Word; value),它的功能是,把指定變量X在內存段中所占的低Count個字節賦為相同的值value,
其中value是填充的值,只能是Byte、Char或Boolean等單字節類型的值。在Free Pascal中稍加擴展為FillChar(var X
Count: Longint; value), 功能沒變。
[例1]:Fillchar通常用來給數據賦初值。
var
a:array [1..10] of arrtype
執行fillchar(a,sizeof(a),0)
當arrtype為
1.real(其他實數類型差不多) 使得a中的元素全部成為0.0
2.integer(byte,word,longint,shortint都相同) 全部為0
3.boolean 全部為false
4.char 全部為#0
這裏使用了函數sizeof(a),其功能是返回變量a所占的總字節數,如上例返回:
當arrtype為
1.real sizeof(a)的值為60(每個元素占6個字節,10個元素***占60個字節)
ingle
izeof(a)的值為40(每個元素占4個字節,10個元素***占40個字節)
double
izeof(a)的值為80(每個元素占8個字節,10個元素***占80個字節)
extended
izeof(a)的值為100(每個元素占10個字節,10個元素***占100個字節)
com
izeof(a)的值為80(每個元素占8個字節,10個元素***占80個字節)
2.integer(word) sizeof(a)的值為20
(每個元素占2個字節,10個元素***占20個字節)
3.byte (shortint) sizeof(a)的值為10
(每個元素占1個字節,10個元素***占10個字節)
4.longint sizeof(a)的值為40 (每個元素占4個字節,10個元素***占40個字節)
5.boolean sizeof(a)的值為10(每個元素占1個字節,10個元素***占10個字節)
6.char sizeof(a)的值為10
(每個元素占1個字節,10個元素***占10個字節)
所以例1的結果就是將數組a的所有元素(全部字節)用0來填充,要註意對不同類型的數據而言,對“0”的“解釋”是截然不同的!對整型或實型量來
講,所有字節均為0,則該量也為0;對boolean型量(壹個字節)來講,0表示false(非0數表示true),則該量為false;對char型
量(壹個字節)來講,0表示ASCII碼值為0的字符,則該量為#0。
[例2]:將上例中的fillchar(a,sizeof(a),0)改為
fillchar(a,sizeof(a),1),結果如何呢?
執行fillchar(a,size(a),1)
當arrtype為
1.boolean 全部為true(1是非0值,表示true)
2.char 全部為#1
3.byte,shortint
每個元素是1字節量,全部為1
4.integer,word 每個元素是2字節量,全部為(257)10。這是因為
在壹個integer或word 型變量中,它的高、低兩個字節均用1來填充(將10進制數1轉化為二進制數00000001),結果為:
高字節 低字節
15 14 13 12 11 10 9 8 | 7 6 5 4 3 2 1 0
0 0 0 0 0 0 0 1
| 0 0 0 0 0 0 0 1
顯然,得到的量就是(257)10=(0000000100000001)2。
如果,執行的是fillchar(a,size(a),171),結果又是怎樣的?
因為(171)10=(10101011)2,所以,填充後為:
高字節 低字節
15 14 13 12 11 10 9 8
| 7 6 5 4 3 2 1 0
1 0 1 0 1 0 1 1 | 1 0 1 0 1 0 1 1
對於integer類型的量,其值為(-21589)10,這是因為integer類型的數據是用補碼表示的有符號數,最高位是符號位,0表示
正,1表示負,由於本數是負數,補碼為1010101110101011,則反碼為1010101110101010,原碼為
1101010001010101,其值為-(214+212+210+26+24+22+1)10=-(21589)10;對於word類型的量,其值
為(43947)10,這是因為word類型的數據是用原碼表示的無符號數(非負數),原碼為1010101110101011,其值為(215+213
+211+29+28+27+25+23+21+1)10=(43947)10;
5.longint
每個元素是4字節量,執行fillchar(a,size(a),1)後,全部為(16843009)10。這是因為,對於每個元素來講,用1填充後變為:
最高字節 次高字節
31 30 29 28 27 26 25 24 | 23 22 21 20 19 18 17 16
0 0 0 0 0 0 0 1 | 0 0 0 0 0 0 0 1
次低字節 最低字節
15 14 13 12 11 10 9
8 | 7 6 5 4 3 2 1 0
0 0 0 0 0 0 0 1 | 0 0 0 0 0 0 0 1
longint類型的數據是用補碼表示的有符號數,最高位是符號位,0表示正,1表示負,由於本數是正數,故補碼、反碼及原碼均為
00000001000000010000000100000001,其值為(224+216+28+1)10=( 16843009)10;
如果,執行的是fillchar(a,size(a),255),結果又是怎樣的?
