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玄貓（BlackCat）

Delphi物件導向Pascal程式設計精要

本文探討 Delphi 的物件導向 Pascal 程式設計，涵蓋語言特性、程式結構、物件導向程式設計基礎、Delphi IDE 使用、表單應用程式建立與導航、單元結構解析等導向。從控制檯應用程式到表單應用程式，逐步講解程式碼範例，並提供程式碼解密與圖表說明，幫助讀者理解 Delphi 程式設計的核心概念和實務

程式語言 軟體開發
Delphi Pascal 物件導向 程式設計 FireMonkey IDE

Delphi 以物件導向 Pascal 語言為基礎，提供跨平台應用程式開發能力。理解語言特性、程式結構與物件導向概念是 Delphi 開發的根本。本文從基礎語法開始，逐步介紹 Delphi 的程式設計核心，包括單元結構、表單應用程式建立、表單間導航、IDE 使用技巧等。透過程式碼範例和圖表說明，讀者能更清晰地掌握 Delphi 程式設計的精髓，並應用於實務開發。控制檯應用程式範例展示了基本輸入輸出操作，而記憶遊戲範例則涵蓋了表單應用程式建立、表單間導航、專案檔案結構解析等進階主題。此外，文章也探討瞭如何最佳化應用程式啟動時間和使用 IDE 功能提升開發效率。

物件導向 Pascal 語言的流暢運用

Delphi 使用的物件導向 Pascal（Object Pascal）語言不斷演進。每個新版本的 Delphi 都會為語言新增功能。儘管針對不同平台有不同的 Delphi 編譯器，但語言本身保持一致。差異主要取決於目標平台是 32 位元還是 64 位元，以及其他一些平台細微差別。但在大多數情況下，相同的原始碼可以在所有平台上編譯和執行。早期的 Delphi 行動編譯器並非如此，它們實作了自動參考計數（ARC）和其他在桌面版本中沒有的功能。

流暢使用物件導向 Pascal 語言的重要性

對於每位 Delphi 開發者來說，熟練使用物件導向 Pascal 語言（也稱為 Delphi 語言）是一項關鍵技能。很容易低估良好的語言知識如何能使你成為一個更好（和更快）的開發者。本章將涵蓋以下主題：

  • 你會說物件導向 Pascal 嗎？
  • 物件導向 Pascal 語言短語集

本章的目標是提高使用物件導向 Pascal 語言的流暢度。這不是對 Delphi 程式語言每個功能的權威參考，因為那需要整本文。本章旨在涵蓋大多數日常使用的結構，以便能夠理解 FireMonkey 函式庫原始碼並編寫穩健且可維護的程式碼。

你會說物件導向 Pascal 嗎？

Pascal 語言最初是為了教授良好的程式設計實踐而設計的，而其現代版本——物件導向 Pascal 語言，至今仍保持著可讀性和清晰度的核心原則。今天的 Delphi 中的物件導向 Pascal 語言是一種高階、現代、強型別的編譯語言，支援結構化和物件導向程式設計。

定義演算法與程式

要使用電腦解決問題，你需要定義一組有限的操作，這些操作對某些資料進行處理——換句話說，就是定義一個演算法。以程式語言表達的演算法就是電腦程式，其操作被描述為程式語言指令。

在物件導向 Pascal 語言中，可以將一個或多個對特定資料的操作封裝為例程或類別。在大多數程式語言中，例程被稱為函式。在物件導向 Pascal 中，如果函式不傳回任何值，則稱之為程式。類別是物件導向程式設計的根本，這是使用物件導向 Pascal 建立應用程式最重要的途徑。類別將資料和對這些資料的操作組合在一起，提供封裝和重用性。

程式結構

每個物件導向 Pascal 程式都以程式宣告開始，指定程式的名稱。接著是 uses 子句，用於參照程式中的其他原始碼檔案，然後是一塊宣告和陳述式的區塊。物件導向 Pascal 程式通常被劃分為稱為單元的原始碼模組。可選的 uses 子句包含了程式所使用的單元列表。這些單元反過來可能在其自身的 uses 子句中指定其他單元。

每個物件導向 Pascal 程式都會使用內建的 System 單元。該單元包含預先定義的常數、型別、函式和程式，例如用於從命令列寫入和讀取或處理檔案的基本函式。如果你明確地將 System 放在 uses 子句中，你會收到錯誤訊息，因為該單元已經被使用，而且不允許在一個單元中多次使用同一個單元。除了 System 單元之外，Delphi 還提供了許多不會自動使用的單元，必須在 uses 子句中包含它們。例如，System.SysUtils 單元通常用於每個 Delphi 專案，因為它提供了一些基本功能，例如用於結構化例外處理所需的異常類別宣告。單元名稱可能包含點，如 System.SysUtils 的情況。只有最後一部分是實際的單元名稱，所有前面的識別符構成了名稱空間，用於邏輯上分組單元。

program HelloWorld;

{$APPTYPE CONSOLE}

{$R *.res}

uses
  System.SysUtils;

begin
  Writeln('Hello, World!');
end.

