AnsiString和PChar研究手记（第一篇）

reallike 2004-03-07 10:29:13

AnsiString和PChar研究手记

前言：此文章来源于一次与aiirii的争吵，因为他不知道PChar的机理。而我嘲讽的语气最后造成了问题的不了了之。前几天DreamTheater大哥提到了有关这个方面的问题，我一向对大哥问题比较重视。经过研究，反思之后，其实当初我对这个了解仍旧是浅显的，其实当初给aiirii解释的也是浅显的，还是因为自己的浮躁。所以诞生了这篇文章，来解释AnsiString和PChar。

约定：因为这篇文章就是讨论的AnsiString这种长字符串，而ShortString这种短字符串不在讨论范围之内。WideString是Unicode字符串，机理与AnsiString近似。所以，这里只对AnsiString做讨论。

一：AnsiString与PChar的原理。

首先来说说PChar，PChar的存在，是为了兼容 Win32 API 中所使用的C语言的字符串。C语言中声明一个字符串变量ch是这么声明的：
Char *ch，
当字符串变量建立之后字符串结尾会自动加上NULL字符。所以这种类型可以这么说：以NULL(#0)结尾的字符串指针。
如果强加给PChar一个与C语言类似的Pascal的声明，那就是PChar: ^Char ，实际中这个声明是不会自动加上NULL结尾。所以Delphi把PChar独立成为一种类型。是的，PChar是一个指针，在使用指针变量之前，不可避免的要手动给变量分配内存，在使用完毕后释放这段内存。

再来看看AnsiString，AnsiString是Delphi内建的字符串类型。本质是一个指向堆中字符串结构的指针。

AnsiString有两部分组成，一部分是字符串头结构体，另一部分就是数据存储的部分。而在system.pas中这个头结构体定义如下：
type
PStrRec = ^StrRec;
StrRec = packed record
refCnt: Longint; //引用计数
length: Longint; //字符串长度。
end;

而数据部分，类似一个存储字符的可增长数组，是个简单的顺序表，所以可以虚拟的下一个定义：
type
TCharList = array[1..MaxListSize] of Char;
AnsiString = ^TCharList;

AnsiString的存储就是比PChar多了前面的这两个东西。引用计数和字符串长度。如果画一下简单的图例，保存LIKE这个字符串表示如下：

PChar简图：
------------------------
| L | I | K | E | #0 |
------------------------
AnsiString简图：
----------------------------------------------
| 引用计数位 | 长度位 | L | I | K | E | #0 |
----------------------------------------------

引用计数的意义是：几个字符串可能指向同一个内存地址。所以这个地址就是保存这块内存有几个变量引用了它。
Delphi内存管理使用Copy on write技术，只有在修改了其内容之后，才生成申请新的地址，生成新的串。

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