for-in loop/ru: what changed
Revision 0 to 1. Removed lines have a minus sign; added lines have a plus sign.
Title: for-in loop/ru
| Old | New | Line | |
|---|---|---|---|
| 1 | + | "for-in" цикл появился в delphi, начиная с версии 2005. Данная конструкция доступна сейчас с версии fpc 2.4.2. | |
| 2 | + | ||
| 3 | + | ## Delphi и FPC реализация | |
| 4 | + | ||
| 5 | + | Она имеет следующий синтаксис: | |
| 6 | + | ||
| 7 | + | ### Цикл применимый к строкам | |
| 8 | + | ||
| 9 | + | ``` pascal | |
| 10 | + | procedure StringLoop(S: String); | |
| 11 | + | var | |
| 12 | + | C: Char; | |
| 13 | + | begin | |
| 14 | + | for C in S do | |
| 15 | + | DoSomething(C); | |
| 16 | + | end; | |
| 17 | + | ``` | |
| 18 | + | ||
| 19 | + | ### Цикл применимый к массиву | |
| 20 | + | ||
| 21 | + | ``` pascal | |
| 22 | + | procedure ArrayLoop(A: Array of Byte); | |
| 23 | + | var | |
| 24 | + | B: Byte; | |
| 25 | + | begin | |
| 26 | + | for B in A do | |
| 27 | + | DoSomething(B); | |
| 28 | + | end; | |
| 29 | + | ``` | |
| 30 | + | ||
| 31 | + | ### Цикл применимый к множеству | |
| 32 | + | ||
| 33 | + | ``` pascal | |
| 34 | + | type | |
| 35 | + | TColor = (cRed, cGren, cBlue); | |
| 36 | + | TColors = set of TColor; | |
| 37 | + | procedure SetLoop(Colors: TColors); | |
| 38 | + | var | |
| 39 | + | Color: TColor; | |
| 40 | + | begin | |
| 41 | + | for Color in Colors do | |
| 42 | + | DoSomething(Color); | |
| 43 | + | end; | |
| 44 | + | ``` | |
| 45 | + | ||
| 46 | + | ### Применение к классам контейнерам | |
| 47 | + | ||
| 48 | + | Для обхода элементов класса контейнера необходимо добавить специальный перечислитель. Перечислитель встраиваемый в класс представлен в следующем шаблоне: | |
| 49 | + | ||
| 50 | + | ``` pascal | |
| 51 | + | TSomeEnumerator = class | |
| 52 | + | public | |
| 53 | + | function MoveNext: Boolean; | |
| 54 | + | property Current: TSomeType; | |
| 55 | + | end; | |
| 56 | + | ``` | |
| 57 | + | ||
| 58 | + | Для реализации перечислителя необходимы: метод MoveNext, который увеличивает позицию элемента перечисления и свойство Current, в котором возвращается выбранный вами тип данных. | |
| 59 | + | ||
| 60 | + | Следующим шагом необходимо добавить к классу контейнеру специального метода GetEnumerator, который будет возвращать экземпляр перечислителя. | |
| 61 | + | ||
| 62 | + | Пример: | |
| 63 | + | ||
| 64 | + | ``` pascal | |
| 65 | + | type | |
| 66 | + | TEnumerableTree = class; | |
| 67 | + | ||
| 68 | + | TTreeEnumerator = class | |
| 69 | + | private | |
| 70 | + | FTree: TEnumerableTree; | |
| 71 | + | FCurrent: TNode; | |
| 72 | + | public | |
| 73 | + | constructor Create(ATree: TEnumerableTree); | |
| 74 | + | function MoveNext: Boolean; | |
| 75 | + | property Current: TNode read FCurrent; | |
| 76 | + | end; | |
| 77 | + | ||
| 78 | + | TEnumerableTree = class | |
| 79 | + | public | |
| 80 | + | function GetEnumerator: TTreeEnumerator; | |
| 81 | + | end; | |
| 82 | + | ||
| 83 | + | constructor TTreeEnumerator.Create(ATree: TEnumerableTree); | |
| 84 | + | begin | |
| 85 | + | inherited Create; | |
| 86 | + | FTree := ATree; | |
| 87 | + | FCurrent := nil; | |
| 88 | + | end; | |
| 89 | + | ||
| 90 | + | function TTreeEnumerator.MoveNext: Boolean; | |
| 91 | + | begin | |
| 92 | + | // получение следующего узла дерева | |
| 93 | + | if FCurrent = nil then | |
| 94 | + | FCurrent := FTree.GetFirstNode | |
| 95 | + | else | |
| 96 | + | FCurrent := FTree.GetNextNode(FCurrent); | |
| 97 | + | Result := FCurrent <> FTree.GetLastNode; | |
| 98 | + | end; | |
| 99 | + | ||
| 100 | + | function TEnumerableTree.GetEnumerator: TTreeEnumerator; | |
| 101 | + | begin | |