程式碼解密：

上述範例展示了一個簡單的 Delphi 主控台應用程式。程式以 program 關鍵字開始，宣告了程式名稱。{$APPTYPE CONSOLE} 是編譯器指令，指定這是一個主控台應用程式。uses 子句引入了 System.SysUtils 單元，提供了諸如 Writeln 等函式。主程式區塊從 begin 開始，以 end. 結束，包含了程式的主要邏輯。這裡使用 Writeln 將「Hello, World!」輸出到主控台。

物件導向程式設計基礎

類別是物件導向程式設計的核心，它們將資料（屬性）和操作這些資料的方法封裝在一起。下面是一個簡單的類別定義範例：

type
  TPerson = class
  private
    FName: string;
    FAge: Integer;
  public
    constructor Create(const AName: string; AAge: Integer);
    procedure DisplayInfo;
  end;

constructor TPerson.Create(const AName: string; AAge: Integer);
begin
  FName := AName;
  FAge := AAge;
end;

procedure TPerson.DisplayInfo;
begin
  Writeln('Name: ', FName);
  Writeln('Age: ', FAge);
end;

程式碼解密：

這段程式碼定義了一個名為 TPerson 的類別，具有私有欄位 FName 和 FAge，以及公開的建構函式 Create 和方法 DisplayInfo。建構函式初始化了物件的名稱和年齡屬性。DisplayInfo 方法輸出這些資訊到主控台。這展示了物件導向 Pascal 中基本的封裝概念。

@startuml
note
  無法自動轉換的 Plantuml 圖表
  請手動檢查和調整
@enduml

圖表翻譯： 此圖示展示了 TPerson 類別的結構，包括其私有欄位 FName 和 FAge，以及公開方法 Create 和 DisplayInfo。這說明瞭類別如何封裝資料和操作。

Delphi 與 Object Pascal 程式設計基礎

Delphi 是一種根據 Object Pascal 語言的整合開發環境（IDE），廣泛應用於開發 Windows 桌面應用程式、移動應用程式及伺服器端軟體。Object Pascal 語言是一種強型別、結構化的程式語言，其設計注重程式碼的可讀性和可維護性。

編譯單元與專案結構

在 Delphi 中，程式碼被組織成單元（Unit）。每個單元是一個獨立的檔案，通常具有 .pas 副檔名。單元之間可以相互參照，這種參照關係在 uses 子句中定義。編譯器根據 uses 子句的順序來決定單元的初始化順序。

首次編譯專案時，編譯器會為每個單元生成一個編譯後的單元檔案（.dcu 副檔名），然後將這些檔案連結成一個可執行檔。Delphi 提供了「編譯」與「建置」兩個選項。「編譯」只會重新編譯有變更的單元，而「建置」則會重新編譯所有單元。

控制檯應用程式

控制檯應用程式是 Delphi 中最簡單的程式型別，它不包含圖形使用者介面，可以在命令提示字元下執行，並可選地接受命令列引數。以下是一個簡單的控制檯應用程式範例，用於接收使用者名稱並顯示歡迎訊息。

建立控制檯應用程式

  1. 在 Delphi IDE 中，選擇「檔案」>「新建」>「控制檯應用程式 - Delphi」。
  2. 將專案儲存到一個空資料夾中，命名為 Greeter。

IDE 會生成預設的控制檯應用程式碼。將其替換為以下範例程式碼：

program Greeter;

var
  S: string;

begin
  Write('Enter your name: ');
  Readln(S);
  Writeln('Welcome ' + S + '!');
  Readln;
end.

