Delphi.NET 内部实现分析(5)

Delphi.NET 内部实现分析(5)

2.5 其它

  在了解了Borland.Delphi.System中的几个重要部分之后，剩下的就是一些零零碎碎的扫尾工作。

2.5.1 类型别名

  为兼容Delphi中的特有类型，Borland.Delphi.System单元中定义了很多类型别名。
如我们前面分析过的TObject就是System.Object的别名。
//-----------------------------------------Borland.Delphi.System.pas--
type
  TDateTime = type Double;
  Extended = type Double;   // 80 bit reals are unique to the Intel x86 architecture
  Comp = Int64 deprecated;

  TGUID = packed record
    D1: LongWord;
    D2: Word;
    D3: Word;
    D4: array[0..7] of Byte;
  end;
//-----------------------------------------Borland.Delphi.System.pas--
  对于Delphi的TDateTime类型来说，它在实现上是以一个Double即8字节浮点数存储的，
兼容OLE自动化中的时间格式。在Delphi.NET中继承了这一存储方式，而没有直接使用BCL
提供的System.DateTime结构，不过仍然可以使用DateTime.FromOADate和
DateTime.ToOADate方法在System.DateTime和TDateTime之间双向转换。
格式存储说明如下(from MSDN)

  OLE 自动化日期以浮点数形式实现，其值为距 1899 年 12 月 30 日午夜的天数。
例如，1899 年 12 月 31 日午夜表示为 1.0；1900 年 1 月 1 日早晨 6 点表示为 2.25；
1899 年 12 月 29 日午夜表示为 -1.0；1899 年 12 月 29 日早晨 6 点表示为 -1.25。
  只有刻度值大于或等于正的或负的 31241376000000000 的 DateTime 对象才可以表示为
OLE 自动化日期。未初始化的 DateTime（即刻度值为 0 的实例）将转换为等效的未初始化
OLE 自动化日期（即值为 0.0 的日期，它表示 1899 年 12 月 30 日午夜）。

  而Extended和Comp则只是一个简单的别名。TGUID也只是一个简单的重定义。
  值得注意的是这里的packed关键字。在CLR中，类的成员的物理位置对程序本身是没有意义的，
CLR可以任意安排字段的位置以进行字节对齐等等优化操作。而为了与现有代码进行交互，CLR提供了
StructLayoutAttribute属性允许限定类型的内部物理结构。在Delphi.NET中可以通过packed
关键字定义此结构的成员必须按定义的次序在内存中排列，即LayoutKind.Sequential的形式。
而在Delphi.NET中，所有的record在实现上都是ValueType的子类，即值类型，直接在堆栈上操作。

2.5.2 异常

  同TObject一样，Delphi中异常类继承链的根Exception在Delphi.NET中，也只是BCL的异常类
System.Exception的一个别名，而只是通过class helper提供源代码级兼容性。
//-----------------------------------------Borland.Delphi.System.pas--
  Exception = System.Exception;
  ExceptionHelper = class helper for Exception
  private
    class function CreateMsg(const Msg: string): Exception;
    function GetHelpContext: Integer;
    procedure SetHelpContext(AHelpContext: Integer);
  public
    // Doc: The help context return zero(0) if exception‘s helplink property
    //  cannot be parsed into an integer.
    property HelpContext: Integer read GetHelpContext write SetHelpContext;

    // constructor Create(const Msg: string) is provided by the CLR class
    class function CreateFmt(const Msg: string; const Args: array of const): Exception;
    class function CreateHelp(const Msg: string; AHelpContext: Integer): Exception;
    class function CreateFmtHelp(const Msg: string; const Args: array of const;
      AHelpContext: Integer): Exception;
  end;
  ExceptionClass = class of Exception;

  EConvertError = class(Exception);

threadvar
  _ExceptObject: TObject;

function ExceptObject: TObject;
//-----------------------------------------Borland.Delphi.System.pas--
  几个类函数Create*(...)都只是对System.Exception构造函数的包装而已，
用于保存异常相关帮助文件路径的System.Exception.HelpLink属性，则被Delphi.NET
用于保存HelpContext，因为在VCL中，所有的异常都是共用一个帮助文件TApplication.HelpFile。
  而ExceptObject函数则由编译器支持，提供访问当前被抛出的异常的手段。此函数在Delphi中
通过VCL维护的SEH异常链获取，而在Delphi.NET中只好由编译器在异常被截获后手动赋值给线程局部存储变量
_ExceptObject，然后再由ExceptObject函数读出，这只是语法一级兼容Delphi而已。
  不过这个预览版好像没有提供threadvar的支持，只是把它简单的放到Borland.Delphi.System单元的
全局变量中，作为自动生成Unit类的一个静态成员变量而已，并非线程安全！在Borland.Delphi.Classes
中甚至直接把TThread的定义注释掉，实现不提供。估计还在开发中……sigh

2.5.3 断言(Assert)

  断言负责在调试模式下检测一个条件是否成立，失败则引发异常。
//-----------------------------------------Borland.Delphi.System.pas--
interface