| 102 | + | Result := TTreeEnumerator.Create(Self); | |
| 103 | + | end; | |
| 104 | + | ``` | |
| 105 | + | ||
| 106 | + | После этого вы можете использовать следующий код: | |
| 107 | + | ||
| 108 | + | ``` pascal | |
| 109 | + | procedure TreeLoop(ATree: TEnumerableTree); | |
| 110 | + | var | |
| 111 | + | ANode: TNode; | |
| 112 | + | begin | |
| 113 | + | for ANode in ATree do | |
| 114 | + | DoSomething(ANode); | |
| 115 | + | end; | |
| 116 | + | ``` | |
| 117 | + | ||
| 118 | + | Поддержка перечислителя встроена в основные классы: TList, TStrings, TCollection, TComponent, ... | |
| 119 | + | ||
| 120 | + | Также поддержку перечислителя можно добавить в класс контейнер, если вы реализует в нём следующий интерфейс: | |
| 121 | + | ||
| 122 | + | ``` pascal | |
| 123 | + | IEnumerable = interface(IInterface) | |
| 124 | + | function GetEnumerator: IEnumerator; | |
| 125 | + | end; | |
| 126 | + | ``` | |
| 127 | + | ||
| 128 | + | Интерфейс IEnumerator определён следующим образом: | |
| 129 | + | ||
| 130 | + | ``` pascal | |
| 131 | + | IEnumerator = interface(IInterface) | |
| 132 | + | function GetCurrent: TObject; | |
| 133 | + | function MoveNext: Boolean; | |
| 134 | + | procedure Reset; | |
| 135 | + | property Current: TObject read GetCurrent; | |
| 136 | + | end; | |
| 137 | + | ``` | |
| 138 | + | ||
| 139 | + | ## Расширения FPC | |
| 140 | + | ||
| 141 | + | Приведенные ниже примеры не поддерживаются Delphi, и предназначены только для FPC. | |
| 142 | + | ||
| 143 | + | ### Перечисления и диапазоны | |
| 144 | + | ||
| 145 | + | В Delphi невозможно использовать в цикле типы перечислений и диапазонов: | |
| 146 | + | ||
| 147 | + | ``` pascal | |
| 148 | + | type | |
| 149 | + | TColor = (clRed, clBlue, clBlack); | |
| 150 | + | TRange = 'a'..'z'; | |
| 151 | + | var | |
| 152 | + | Color: TColor; | |
| 153 | + | ch: Char; | |
| 154 | + | begin | |
| 155 | + | for Color in TColor do | |
| 156 | + | DoSomething(Color); | |
| 157 | + | for ch in TRange do | |
| 158 | + | DoSomethingOther(ch); | |
| 159 | + | end. | |
| 160 | + | ``` | |
| 161 | + | ||
| 162 | + | ### Объявление перечислителей | |
| 163 | + | ||
| 164 | + | В Delphi также невозможно добавить перечислитель не изменяя класс и добавить перечислитель к следующим типам не-классы/объекты/записи/интерфейсы. В FPC добавление перечислитиля для любого типа производится новым оператором operator Enumerator. Смотрите следующий пример: | |
| 165 | + | ||
| 166 | + | ``` pascal | |
| 167 | + | type | |
| 168 | + | TMyRecord = record F1: Integer; F2: array of TMyType; end; | |
| 169 | + | TMyArrayEnumerator = class | |
| 170 | + | constructor Create(const A: TMyRecord); | |
| 171 | + | function Current: TMyType; | |
| 172 | + | function MoveNext: Boolean; | |
| 173 | + | end; | |
| 174 | + | ||
| 175 | + | // Это новый встроенный оператор | |
| 176 | + | operator Enumerator(const A: TMyRecord): TMyArrayEnumerator; | |
| 177 | + | begin | |
| 178 | + | Result := TMyArrayEnumerator.Create(A); | |
| 179 | + | end; | |
| 180 | + | ||
| 181 | + | var | |
| 182 | + | A: MyRecord; | |
| 183 | + | V: TMyType | |
| 184 | + | begin | |
| 185 | + | for V in A do | |
| 186 | + | DoSomething(V); | |
| 187 | + | end. | |
| 188 | + | ``` | |
| 189 | + | ||
| 190 | + | Примером использования перечислений может быть следующая реализация эффективного перебора строк в кодировке UTF-8: | |
| 191 | + | ||
| 192 | + | ``` pascal | |
| 193 | + | type | |
| 194 | + | TUTF8StringEnumerator = class | |
| 195 | + | private | |
| 196 | + | FByteIndex: Integer; | |
| 197 | + | FCharIndex: Integer; | |
| 198 | + | public | |
| 199 | + | constructor Create(const A: UTF8String); | |
| 200 | + | function Current: UTF8Char; | |