程式碼解析

  • program Greeter;：定義程式名稱，必須與檔案名稱一致。
  • var S: string;：宣告一個名為 S 的字串變數。
  • Write 和 Readln：用於在控制檯輸出文字和讀取使用者輸入。
  • Writeln：輸出文字並換行。
  • Readln;：最後的 Readln 用於在程式結束前暫停，以便檢視輸出結果。

#### 內容解密：

此範例展示了 Delphi 控制檯應用程式的基本結構和輸入/輸出操作。Write 和 Readln 程式用於與使用者互動，Writeln 用於輸出歡迎訊息。變數 S 被宣告為 string 型別，用於儲存使用者輸入的名稱。最後的 Readln 確保程式在結束前暫停，方便使用者檢視輸出結果。

程式碼編輯與除錯

Delphi 的程式碼編輯器提供了語法高亮、程式碼完成等功能，幫助開發者高效編寫程式碼。編輯器左側的邊距區域（Gutter）顯示了程式碼的變更狀態（如未儲存的變更會以黃色標示）和可設定的斷點（以藍點表示）。

深入理解Delphi程式設計：從基礎到實踐

程式碼結構與註解的重要性

在Delphi程式設計中，程式碼的結構與註解扮演著至關重要的角色。與許多其他程式語言不同，Delphi使用begin和end關鍵字作為程式區塊的起始與結束標記，而非使用大括號或其他符號。這種語法結構使得程式碼的可讀性大大提高。

程式碼縮排與可讀性

雖然Delphi編譯器並不強制要求程式碼的縮排，但適當的縮排可以顯著提升程式碼的可讀性。在Delphi中，通常使用兩個空格進行縮排，以保持程式碼的清晰與易於理解。

註解的使用

註解是程式碼中不可或缺的一部分，用於解釋程式碼的功能、邏輯或特定的實作細節。Delphi支援多行註解和單行註解。多行註解可以巢狀使用，提供了靈活的註解方式。

{ 多行註解範例 }
(* 多行註解的另一種形式 *)

{
  這是一個多行註解
  可以跨越多行
}

// 單行註解範例

特殊註解：XML檔案註解

當單行註解以三個斜線（///）開始時，它被視為XML檔案註解，用於產生檔案和在程式碼編輯器中顯示提示。

/// <summary>
/// 這是一個XML檔案註解範例
/// </summary>

建立表單應用程式：以「記憶遊戲」為例

在本章中，我們將建立一個簡單的行動應用程式——「記憶遊戲」。該應用程式包含兩個主要的表單：主表單和設定表單。

步驟一：建立新專案

  1. 關閉目前開啟的專案。
  2. 建立一個新的「Multi-Device Application - Delphi」專案。
  3. 選擇「Blank Application」範本並儲存所有檔案。
  4. 將主表單儲存為uFormMain，專案儲存為GameOfMemory。

步驟二：新增第二個表單

  1. 在「File | New」選單中選擇「Multi-Device Form - Delphi」。
  2. 儲存新的表單為uFormSettings。

#### 內容解密：

此步驟建立了兩個主要的表單，分別是主表單（uFormMain）和設定表單（uFormSettings）。主表單將作為遊戲的遊戲板，而設定表單將用於遊戲的設定。

瞭解專案檔案結構

我們的專案現在包含兩個表單。接下來，我們將探討專案的主程式檔案。

program GameOfMemory;

uses
  System.StartUpCopy,
  FMX.Forms,
  uFormMain in 'uFormMain.pas' {FormMain},
  uFormSettings in 'uFormSettings.pas' {FormSettings};

{$R *.res}

begin
  Application.Initialize;
  Application.CreateForm(TFormMain, FormMain);
  Application.CreateForm(TFormSettings, FormSettings);
  Application.Run;
end.

#### 內容解密：

此程式碼是Delphi專案的主程式檔案。其中：

  • program GameOfMemory; 定義了程式的名稱。
  • uses 子句列出了專案所使用的單元。
  • {$R *.res} 編譯器指令用於連結專案的資源檔案。
  • 在 begin 和 end. 之間定義了程式的主要邏輯，包括應用程式的初始化、表單的建立和應用程式的執行。
  • Application.CreateForm(TFormMain, FormMain); 和 Application.CreateForm(TFormSettings, FormSettings); 分別建立了主表單和設定表單。

最佳化應用程式啟動時間

目前我們的應用程式在啟動時會建立兩個表單。然而，設定表單並非每次啟動都需要被建立。為了最佳化應用程式的啟動時間，我們可以手動刪除建立設定表單的程式碼。

// 刪除以下這行程式碼
Application.CreateForm(TFormSettings, FormSettings);

#### 內容解密：

刪除建立設定表單的程式碼可以減少應用程式的啟動時間，因為這樣可以避免在應用程式啟動時不必要地建立資源。這種最佳化在行動裝置上尤其重要，因為它可以改善使用者的體驗。

