программы, в то время как подобные ошибки над данными другого типа были бы выявлены ещё на этапе компиляции.

Вариантные переменные могут принимать различные значения (целые, строковые, булевские, Currency, OLE-строки), быть массивами элементов этих же типов и массивом значений вариантного типа, а также содержать COM и CORBA объекты, чьи методы и свойства могут быть доступны посредством этого типа. Однако Variant не может содержать:

• данные структурных типов;
• указатели;
• Int64 (начиная с Delphi 6 — может).

Variant можно смешивать (в выражениях и операторах) с другими вариантами, числовыми, строковыми и булевскими данными. При этом компилятор автоматически выполняет преобразование типа. Варианты, содержащие строки, не могут, однако, индексироваться (V[i] не допустимо).

var   V1, V2, V3, V4, V5: Variant;   I: Integer;   D: Double;   S: String; begin   V1 := 1; //значение типа integer   V2 := 359.768; //значение типа real   V3 := 'Hello world!'; //значение типа string end; 

Стала возможна передача параметров различного типа. В оригинале он назван как «variant open array parameters». Тип данных определяется динамически в процессе выполнения программы. Так же как и в обычном открытом массиве функция High вызывается для определения числа элементов массива. Для объявления используются ключевые слова array of const. Пример:

function Output(const Args: array of const): string; var   I: Integer; begin   Result := '';   for I := 0 to High(Args) do with Args[I] do     case VType of       vtString:     Result := Result + VString^;       vtPChar:      Result := Result + VPChar;       vtInteger:    Result := Result + IntToStr(VInteger);       vtBoolean:    Result := Result + BoolToStr(VBoolean);       vtChar:       Result := Result + VChar;       vtExtended:   Result := Result + FloatToStr(VExtended^);       vtObject:     Result := Result + VObject.ClassName;       vtClass:      Result := Result + VClass.ClassName;       vtVariant:    Result := Result + string(VVariant^);       vtInt64:      Result := Result + IntToStr(VInt64^);       vtAnsiString: Result := Result + string(VAnsiString);       vtCurrency:   Result := Result + CurrToStr(VCurrency^);     end;    Result := Result + ' '; end; //...  Output(['test', 777, '@', True, 3.14159, TForm]); //передача открытого массива параметров 

Будет возвращена строка: «test 777 @ T 3.14159 TForm».

Как видно, имеет свою внутреннюю структуру, обращение к которой даёт возможность определить тип данных. В строке вызова функции создаётся массив, с помощью конструктора открытого массива, который использует квадратные скобки.

Для введения новой объектной модели введено ключевое слово class (в Turbo Pascal ключевое слово object).

Введены операторы для проверки и приведения классов is и as динамически в ходе выполнения программы. Появились указатели на методы, для чего введено новое использование ключевого слова object:

type   TMyMethod = procedure (Sender : Object) of object; 

В Turbo Pascal можно было работать как с динамическими, так и со статическими экземплярами объектов.

В объектной модели Object Pascal программист работает только с динамическими экземплярами классов, выделяемых в heap-области (куче). В связи с этим изменён синтаксис обращения к полям и методам объектов.

Ранее для работы с динамическими экземплярами объектов, инициализированными с использованием обращения к конструктору в сочетании с функцией New, необходимо было использовать обращение по указателю (^). Теперь тип класса стал являться по умолчанию также указателем.

Пример для сравнения:

Объектная модель в Turbo Pascal:

type   PMyObject = ^TMyObject;   TMyObject = object (TObject)     MyField : PMyType;     constructor Init;   end; //... var   MyObject : PMyObject; begin   MyObject := New(PMyObject,Init);   MyObject^.MyField := //... end; 

Новая объектная модель в Object Pascal:

type   TMyObject = class (TObject)     MyField : TMyType;     constructor Create;   end; //... var   MyObject : TMyObject; begin   MyObject := TMyObject.Create;   MyObject.MyField := //... end; 

Было изменено соглашение об именовании конструкторов и деструкторов. В старой объектной модели вызов New отвечал за распределение памяти, а обращение к конструктору инициализировало выделенную область памяти. В новой модели эти действия выполняет конструктор Create. Начиная с версии Delphi XE появились статические методы класса.^[3]

Появилась возможность ограничивать видимость членов класса (методы, свойства), которые предназначены для использования только в реализации производных классов. Это даёт возможность защищать исходный код от модификации пользователями класса. Такие методы содержатся в секции protected (защищённые) в объявлении класса.