| 201 | + | function MoveNext: Boolean; | |
| 202 | + | end; | |
| 203 | + | ||
| 204 | + | operator Enumerator(A: UTF8String): TUTF8StringEnumerator; | |
| 205 | + | begin | |
| 206 | + | Result := TUTF8String.Create(A); | |
| 207 | + | end; | |
| 208 | + | ||
| 209 | + | var | |
| 210 | + | s: UTF8String; | |
| 211 | + | ch: UTF8Char; | |
| 212 | + | i: Integer; | |
| 213 | + | begin | |
| 214 | + | // Здесь требуется выполнить O(N^2) операций | |
| 215 | + | for i := 1 to Length(s) do | |
| 216 | + | DoSomething(ch[i]); | |
| 217 | + | // А здесь, только O(N) операций | |
| 218 | + | for ch in s do | |
| 219 | + | DoSomething(ch); | |
| 220 | + | end. | |
| 221 | + | ``` | |
| 222 | + | ||
| 223 | + | ### Использование имён идентификаторов отличных от MoveNext и Current | |
| 224 | + | ||
| 225 | + | В Delphi вы должны использовать только функцию с именем 'MoveNext' и свойство с именем 'Current' для перечислений. В FPC можно использовать любые разрешенные имена. Для того, чтобы указать компилятору какая функция перечисляет элементы необходимо указать следующий модификатор 'enumerator MoveNext', а для свойства текущего элемента 'enumerator Current'. Смотрите следующий пример: | |
| 226 | + | ||
| 227 | + | ``` pascal | |
| 228 | + | type | |
| 229 | + | { TMyListEnumerator } | |
| 230 | + | ||
| 231 | + | TMyListEnumerator = object | |
| 232 | + | private | |
| 233 | + | FCurrent: Integer; | |
| 234 | + | public | |
| 235 | + | constructor Create; | |
| 236 | + | destructor Destroy; | |
| 237 | + | function StepNext: Boolean; enumerator MoveNext; | |
| 238 | + | property Value: Integer read FCurrent; enumerator Current; | |
| 239 | + | end; | |
| 240 | + | ||
| 241 | + | TMyList = class | |
| 242 | + | end; | |
| 243 | + | ||
| 244 | + | { TMyListEnumerator } | |
| 245 | + | ||
| 246 | + | constructor TMyListEnumerator.Create; | |
| 247 | + | begin | |
| 248 | + | FCurrent := 0; | |
| 249 | + | end; | |
| 250 | + | ||
| 251 | + | destructor TMyListEnumerator.Destroy; | |
| 252 | + | begin | |
| 253 | + | inherited; | |
| 254 | + | end; | |
| 255 | + | ||
| 256 | + | function TMyListEnumerator.StepNext: Boolean; | |
| 257 | + | begin | |
| 258 | + | inc(FCurrent); | |
| 259 | + | Result := FCurrent <= 3; | |
| 260 | + | end; | |
| 261 | + | ||
| 262 | + | operator enumerator (AList: TMyList): TMyListEnumerator; | |
| 263 | + | begin | |
| 264 | + | Result.Create; | |
| 265 | + | end; | |
| 266 | + | ||
| 267 | + | var | |
| 268 | + | List: TMyList; | |
| 269 | + | i: integer; | |
| 270 | + | begin | |
| 271 | + | List := TMyList.Create; | |
| 272 | + | for i in List do | |
| 273 | + | WriteLn(i); | |
| 274 | + | List.Free; | |
| 275 | + | end. | |
| 276 | + | ``` | |
| 277 | + | ||
| 278 | + | ## Предлагаемые расширения | |
| 279 | + | ||
| 280 | + | ### Выбор перечисления для использования | |
| 281 | + | ||
| 282 | + | Возможно использовать различные перечисления. Например, вы можете обойти дерево, используя различный порядок. Хорошо известны алгоритмы: предварительный порядок, обратный порядок, симметричный порядок и обход в ширину. Поэтому, полезно иметь возможность выбора перечисления. Например, используя следующий синтаксис: | |
| 283 | + | ||
| 284 | + | ``` pascal | |
| 285 | + | type | |
| 286 | + | TTreeEnumeratorType = (tePreOrder, tePostOrder, teInOrder, teBreadthFirst) | |
| 287 | + | procedure TraverseTree(Tree: TTree); | |
| 288 | + | var | |
| 289 | + | Node: TNode; | |
| 290 | + | begin | |
| 291 | + | // Вариант 1. Для экземляров класса мы можем вызвать метод Tree.GetEnumerator(teInOrder). | |
| 292 | + | // Для классов мы можем вызвать метод класса | |
| 293 | + | for Node in Tree using GetEnumerator(teInOrder) do | |
