学习结构[记录]类型(9) - 变体结构

变体结构也就是变体记录, 是一个比较复杂的概念. 专家不提倡使用.
兴趣所致, 我想把它弄明白.

一个最大的无符号整数(Cardinal)是 4294967295, 它的大小是 4 字节, 它的二进制表示是:
11111111 11111111 11111111 11111111

它的低字节的值是 11111111, 也就是十进制的 255

//测试:
var
  c: Cardinal;
begin
  c := 4294967295;
  ShowMessage(IntToStr(Lo(c))); {会显示: 255; Lo 是获取低字节值的函数}
end;

一个 Byte 类型的最大值是 255, 它的大小是 1 个字节, 用二进制表示是:
11111111

假如把一个 Cardinal 类型的值赋给一个 Byte 类型的值, Byte 将只取 Cardinal 的最低字节.

//测试:
var
  c: Cardinal;
  b: Byte;
begin
  c := 4294967295;
  b := c;
  ShowMessage(IntToStr(b)); {255}

  c := 258; {二进制表示: 00000000 00000000 00000001 00000010}
  b := c;   {b 将只获取: 00000010}
  ShowMessage(IntToStr(b)); {2}
end;

这是我们能否会想到, 在结构会储存时, 一个可以储存 Cardinal 的空间, 当然也能得放下一个 Byte 值;
如果这个值非此即彼, 我们完全不需要两个储存空间.
我猜测, 这应该是 Delphi 设计变体记录的初衷.

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//假如有这样一个员工登记表
type
  TpersonRec = record
    ID: Integer;            {员工编号}
    case Boolean of         {根据分类}
      True:  (A: Cardinal); {如果是股东, 登记年薪}
      False: (B: Word);     {如果不是,   登记日薪}
  end;
var
  personRec: TpersonRec;
begin
  {先算一算这个结构的大小:
    ID 是 Integer  类型, 应该是   4  字节大小;
    A  是 Cardinal 类型, 也应该是 4  字节大小;
    B  是 Word     类型, 应该是   2  字节大小;
    合计为                        10 个字节.
  }
  {可事实, TpersonRec 只有 8 个字节}
  ShowMessage(IntToStr(SizeOf(TpersonRec))); {8}

  {
    原因是: 字段 A 和 字段 B 公用了一个储存空间;
    当然这个储存空间得依着大的, 是 Cardinal 的尺寸 4 个字节.
  }

  //赋值测试:
  personRec.ID := 110;
  personRec.A  := 100000; {一看就知道是个股东}

  //取值:
  ShowMessage(IntToStr(personRec.A)); {100000; 这不可能有错, 十万大洋}

  //但是:
  ShowMessage(IntToStr(personRec.B)); {34464 ?! 难道这是工人的日薪吗?}
  {
    首先, A 和 B 两个字段占用同一个空间, 给其中一个赋值, 另一个当然也就有值了;
    但因为数据类型的容量不同, 它们的值有可能是不一样的.
    在很多情况下, 我们可能根本不去理会另一个值, 但如果的确需要呢?
    看下一个例子:
  }
end;


type
  TpersonRec = record
    ID: Integer;
    case tag: Boolean of    {在这里加了一个 tag 变量}
      True:  (A: Cardinal);
      False: (B: Word);
  end;
var
  personRec: TpersonRec;
begin
  {我们可以用 tag 变量来区分, 记录中变体部分的值到底是谁的, 譬如:}
  personRec.ID  := 110;
  personRec.tag := True;
  personRec.A   := 100000; {股东的的年薪}

  personRec.ID  := 111;
  personRec.tag := False;
  personRec.B   := 100;    {工人的日薪}
end;


//最经典的变体结构莫过于 Delphi 定义的 TMessage 结构了, 两组数据分分合合都是一体, 多么巧妙啊!

TMessage = packed record
    Msg: Cardinal;
    case Integer of
      0: (
        WParam: Longint;
        LParam: Longint;
        Result: Longint);
      1: (
        WParamLo: Word;
        WParamHi: Word;
        LParamLo: Word;
        LParamHi: Word;
        ResultLo: Word;
        ResultHi: Word);
  end;

本话题暂时到这吧. 另参见: 再说变体结构

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