由於(255)10=(11111111)2,故填充後,補碼為11111111111111111111111111111111,它是負數,
則其反碼為11111111111111111111111111111110,原碼為 10000000000000000000000000000001,其值為-1
6.single
每個元素是4字節量,全部為2.36942782761724E-0038,這是因為,對於每個元素來講,用1填充後的結果與longint類型的二進制碼完全相同,但是,
ingle類型對此數據的“解釋”卻完全不同:
A.最高位(第31位)是整個數的符號位,0為正, 1為負
B.接著的8位(第30位至第23位)是用移碼表示的階碼
C.後面的23位(第22至第0位)表示尾數
D.單精度量的值為:±2實際指數*實際尾數
①、若階碼=00000000,則實際指數=-126,實際尾數=(0.)2,其中的?代表相應位置上的二進制碼(0或1);顯然,在?全為0時,
這個單精度量的值為0
②、若階碼大於00000000且小於11111111,則實際指數=階碼-(127)10=階碼-01111111,實際尾數=(1.)2
③、INF(無窮大)若階碼=11111111,尾數全0,則已達上界,被作為無窮大
④、浮點運算錯誤:若階碼=11111111,尾數在(00000000000000000000000,
10000000000000000000000)之間。
⑤、NAN(非數:Not A
Number)若階碼=11111111,尾數在[10000000000000000000000, 11111111111111111111111]之間
下面,我們來分析二進制碼為00000001000000010000000100000001的單精度數(single類型)的值是多少。①最
高位為0,表示正數;②階碼為00000010,換成10進制數為2,則實際指數=2-127=-125,③尾數為
00000010000000100000001,實際尾數=1. 00000010000000100000001,
換成10進制數為1+2-7+2-15+2-23=1.00784313678741455078125,
④此單精度數的值是+2-125*1.00784313678741455078125≈2.36942782761724e-38
7.其他實數類型就不壹壹列舉了。
8.對於集合類型 若arrtype=set of '#'..'z'
執行fillchar(a,sizeof(a),0)後的結果:a全為空集;sizeof(a)返回120。為什麽sizeof(a)的值為120?原
來,對集合類型來講,由於元素範圍事先必須給定(如'#'..'z'),每個元素是否存在於某集合中,只需用0或1記下即可,用0表示該元素不屬於某集
合,用1表示該元素屬於某集合,即只用1個二進制位就可表示1個元素是否屬於某集合,那麽只要我們按元素的序號順序記下壹串二進制代碼,就可以標記所有範
圍內的元素是否屬於某集合了。但這裏有壹個問題:數據的存儲通常是以字節為單位進行的,不是直接訪問每壹個二進制位,因此,必須將用戶給定的元素的範圍進
行調整,調整原則是:兩端適當外擴,使第壹個元素的序號以及元素的個數正好成為8的倍數,這樣就可以字節為單位存儲集合了。即:若arrtype=set of
char1..char2(事先要定義char1,char2常量),則範圍擴大為newchar1..newchar2,其中newchar1=chr
(ord(char1)-ord(char1) mod 8), newchar2=chr(ord(char2)+7-ord(char2) mod
8)。對於arrtype=set of
'#'..'z',用戶給定的範圍是:#35..#122,則擴大後的實際範圍是#32..#127,元素個數為96,需要用96bit=12byte表
示,故數組a中每個元素(數組中的元素)占12字節,***10個元素要占120字節。
問題:對於arrtype=set of '#'..'z'
執行fillchar(a,sizeof(a),135)後的結果是什麽呢?(135)10= (10000111)2, 數組a中每個元素如a[1]占12字節,即:
100001111000011110000111100001111000011110000111100001111000011110000111100001111000011110000111,
***96個二進制位,最低位為1,表示擴展後範圍內的第1個集合元素(#32即空格)屬於集合a[1],第2位為1,表示第2個元素(#33即“!”)屬於
集合a[1],第3位為1,表示第3個元素(#34即“"”)屬於集合a[1],第4位為0,表示第4個元素(#35即“#”)不屬於集合a[1],依此
類推。其他的數組元素a[2],a[3],...,a[10]都與a[1]相同。
[例3]部分字節填充問題。前面講的都是全部字節被填充(因為用了sizeof()函數)
對例1,若執行fillchar(a,1,55),即將變量a的第壹個字節(下標最小的元素的最低字節)填充為(55)10,其原理雷同。
[小結] Fillchar(var X; Count: Word
value)過程的功能是,把指定變量X在內存段中所占的低Count個字節中的每個字節用壹個字節的數據value來填充,由於各種數據類型對相同的二
進制碼具有不同的解釋,故最後得到的結果也大相徑庭。本文探討了各種類型數據的內部存儲機制,有助於加深對數據類型的理解。