{ debugging functions }

procedure _Assert(const Message, Filename: AnsiString; LineNumber: Integer);

type
  EAssertionFailed = class(Exception)
  public
    ShortMessage: string;
    Filename: string;
    LineNumber: Integer;
  end;

resourcestring
  SAssertionFailed = ‘%s (%s at %d)‘;

implementation

procedure _Assert(const Message, Filename: AnsiString; LineNumber: Integer);
var
  LException: EAssertionFailed;
begin
  { TODO : Should we be using System.Diagnostics.Debug.Assert/Fail? }
  {$MESSAGE WARN ‘Assert doesn‘‘t use CreateFmt because it returns the wrong type‘}
  LException := EAssertionFailed.Create(Format(SAssertionFailed, [Message, Filename, LineNumber]));
  LException.ShortMessage := Message;
  LException.Filename := Filename;
  LException.LineNumber := LineNumber;
  raise LException;
end;
//-----------------------------------------Borland.Delphi.System.pas--
  _Assert函数的定义基本上是EAssertionFailed异常的一个简单包装。因为Delphi没有提供类似
C++中__FILE__、__LINE__之类的预定义宏，故而只能由编译器在用户使用到Assert函数时，
将当前文件名、行号等调试信息编译进代码中，即在编译器一级提供断言实现。

//-----------------------------------------Borland.Delphi.System.pas--
function Assigned(const AGCHandle: GCHandle): boolean;
begin
  Result := AGCHandle.IsAllocated;
end;
//-----------------------------------------Borland.Delphi.System.pas--

//-----------------------------------------GCHandle.cs--
namespace System.Runtime.InteropServices {
  public struct GCHandle {
    private IntPtr m_handle;

    public bool IsAllocated { get { return m_handle != IntPtr.Zero; } }
  }
}
//-----------------------------------------GCHandle.cs--
  Assigned则是对一个引用类型变量进行检测，与Delphi类似，Delphi.NET中直接通过检测引用类型值
是否为空(null)判断是否有效，但对于值类型则将之与0进行比较。

2.5.4 随机数

  Delphi.NET中的随机数基本上是对BCL相关类的一个简单包装，而BCL的随机数算法与VCL一样弱智，
简单的功能还凑合，BCL的System.Security.Cryptography.RandomNumberGenerator相比之下
随机性就好得多，不过要付出速度上的代价。

//-----------------------------------------Borland.Delphi.System.pas--
interface

{ random functions }

var
  RandSeed: LongInt = 0;

procedure Randomize;

function Random(const ARange: Integer): Integer; overload;
function Random: Extended; overload;

implementation

var
  LastRandSeed: Integer = -1;
  RandomEngine: System.Random;

procedure InitRandom;
begin
  if LastRandSeed <> RandSeed then
  begin
    if RandSeed = 0 then
      RandomEngine := System.Random.Create
    else
      RandomEngine := System.Random.Create(RandSeed);
    LastRandSeed := RandSeed;
  end;
end;

procedure Randomize;
begin
  LastRandSeed := -1;
  RandSeed := 0;
end;

function Random(const ARange: Integer): Integer;
begin
  InitRandom;
  Result := RandomEngine.Next(ARange);
end;

function Random: Extended;
begin
  InitRandom;
  Result := RandomEngine.NextDouble;
end;
//-----------------------------------------Borland.Delphi.System.pas—

Delphi.NET 内部实现分析(6)

不好意思，实在想不到有什么值得说的了，只好草草结束了 

2.5.5 其它.其它

  Borland.Delphi.System单元虽然比Delphi中的System单元小的多，
但其中也充斥着大量常用但是实现代码枯燥的函数。如

  数字处理函数集
  字符串处理函数集
  命令行信息获取函数集(CmdLine/ParamCount/ParamStr)
  格式化输出函数集(Format等)
  文本文件(即Text类型，而File类型文件不提供支持)开/关/读/写等函数集
  动态数组管理(System.Array类型的简单包装)
  当前路径及目录操作函数集
  集合类型(CLR中并无集合概念，Set实现上是字节数组的简单包装)
  其它一些杂项函数
  等等等等

  这些零散代码基本上都是对BCL相应功能的简单包装，这里就不一一详述了。

2.5.6 小结

  至此，对Delphi.NET中核心单元Borland.Delphi.System单元的介绍
就告一段落了。通过对此单元的分析，我们大致了解了Delphi.NET中对于Delphi
一些核心概念的实现或模仿思路，但不排除在正式版中实现有所改变。


题外话：

  首先感谢大家的热心支持，这是督促我这个懒人写完文章(哪怕是草草结束)的最大动力，
也希望这篇文章能够对大家了解即将到来的Delphi.NET、迎接.NET时代有所帮助。
  这个系列文章到这里估计也就暂时告一段落了，因为时间仓促、准备不足而且
笔者水平有限，只涉及到Delphi.NET在实现上与Delphi不同的部分内容，
与Delphi.NET的改变来说只是冰山一角而已。本来还想扩大一点分析面，
但考虑到Delphi.NET中RTL其它单元大多只是对原有Delphi代码的BCL封装移植
技术难度并不大，对Delphi熟悉的读者直接阅读源程序可能比看我的文章更容易一些。
因此在分析完涉及到一些底层只是的Borland.Delphi.System后就此打住，
虽然有些虎头蛇尾之嫌，但总免得背画蛇添足之骂名 :)
  至于构建在Delphi.NET的RLT之上的应用层架构VCL和以后可能要支持的CLX，
我就没有太多精力写文章介绍了。因为就目前实现的VCL代码来看，只是将以前的VCL代码
managed化而已，实现上还是使用Windows那套传统API管理窗口，与BCL的
System.Windows.Forms.Form根本不搭界。这样一来在Delphi.NET中又多了一个选择
VCL or CLX or System.Windows.Forms.Form...sigh，是好是坏只能待时间评判。
  文中如果有解释不够清楚的地方，大家可以跟贴提出。也欢迎来信
于我讨论Delphi.NET和CLR相关问题。  再次感谢大家的支持！:)