使用Delphi IDE的功能提升開發效率

Delphi IDE提供了許多功能來提升開發效率，例如內建的超導航功能，可以快速跳轉到其他單元或符號的宣告處。

#### 內容解密：

透過使用Delphi IDE的超導航功能，開發者可以快速地在不同的程式碼部分之間導航，大大提高了開發效率。這對於理解和使用大型專案或複雜的函式庫尤其有幫助。

Object Pascal 單元結構與表單導航實作

在上一章中，我們探討瞭如何在多裝置應用程式中管理表單的自動建立。本章將深入瞭解 Object Pascal 單元的結構，並實作基本表單之間的導航功能。

變更表單自動建立設定

首先，我們需要了解如何變更表單的自動建立設定。在 Project 功能表的底部點選 Options，開啟專案選項對話方塊。選擇 Forms 節點，將 FormSettings 從自動建立的表單清單移動到可用表單清單中，如圖 2.6 所示：

此圖示顯示了專案選項對話方塊中的表單設定頁面 圖表翻譯： 此圖示呈現瞭如何透過專案選項對話方塊調整表單的自動建立設定，將 FormSettings 移至可用表單清單。

進行此變更後，負責建立 Settings 表單的原始碼行將從專案原始碼中消失。

新增工具列與導航按鈕

接下來，我們將在主表單中新增工具列和速度按鈕，以顯示 Settings 表單。同時，也會在 Settings 表單中新增傳回按鈕。

  1. 新增 TToolbar 元件

    確保 FormMain 單元在表單設計器中開啟。按下 Ctrl + . 鍵開啟 IDE Insight，並輸入 TToolbar。雙擊搜尋結果以將工具列新增至主表單。

    // 在 FormMain 中新增 TToolbar

    內容解密：

    • 使用 IDE Insight 快速新增元件至表單。
    • TToolbar 元件預設對齊至表單頂部。

  2. 新增 TSpeedButton 元件

    使用 IDE Insight 新增 TSpeedButton 元件至工具列。將其 Align 屬性設為 Right，並將 Name 屬性設為 SpdbtnSettings。

    // 設定 SpdbtnSettings 的屬性
SpdbtnSettings.Align := TAlignLayout.Right;
SpdbtnSettings.StyleLookup := 'drawertoolbutton';

    內容解密：

    • 將 TSpeedButton 的 Align 屬性設為 Right，使其始終保持在工具列的右側。
    • 透過 StyleLookup 屬性設定按鈕樣式，此處使用 iOS 內建的 drawertoolbutton 樣式。

  3. 變更平台樣式

    將表單設計器上方的平台選擇器從 Windows 切換至 iOS，以檢視按鈕在行動裝置上的樣式。

實作表單間導航

為了實作表單間的導航，我們需要在主表單點選 Settings 按鈕時顯示 Settings 表單，並在 Settings 表單點選傳回按鈕時傳回主表單。

  1. 新增 FormSettings 至 FormMain 的 uses 子句

    在 uFormMain 的程式碼編輯器中，點選 File 功能表的 Use Unit 選項。選擇 FormSettings 並將其新增至實作區段的 uses 子句。

    // 在 uFormMain 的 implementation 部分新增 FormSettings
implementation
uses
  uFormSettings;

    內容解密：

    • 將 FormSettings 新增至 uFormMain 的 uses 子句，使其能存取 FormSettings 表單。
    • 這裡將 FormSettings 新增至實作區段，以避免迴圈依賴問題。

  2. 實作按鈕點選事件

    在 FormMain 中，雙擊 SpdbtnSettings 按鈕並輸入以下程式碼：

    procedure TFormMain.SpdbtnSettingsClick(Sender: TObject);
begin
  FormSettings.Show;
end;

    在 FormSettings 中，雙擊傳回按鈕並輸入以下程式碼：

    procedure TFormSettings.SpdbtnBackClick(Sender: TObject);
begin
  FormMain.Show;
end;

    內容解密：

    • 在按鈕點選事件中呼叫對應表單的 Show 方法，以實作表單間的導航。
    • 這裡假設 FormMain 和 FormSettings 已在專案的其他部分正確初始化。

Object Pascal 單元結構解析

每個 Object Pascal 單元檔案都由幾個主要部分組成：

  1. 介面區段（interface section）

    定義了該單元對外公開的型別、變數、程式和函式宣告。

    interface
uses
  FMX.Forms; // 此處參照其他單元

type
  TFormSettings = class(TForm)
    // 成員宣告
  end;

  2. 實作區段（implementation section）

    包含了實際的程式碼實作和私有成員。

    implementation
uses
  uFormMain; // 此處可參照其他單元

// 程式碼實作

  3. 初始化區段（initialization section）與結束區段（finalization section）

    可選部分，用於執行程式啟動或結束時的特定程式碼。