| 294 | + | Dosomething(Node); | |
| 295 | + | ||
| 296 | + | // Вариант 2. Или мы можем вызвать глобальную функцию | |
| 297 | + | for Node in Tree using GetEnumerator(Tree, teInOrder) do | |
| 298 | + | Dosomething(Node); | |
| 299 | + | ||
| 300 | + | // Вариант 3. В предыдущем варианте 'in Tree' бесполезно, поэтому следующий код - это упрощенная форма: | |
| 301 | + | for Node using GetEnumerator(Tree, teInOrder) do | |
| 302 | + | Dosomething(Node); | |
| 303 | + | ||
| 304 | + | // Вариант 4. Мы можем попытаться избежать нового контекстного ключевого слова 'using', вызывая метод: | |
| 305 | + | for Node in Tree.GetSomeEnumerator(teInOrder) do | |
| 306 | + | Dosomething(Node); | |
| 307 | + | // но это принесет двусмысленность для компилятора, т.к. Tree.GetSomeEnumerator(teInOrder) может быть транслирован в | |
| 308 | + | // Tree.GetSomeEnumerator(teInOrder).GetEnumerator | |
| 309 | + | // Эта двусмысленность может быть разрешена проверкой, где класс применяет интерфейс IEnumerator | |
| 310 | + | end; | |
| 311 | + | ||
| 312 | + | // для базового типа мы вызовем только подходящую функцию | |
| 313 | + | procedure TraverseString(S: String); | |
| 314 | + | var | |
| 315 | + | C: Char; | |
| 316 | + | begin | |
| 317 | + | for C in S using GetReverseStringEnumerator(S) do | |
| 318 | + | DoSomething(C); | |
| 319 | + | end; | |
| 320 | + | ``` | |
| 321 | + | ||
| 322 | + | ### Получение Позиции перечисления, если возможно | |
| 323 | + | ||
| 324 | + | Наконец, возможно извлечь любую информацию из интератора, кроме текущего элемента. Иногда любые данные, такие как текущий индекс, могут быть полезны: | |
| 325 | + | ||
| 326 | + | ``` pascal | |
| 327 | + | type | |
| 328 | + | TUTF8StringEnumerator = class | |
| 329 | + | private | |
| 330 | + | FByteIndex: Integer; | |
| 331 | + | FCharIndex: Integer; | |
| 332 | + | public | |
| 333 | + | constructor Create(const A: UTF8String); | |
| 334 | + | function Current: UTF8Char; | |
| 335 | + | function CurrentIndex: Integer; | |
| 336 | + | function MoveNext: Boolean; | |
| 337 | + | end; | |
| 338 | + | ||
| 339 | + | operator GetEnumerator(A: UF8String): TUF8StringEnumerator; | |
| 340 | + | begin | |
| 341 | + | Result := TUF8String.Create(A); | |
| 342 | + | end; | |
| 343 | + | ||
| 344 | + | var | |
| 345 | + | s: UF8String; | |
| 346 | + | ch: UF8Char; | |
| 347 | + | i: Integer; | |
| 348 | + | begin | |
| 349 | + | ||
| 350 | + | // Неэффективный метод, как написано выше | |
| 351 | + | for i := 1 to Length(s) do | |
| 352 | + | Writeln(i, ': ', ch[i]); | |
| 353 | + | ||
| 354 | + | // Нормальный, но уродливый | |
| 355 | + | i := 1; | |
| 356 | + | for ch in s do begin | |
| 357 | + | Writeln(i, ': ', ch); | |
| 358 | + | Inc(i); | |
| 359 | + | end; | |
| 360 | + | ||
| 361 | + | // Предлагаемое расширение | |
| 362 | + | for ch in s index i do | |
| 363 | + | Writeln(i, ': ', ch); | |
| 364 | + | end. | |
| 365 | + | ``` | |
| 366 | + | ||
| 367 | + | Запомните, что индекс может вернуть произвольный тип, не обязательно целый тип. Например,в случае обхода дерева индекс может вернуть массив узлов на пути от корня к текущему узлу. | |
| 368 | + | ||
| 369 | + | ## Ссылки | |
| 370 | + | ||
| 371 | + | - <http://17slon.com/blogs/gabr/2007/03/fun-with-enumerators.html> | |
| 372 | + | ||
| 373 | + | --- | |
| 374 | + | *From the Free Pascal wiki, page "for-in loop/ru", as it stood on 2020-02-15 after a change by Trev, out of the wiki's dump of 2024-05-26. Copyright stays with the author who wrote it, according to the old wiki's [[Licensing]] page. If you have concerns about this material, [message the admin](/wiki-contact).* |
