Delphi 的操作符重载 - Record 结构体

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原创 2022-08-25 01:22:43 906 阅读 AI 写同款· GEO 优化 ›

delphi XE+中的record新特性摘要：从Delphi2009开始，record类型支持构造函数(destructor)和析构函数(constructor)，语法与类相似。record不支持继承但可重载运算符（如+、-、=等），且需显式调用构造函数。Delphi10.4+版本引入管理record功能，支持自动资源清理(RAII模式)。通过操作符重载可实现自定义类型转换和运算，如向量加减运算。相比类，record性能更优但不支持继承，适合简单数据结构封装。阅读详情

操作符重载是语法上的一些基础用法，但之前我不太了解。最近看了下文档，写了一下测试代码，记录在这里。

基础知识

首先看这个链接：

Class Operators in Delphi

这个链接文章的作者是 Marco Cantu，一个资深的 Delphi 专家。他在这篇文章里面的代码例子：

type
  TNumber = class
  private
    FValue: Integer;
    procedure SetValue(const Value: Integer);
  public
    property Value: Integer read FValue write SetValue;
    class operator Add (a, b: TNumber): TNumber;
    class operator Implicit (n: TNumber): Integer;
end;

//---------- 上述代码的用法 ----------

a, b, c: TNumber;
...
c := a + b;
ShowMessage (IntToStr (c));

解释一下：对于 TNumber 这个东西（一个 class，一个类），这个类型的变量，可以直接用加法符号，直接相加。就是因为它有 class operator add(a, b: TNumber) 这样的代码在里面。

问题是，这段代码在我的 Delphi 10.4 CE 版上编译无法通过，IDE 提示语法错误。

我把 TNumber = class 改为 TNumber = record 结果可以编译通过。

这里的 class operator 就是对加法这个操作符，做了一个【重载】，针对这个话题，Delphi 官方的文档链接在下面：

Operator Overloading (Delphi) - RAD Studio (embarcadero.com)

上述链接的文章的标题是：Operator Overloading

我的测试代码

以下代码在 Delphi 10.4 CE 版上测试通过。

type
  TMyEvent = procedure(const i: Integer) of object;

  TForm1 = class(TForm)
    Button1: TButton;
    Label1: TLabel;
    Memo1: TMemo;
    Button2: TButton;
    procedure Button1Click(Sender: TObject);
    procedure Button2Click(Sender: TObject);
  private
    { Private declarations }
    procedure DoOnEvent(const i: Integer);
    procedure DoOnEvent2(const i: Integer);
  public
    { Public declarations }
  end;

  // class operator 在 record 里面可用。
  TNumber = record
  private
    FValue: Integer;
    FValue2: Integer;
    FOnEvent: TMyEvent;

    procedure SetValue(const Value: Integer);
  public
    property Value: Integer read FValue write SetValue;
    property MyEvent: TMyEvent read FOnEvent write FOnEvent;

    class operator Add(a, b: TNumber): TNumber;
    class operator Implicit(n: TNumber): Integer;  //Implicit 这个单词：隐含的，这里的定义，是指在代码里面可以直接拿  TNumber 当作一个 Integer 用。
    class operator Explicit(i: Integer): TNumber;
  end;


var
  Form1: TForm1;

implementation

{$R *.dfm}

{ TNumber }

class operator TNumber.Add(a, b: TNumber): TNumber;
begin
  Result.FValue := a.FValue + b.FValue;
end;

class operator TNumber.Explicit(i: Integer): TNumber;
begin
  Result.FValue := i;
end;

class operator TNumber.Implicit(n: TNumber): Integer;
begin
  Result := n.FValue;
end;

procedure TNumber.SetValue(const Value: Integer);
begin
  Self.FValue := Value;
  Self.FOnEvent(Value);
end;

procedure TForm1.Button1Click(Sender: TObject);
var
  a, b, c: TNumber;
begin
  a.MyEvent := Self.DoOnEvent;
  b.MyEvent := Self.DoOnEvent2;
  c.MyEvent := Self.DoOnEvent;

  a.Value := 2;
  b.Value := 5;
  c := a + b;

  Label1.Caption := c.Value.ToString;

  Memo1.Lines.Add(IntToStr(C));  // class operator Implicit(n: TNumber): Integer; 这句话的作用，就是 C: TNumber 可以直接当 Integer 用。
end;

procedure TForm1.Button2Click(Sender: TObject);
var
  a: TNumber;
  i: Integer;
begin
  i := 3;
  a := TNumber(i); //class operator Explicit(i: Integer): TNumber; 这句让 a := TNumber(i) 起作用。但不能直接 a := i;

end;

procedure TForm1.DoOnEvent(const i: Integer);
begin
  Memo1.Lines.Add('Event1: ' + i.ToString);
end;

procedure TForm1.DoOnEvent2(const i: Integer);
begin
  Memo1.Lines.Add('Event2: ' + i.ToString);
end;

上述代码的解释：

1. 对于一个 Record 结构体类型来说，可以通过操作符重载的方式，把加号操作符，重新定义。也就是 TNumber 这个结构体的这部分代码：

TNumber = record
  FValue: Integer;
class operator Add(a, b: TNumber): TNumber; //重新定义了加法


//重新定义的加法的实现
class operator TNumber.Add(a, b: TNumber): TNumber;
begin
  Result.FValue := a.FValue + b.FValue;
end;

有了上述重载加法符号，则下面的代码就可以正常执行：

procedure TForm1.Button1Click(Sender: TObject);
var
  a, b, c: TNumber;
begin
  a.Value := 2;
  b.Value := 5;
  c := a + b;