Появились понятия свойства (property) и связанные со свойствами ключевые слова read, write, stored, default (nodefault), index. Свойства визуальных объектов, видимых в интегрированной среде разработки, объявляются с помощью нового слова published в качестве секции в объявлении класса, являющегося визуальным объектом.

type   {объявление}   generic TList<T> = class     Items: array of T;     procedure Add(Value: T);   end;  implementation   {реализация}   procedure TList.Add(Value: T);   begin     SetLength(Items, Length(Items) + 1);     Items[Length(Items) - 1] := Value;   end; 

Общий класс может быть просто специализирован для конкретного типа с использованием ключевого слова specialize:

type   TIntegerList = specialize TList<Integer>;   TPointerList = specialize TList<Pointer>;   TStringList  = specialize TList<string>; 

Разработчики TMT Pascal (модификация Object Pascal) первыми ввели полноценную перегрузку операторов, что впоследствии было перенято разработчиками других диалектов языка: Delphi (с Delphi 2005), Free Pascal и др.

Пример:

{объявление} type   TVector = packed record     A, B, C: Double;     procedure From(const A, B, C: Double);     class operator Add(const Left, Right: TVector): TVector;     class operator Implicit(const v: TVector): TPoint;   end;  {реализация} implementation //...   class operator TVector.Add(const Left, Right: TVector): TVector;   begin     Result.A := Left.A + Right.A;     Result.B := Left.B + Right.B;     Result.C := Left.C + Right.C;   end;    class operator TVector.Implicit(const v: TVector): TPoint;   begin     Result.A := round(v.A);     Result.B := round(v.B);   end; //...  {использование} var   v1, v2: TVector; begin   v1.From(20, 70, 0);   v2.From(15, 40, 4);   Canvas.Polygon([v1, v2, v1 + v2]); end; 

Начиная с версии среды Delphi 7, фирма Borland стала официально называть язык Object Pascal как Delphi^[4].

Язык Object Pascal поддерживается и развивается другими разработчиками. Наиболее серьёзные реализации Object Pascal (помимо Delphi) — это кроссплатформенный TopSpeed Pascal (версия языка Turbo Pascal^[5]) мультиязыковой среды TopSpeed, TMT Pascal, Virtual Pascal, PascalABC.NET, Free Pascal, GNU Pascal. Язык программирования Oxygene является диалектом Object Pascal для платформы .NET и дальнейшим его развитием, а новыми возможностями языка является оператор ":", асинхронный и отложенный вызовы методов, асинхронное выполнение блока кода, параллельные циклы, анонимные конструкторы, элементы контрактного и аспектно-ориентированного программирования и др.^[6] (компилятор распространяется без ограничений).

program ObjectPascalExample;  type   THelloWorld = object     procedure Put;   end;  var   HelloWorld: THelloWorld;  procedure THelloWorld.Put; begin   WriteLn('Hello, World!'); end;  begin   New(HelloWorld);   HelloWorld.Put;   Dispose(HelloWorld); end. 

program ObjectPascalExample;  type   PHelloWorld = ^THelloWorld;   THelloWorld = object     procedure Put;   end;  var   HelloWorld: PHelloWorld; { это указатель на THelloWorld }  procedure THelloWorld.Put; begin   WriteLn('Hello, World!'); end;  begin    New(HelloWorld);    HelloWorld^.Put;    Dispose(HelloWorld); end. 

program ObjectPascalExample;  type   THelloWorld = class                    { определение класса }     procedure Put;   end;  procedure THelloWorld.Put;               { описание процедуры метода Put класса THelloWorld } begin   Writeln('Hello, World!'); end;  var   HelloWorld: THelloWorld;               { определение переменной-указателя на экземпляр класса }  begin   HelloWorld := THelloWorld.Create;      { конструктор возвращает значение указателя на экземпляр класса }   HelloWorld.Put;   HelloWorld.Free;                       { деструктор уничтожает экземпляр класса и освобождает область памяти } end.