Delphi 编程 -- 三谈集合类型
- 2026-02-02 19:44:37
Delphi 编程 -- 三谈集合类型前面我们讨论了集合的操作，今天我们谈谈如何枚举集合的元素。 一般而言，集合主要用途在于判断个体是否属于集体，譬如对于词法分析程序，对于读取的字符，就需要判断它是哪个字符类：数集？操作符集合？其他符号集合？从而将其正确归类。 但有时候我们也会有相反的需求：枚举一个集合都包含哪些元素。 关于元素对集合的归属，Pascal 提供了 in 操作符，可以通过 e in someset 来方便地判断元素是否属于某个集合。但对于枚举一个集合，Pascal 则没有提供相关的操作手段。 所幸的是，Delphi 提供了两个关键的例程（routine），有助于实现我们的任务。 首先，Delphi 提供了获取类型运行时信息的 TypeInfo 函数： 
TypeInfo 函数接受一个类型参数，返回指向该类型运行时结构 TTypeInfo 记录的指针。 其次，Delphi 还提供了 GetEnumName 函数： 
GetEnumName 函数接受一个指向枚举类型的 TTypeInfo 记录的指针，以及一个枚举类型的整数值，返回该整数值对应的名字值。 有了这些准备，我们就可以枚举集合的元素了。 
在这段代码中，我们已知 FSA 是一个集合，需要列出 FSA 集合的元素。 这里的 Low 和 High 函数返回 TFontStyle 枚举类型的第一个值和最后一个值，返回值仍然是 TFontStyle 类型，也是 FSA 集合的基类型，所以可以直接用于隶属关系的判断中。因为 GetEnumName 需要一个整数的枚举值，所以要用 Ord(fs) 来获得 fs 的序数值。 变量 prev 用于判断当前输出的元素之前是否已经有元素输出，如果有，则输出元素之间的分隔符。 最后的输出结果为： 
这个列举集合元素的例子只对基类型是枚举类型的集合有意义，如果基类型是子界类型，则 GetEnumName 无意义（抛出异常）。 有了这段列举集合元素的代码，那能不能将这段代码一般化，使其不只限于 TFontStyle 类型呢？很自然地，我们就想到了泛型： 
首先，Delphi 中也没有规范 T 为枚举类型或字节类型的语法手段，或许正因为如此，所以 Delphi 中不能定义 set of T 的泛型。因此上面的代码在 Delphi 中行不通。 顺便谈一下集合类型在 Pascal 中的实现。 当初 Wirth 先生为 Pascal 设计集合类型时，或许主要是为了写编译程序的方便。在他那本著名的《算法 + 数据结构 = 程序》著作中，在介绍了集合类型之后举的一个例子就是扫描程序。如果集合的主要目的是字符的归类，自然就是越简单越好。所以集合的内部实现就是一个机器字中所包含的位串。Delphi 规定集合基类型的值空间不能超过 256 个值，也就是一个字节的容量。 上面代码中的集合 FSA 的内部表示如下： 
FSA 中含有 fsBold，又因为 fsBold 在基类型 TFontStyle 中的序数为 0，所以 FSA 的内部表示中的第 0 位为 1，同样道理，fsItalic 的序数是 1，所以 FSA 的第 1 位也置 1。而 fs in FSA 的内部实现是使用 bt 指令对相应的位进行测试，为 1 则表示元素属于集合，为 0 则表示不属于集合。 有了这个集合内部实现的基础，下面我们来实现通用的集合元素枚举过程。先来看测试程序： 
为了对照，测试程序保留了上面的枚举代码。下面的三行是采用通用枚举过程对 FSA 集合元素的枚举。测试结果如下： 
可以看出，两种枚举方法的结果一样。 下面是通用枚举过程的 Unit： 
枚举过程的声明如下： procedure EnumerateSet(var A; typeinfo: PTypeInfo); EnumerateSet 过程接受两个参数：一个无类型参数 A，一个集合的 TypeInfo 指针。实现思路是：从集合的 TypeInfo 结构得到集合的基类型，枚举过程将基类型限制为枚举类型。从基类型得到 TypeData 结构，再从其中得到枚举类型的 Low 和 High，然后对 NameList 循环，循环过程中测试当前的枚举值是否在集合中，若在集合中，则输出当前枚举值得名字值，然后继续下一轮循环，循环到 High 结束。 尽管有各种限制，但集合类型和枚举类型结合起来，在某些场合还是很有用的，尤其是集合实现的高效率，是其他的判断/比较语句所不及的。 相关阅读 Delphi 编程 -- 集合类型 Delphi 编程 -- 再谈集合类型
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