  Label1.Caption := c.Value.ToString;
end;

上述代码里面，a, b, c 三个 TNmber 类型的结构体变量，可以直接用加法符号来相加！

2. 操作符里面还有两个玩意：Implicit 和 Explicit，关于它的代码如下：

TNumber = record
  private
    FValue: Integer;
  public
    class operator Implicit(n: TNumber): Integer;  
    class operator Explicit(i: Integer): TNumber;
end;


//实现代码如下
class operator TNumber.Explicit(i: Integer): TNumber;
begin
  Result.FValue := i;
end;

class operator TNumber.Implicit(n: TNumber): Integer;
begin
  Result := n.FValue;
end;

这两个 class operator 究竟是什么意思呢？用翻译软件翻译这个英文单词，也不知道它究竟是什么意思，干嘛用的。用测试代码看看它能干什么：

procedure TForm1.Button1Click(Sender: TObject);
var
  a, b, c: TNumber;
begin
  a.MyEvent := Self.DoOnEvent;
  b.MyEvent := Self.DoOnEvent2;
  c.MyEvent := Self.DoOnEvent;

  a.Value := 2;
  b.Value := 5;
  c := a + b;

  Label1.Caption := c.Value.ToString;

  // class operator Implicit(n: TNumber): Integer; 这句话的作用，就是 C: TNumber 可以直接当 Integer 用。
  Memo1.Lines.Add(IntToStr(C));
end;

对 Implicit 这个操作符的重载代码，让程序可以把这个 TNumber 结构体的变量，直接当作整数来用，把它放到 IntToStr() 函数里面，编译器不会报错，运行得到正确的结果！

继续看另外一个玩意的测试代码：

procedure TForm1.Button2Click(Sender: TObject);
var
  a: TNumber;
  i: Integer;
begin
  i := 3;

  //class operator Explicit(i: Integer): TNumber; 
  //这句让 a := TNumber(i) 起作用。但不能直接 a := i;
  a := TNumber(i);
  Memo1.Lines.Add(IntToStr(a));
end;

上述代码中，可以直接通过类型转换，把一个整数 i 变成一个 TNumber 类型的结构体！编译不会出错，执行结果正确。这个功能的实现就依靠了前面的对 Explicit 这个操作符的重载代码。

Record 结构体中的事件

一个类，可以在类定义里面，定义和事件有关的代码。然后就可以让这个类的实例对象，在需要触发某个事件的时候，触发一个事件的代码。前面我贴的完整测试代码里面，在一个 Record 结构体定义中，我也定义了一个事件变量，并且在使用一个 Record 变量实例中，给事件赋值了，测试到事件代码被执行了。

首先，我定义了一个用来做事件的方法类型：

type
  TMyEvent = procedure(const i: Integer) of object;

假设你要的事件的方法类型，Delphi 自己本身就带了，那直接用，也不用自己定义了。比如 Delphi 自己有的一个类型，是使用 Delphi 的时候最常见的类型：

TNotifyEvent = procedure(Sender: TObject) of object;

平常见到的 OnClick 啊什么的，就是这个 TNotifyEvent 类型。

然后我在这个 Record 结构体里面，定义了一个事件变量：

TNumber = record
  private
    FValue: Integer;
    FOnEvent: TMyEvent;        //事件的变量

    procedure SetValue(const Value: Integer);
  public
    property MyEvent: TMyEvent read FOnEvent write FOnEvent; //事件

    property Value: Integer read FValue write SetValue;  //属性
  end;


//给它的属性 Value 设置属性时，触发事件。

procedure TNumber.SetValue(const Value: Integer);
begin
  Self.FValue := Value;
  Self.FOnEvent(Value);
end;

这里，给一个 Record 结构体，可以有 private 和 public 关键词，也可以有 property 关键词，简直和一个类一样了。

这里的 property MyEvent: TMyEvent 就是一个事件！

使用这个事件的代码如下：

procedure TForm1.Button1Click(Sender: TObject);
var
  a, b, c: TNumber;
begin
  //结构体变量，可以有事件！
  a.MyEvent := Self.DoOnEvent; //为变量 a 的事件赋值方法；
  b.MyEvent := Self.DoOnEvent2;  //为变量 b 的事件赋值；
  c.MyEvent := Self.DoOnEvent;  //为变量 c 的事件赋值；

  a.Value := 2;
  b.Value := 5;
  c := a + b;

  Label1.Caption := c.Value.ToString;
end;


//事件方法如下：
procedure TForm1.DoOnEvent(const i: Integer);
begin
  Memo1.Lines.Add('Event1: ' + i.ToString);
end;

procedure TForm1.DoOnEvent2(const i: Integer);
begin
  Memo1.Lines.Add('Event2: ' + i.ToString);
end;

上述代码的执行结果是在 Memo1 里面看到两个不同的方法被执行了。

总结

操作符重载

可以给 Record 结构体类型，重载操作符，比如加号，就是 add，重新用代码定义。还有很多其它操作符，也可以做重载，看本文前面的官方文档链接。从我自己写的这个测试代码来看，它可以让我们在使用 Record 结构体的时候，可以直接写 c := a + b; 这样的代码，如果没有重载 add 这个操作符号，可能就要这样写：

var
  a, b, c: TNumber;
begin
  a.Value := 3;
  b.Value := 5;
  c.Value := a.Value + b.Value;

  //如果没有给 TNumber 重载 add 操作符，就不能写以下代码：
  c := a + b;
end;

那么，看起来，这里的作用就是让以后使用 TNumber 这个结构体的时候，简单一点，少写一些代码。还有没有其它的作用？需要继续尝试才知道。或者有文档资料介绍。