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

А.Б. Григорьев

О чём не пишут в книгах по Delphi

□ Елене Филипповой, создательнице и бессменному главному администратору сайта "Королевство Delphi".

□ Алексею Ковязину (российское отделение CodeGear) за помощь в выпуске этой книги.

□ Юрию Зотову, натолкнувшему меня на идею четвертой главы и некоторых разделов первой и третьей глав.

□ Многочисленным посетителям сайта "Королевство Delphi", при общении с которыми выяснялись интересные факты и рождались идеи, нашедшие себе место в этой книге.

□ Товарищу Witchking за сканирование

□ Товарищу DarkArt за подготовку электронного варианта 

Введение

Среда программирования Delphi заслуженно приобрела свою популярность. Этот удобный и красивый инструмент, основанный на не менее красивом языке Паскаль, первым избавил программиста от рутинных операций, сохранив при этом гибкость, присущую универсальным языкам программирования. Не удивительно, что об этой среде написано много книг, а в Интернете можно найти множество различных сайтов, посвященных Delphi.

Автор данной книги с 1999 года является постоянным посетителем (а с 2004 года — еще и модератором) сайта "Королевство Delphi" (www.delphikingdom.ru; подробнее этот сайт описан в Приложении 1), одного из самых известных русскоязычных ресурсов по Delphi. За это время изучено, какие вопросы интересуют посетителей сайта и какие ответы они хотели бы получить. Наблюдения показывают, что существует целый ряд тем, традиционно вызывающих большой интерес, но информацию по которым найти сложно. Авторы книг по Delphi стараются как можно быстрее перейти к описанию возможностей различных библиотек, оставляя в стороне другие важные вопросы.

"За бортом" остается множество тем, касающихся более низкоуровневых средств, которые в большинстве своем неплохо документированы и описаны в книгах, проиллюстрированы готовыми примерами, которые, правда, обычно даются на C++. Конечно, немного опыта — и код переведен с C++ на Delphi. Только обидно программировать в Delphi, никак не задействуя ее высокоуровневые библиотеки — хочется как-то "сшить" гибкость низкоуровневых вещей и удобство библиотек, использовав библиотеки везде, где это возможно, а низкоуровневый код — только там, где без него никак не обойтись. И вот как раз по этим вопросам и наблюдается острая нехватка информации.

Природа не терпит пустоты, поэтому в Интернете время от времени появляются рекомендации по поводу того, как же все-таки "впрячь в одну упряжку" библиотеки и низкоуровневый код. Но эти советы, за редким исключением, страдают тем, что дают готовое решение с минимальными объяснениями, почему надо делать это именно так (иногда авторы этих рекомендаций при всем желании не смогли бы дать такое объяснение, т.к. сами дошли до этого "методом тыка"). Так что такие советы могут оказаться очень полезными в конкретной ситуации, но не дают общего понимания проблемы.

Эта книга призвана заполнить информационный вакуум по некоторым из таких вопросов. Но самое главное — это то, что мы здесь принципиально будем избегать изложения в стиле "делай так, и будет тебе счастье", т.е. уклон будет не в сторону готовых рецептов, а в сторону объяснения, как это все устроено, чтобы читатель потом сам был в состоянии искать решения для своих проблем. Для этого мы будем разбирать стандартные средства Delphi с позиции "а как оно все работает".

Первая глава книги посвящена интеграции библиотеки VCL и Windows API, прежде всего той части Windows API, которая управляет окнами на экране. Не секрет, что в VCL отсутствуют многие возможности по управлению окнами, которые предоставляет операционная система Windows, но их можно задействовать и в VCL-приложении, если знать, как и куда можно вставить код, использующий API, так, чтобы это не нарушило работу VCL. В первой главе даются базовые сведения о Windows API и о том, как VCL использует API. Здесь приведен ряд примеров программ различной степени сложности, которые демонстрируют методы применения Windows API совместно с VCL в различных ситуациях. Особое внимание уделяется тому, как использовать Windows API, не нарушая работу VCL.

