Массивы простые, многомерные и динамические

Динамический массив

В практике программирования иной раз случается работать с массивами, размерность которых заранее неизвестна - она может зависеть от данных, введенных пользователем, от текущих параметров, от объема обрабатываемой информации, да еще много от чего. Программист в этих случаях не может указать конкретные границы индексов массива. В таких случаях используют динамические массивы.

Объявляются динамические массивы также в разделе var, следующим образом:

var
   da: array of integer;
    

Как видите, мы указываем только тип массива, но не его размерность. Память под объявленный массив при этом не отводится. В дальнейшем с динамическим массивом мы можем производить различные операции: устанавливать размерность (длину) массива, увеличивать или уменьшать эту размерность (потому массив и динамический), узнавать высшие и низшие границы диапазона индексов массива, присваивать значения отдельным элементам или наоборот, считывать эти значения. Познакомьтесь с функциями, которые все это проделывают.

SetLength() - устанавливает размер массива. Синтаксис:

SetLength(<массив>, <длина>);
    

Пример:

SetLength(da, 5);  //установили размер массива в 5 элементов
    

Тут следует оговориться, что в отличие от обычного массива, начальный индекс которого может быть любым, индексация динамического массива всегда начинается с нуля. То есть, индексация элементов массива в нашем примере будет от 0 до 4 - всего пять элементов. Как только мы установили размер массива, в памяти выделяется место под него. В нашем примере будет отведено по 4 байта (тип integer) для 5 элементов массива. Обращаться к этим элементам можно обычным образом:

da[0]:= 5;
da[4]:= da[0];
    

Теперь мы можем прибавить элемент к массиву, установив для него новый размер:

SetLength(da, 6);
    

В этом случае, один пустой элемент будет добавлен в конец массива. Если же напротив, мы уменьшим его размер:

SetLength(da, 4);
    

то массив усекается. Если последний элемент содержал какие-то данные, они будут потеряны. Освободить память массива можно, присвоив ему нулевую размерность:

SetLength(da, 0);
    

Также освободить память можно, присвоив массиву значение nil (ничего, пусто):

da:= nil;
    

Впрочем, этого можно и не делать: по окончании процедуры, где данный массив был объявлен, память будет освобождена автоматически.

Динамические массивы могут быть и многомерными. Например, двухмерный массив целых чисел можно объявить так:

var
  a: array of array of integer;
    

Затем такому массиву можно присвоить размерность, например, 4 на 5:

SetLength(a, 4, 5);
    

Это будет, как если бы мы объявили простой массив:

var
  a2: array[0..3, 0..4];
    

Length() - возвращает размер динамического массива, то есть, количество его элементов. Например, нам нужно посмотреть размер массива, и если он пустой, то добавить в него один элемент:

if Length(da) = 0 then SetLength(da, 1);
    

Low() - возвращает нижний индекс массива, у динамических массивов это всегда ноль.

High() - возвращает верхний индекс массива, но это не то же самое, что количество элементов. Если у массива 5 элементов, то Length() вернет 5, а High() вернет 4, так как индексация начинается с нуля.

Пример обхода массива от первого до последнего элемента:

for i:= Low(da) to High(da) do
   da[i]:= i * i;
    

В примере мы каждому элементу присваиваем квадрат его индекса. Давайте поработаем с динамическими массивами на практике. Чтобы не портить наш конвертер температур, закройте его и откройте новый проект. Мудрить мы не будем - нам нужна только форма и простая кнопка на ней. Переименовывать тоже ничего не будем, это же просто пример. Сохраните новый проект в папку 13-02.

Сгенерируйте процедуру OnClick для кнопки, её код будет таким:

procedure TForm1.Button1Click(Sender: TObject);
var
  s: string;  //для запроса
  da: array of string;  //динамический массив строк
  i: integer;  //счетчик
begin
  //узнаем у пользователя, сколько строк делать:
  s:= '0';
  InputQuery('Привет!', 'Сколько строк желаете создать?', s);
  //если ноль, то ничего не делаем, выходим из процедуры:
  if StrToInt(s) = 0 then Exit;

  //иначе устанавливаем указанную размерность массива:
  SetLength(da, StrToInt(s));
  //теперь обойдем весь массив, устанавливая в его элементы значения:
  for i:= Low(da) to High(da) do
    da[i]:= 'Строка №' + IntToStr(i + 1);

  //теперь снова обойдем массив и создадим сообщение из его строк:
  s:= '';
  for i:= Low(da) to High(da) do
    s:= s + da[i] + #13;
  ShowMessage(s);

end;
    

Код содержит достаточно подробные комментарии. Вначале в строковую переменную s мы получаем количество желаемых строк. Так как функция InputQuery() возвращает только строку, нам придется получать целое число в виде строки - никакой проверки мы здесь не делаем, это же только демонстрация работы с динамическим массивом. Поэтому правильность вводимого числа оставим на совести пользователя.

Далее, мы проверяем - не ноль ли это? Если строк создавать не нужно, мы просто выходим из процедуры, пропуская весь остальной код. Если же пользователь ввел какую-то цифру, причем она должна быть больше нуля, то мы устанавливаем указанную размерность массива:

SetLength(da, StrToInt(s));
    

Далее, с помощью цикла for мы обходим весь массив от первого до последнего элемента. В каждый элемент мы записываем строку: "Строка №", добавляем номер элемента и переход на новую строку. Обратите внимание, для первой строки i будет равно 0, поэтому мы указываем i + 1:

  for i:= Low(da) to High(da) do
    da[i]:= 'Строка №' + IntToStr(i + 1);
    

Затем мы очищаем строковую переменную s, чтобы вторично воспользоваться ей, собрать в неё сообщение. Что и делаем в следующем цикле:

  for i:= Low(da) to High(da) do
    s:= s + da[i] + #13;
    

Получается, в процедуре мы дважды обходили массив: сначала чтобы занести в него значения, затем чтобы считать их. Теперь сохраните проект, скомпилируйте его и запустите на выполнение. Имейте в виду, если вы укажете слишком большое число, то окно сообщения не уместится в экране - в этом случае закрыть его можно будет стандартными клавишами <Alt + F4>.