Вторая глава посвящена применению сокетов в Delphi. Сокеты — это самые низкоуровневые сетевые средства Windows, своего рода ассемблер сетевого программирования. Они хорошо документированы, но из-за обилия возможностей эта документация оказывается практически "неподъемной" для человека, который только-только начал знакомится с сокетами и которому не нужны все эти возможности, а требуется просто научиться передавать данные с помощью TCP/IP. Книг по сокетам очень мало, а по использованию сокетов в Delphi — вообще ни одной. Между тем сокеты в Delphi имеют свою специфику из-за отличий языка С, на который ориентирована библиотека сокетов, и Delphi: макросы заменены функциями, изменены параметры некоторых функций, определения типов приспособлены к возможностям Delphi. Кроме того, стандартный модуль Delphi для импорта функций из библиотеки сокетов импортирует библиотеку не полностью и содержит некоторые неточности. Все это делает освоение сокетов "с нуля" очень сложным делом. Вторая глава книги ориентирована на человека, который не имеет опыта сетевого программирования и не знаком с терминологией. Даются все необходимые определения и пояснения, чтобы можно было полностью понять, как работают примеры, но при этом читатель не перегружается избыточной на данном этапе информацией. Попутно излагаются особенности работы с сокетами, присущие именно Delphi. После прочтения данной главы читатель получает достаточно полное представление о протоколах стека TCP/IP и об основных режимах работы сокетов, и после этого способен дальше читать документацию самостоятельно.

Третья глава посвящена ситуациям, в которых стандартные средства ведут себя не так, как этого ожидает программист. Иногда это объясняется ошибками в реализации этих средств, но чаще тем, что программист просто не знает некоторых особенностей данной реализации. Конечно, детально изучив документацию, можно не только дать объяснение ошибкам, но и научиться предсказывать, где они могут возникнуть, но такой метод имеет очевидные сложности. В третьей главе выбран другой подход — "от ошибки". Мы сначала будем рассматривать ситуацию, в которой возникает ошибка, а потом объяснять, какие особенности реализации приводят к этому. Такой порядок изложения позволяет одновременно и рассказать о том, как соответствующие средства реализованы, и предостеречь от неверного их использования.

Четвертая глава целиком посвящена одному очень популярному в форумах вопросу: как вычислить арифметическое выражение, которое становится известным только во время выполнения программы (т. е., например, у нас есть арифметическое выражение в строковой переменной, а требуется вычислить его значение). С одной стороны, в Интернете можно найти немало самодельных библиотек, решающих эту задачу. Но не все из них работаю достаточно корректно, потому что их авторы зачастую реализуют доморощенные методы анализа выражений, дающие в некоторых случаях сбои. С другой стороны, существует литература, в которой довольно полно изложена формальная теория создания трансляторов. Но эта теория выходит далеко за рамки простого вычисления арифметических выражений и требует соответствующих усилий для ее освоения. Мы же, с одной стороны, ограничимся только той частью теоретических сведений, которая необходима для построения вычислителя, но с другой, — будем этой теории строго следовать, создавая действительно работоспособное решение. И хотя на выходе мы получим несколько вполне работоспособных примеров, не они будут нашей главной целью. Мы будем стремиться к тому, чтобы читатель понял сам принцип построения таких анализаторов и при необходимости смог вносить в них изменения. В дальнейшем это поможет при изучении теории синтаксического анализа по специализированным книгам.

Книга ориентирована на Delphi для Win32. О Delphi для .NET мы здесь говорить не будем. При написании книги были исследованы особенности всех версий Delphi от 3-й до 2007-й, за исключением BDS 2005, и если какая-то особенность или ошибка, описанная в данной книге, присутствует только в некоторых из этих версий, то это обстоятельство обязательно отмечается. Но из-за того, что с BDS 2005 автор книги не имел возможности ознакомиться, фраза "до Delphi 7 включительно" может означать "до BDS 2005" включительно, а фраза "начиная с BDS 2006" — "начиная с BDS 2005".

Автор надеется, что книга действительно окажется полезной читателю. Актуальность изложенных в ней тем подтверждается многочисленными вопросами в форумах, а полезность сведений — многочисленными ответами. 

Глава 1

Windows API и Delphi

Библиотека VCL, делающая создание приложений в Delphi таким быстрым и удобным, все же не позволяет разработчику задействовать все возможности операционной системы. Полный доступ к ним дает API (Application Programming Interface) — интерфейс, который система предоставляет программам. С его помощью можно получить доступ ко всем документированным возможностям системы.