Как заставить Delphi сравнивать четырёхбайтовые перечисления как беззнаковые значения без приведения типов? Решение для {$Z4} режима.

Delphi , Синтаксис , Типы и Переменные

Сравнение четырёхбайтовых перечислений в Delphi: Signed vs. Unsigned

В Delphi, как показывает практика, сравнение значений четырёхбайтовых перечислений может вести себя непредсказуемо, особенно когда речь идет о значениях, превышающих диапазон стандартного Integer (signed). Эта проблема становится особенно заметной при работе с версиями, закодированными в виде timestamp, как в предоставленном примере кода. В этой статье мы рассмотрим эту особенность и предложим способы решения, фокусируясь на контексте проекта, где версия хранится в бинарном файле и может превышать MaxInt.

Проблема:

По умолчанию, Delphi трактует значения перечислений, когда они сравниваются с литералами (или другими значениями), как signed Integer. Это приводит к неверным результатам, когда значение перечисления превышает MaxInt (2147483647). В предоставленном примере кода это проявляется следующим образом:

program FourByteEnum;
{$APPTYPE CONSOLE}

const
  cvr20100101 = 1001010000;   //* 2010-01-01, 00:00 - timestamp used as version
  cvr20200503 = 2005030000;
  cvr20250303 = 2503030000;

type
{$MINENUMSIZE 4}
  TEnumVersion = (
    evr20100101 = 1001010000,
    evr20200503 = 2005030000,
    evr20250303 = 2503030000
  );

var
  CardinalVersion: Cardinal;
  EnumVersion: TEnumVersion;
begin
  CardinalVersion := cvr20200503;
  writeln('CardinalVersion > cvr20250303 : ', CardinalVersion > cvr20250303); // FALSE
  EnumVersion := evr20200503;
  writeln('EnumVersion > evr20250303 : ', EnumVersion > evr20250303); // TRUE
  writeln('Ord(evr20200503) : ', Ord(evr20200503)); //  2005030000
  writeln('Ord(evr20250303) : ', Ord(evr20250303)); // -1791937296
  readln;
end.

В этом примере cvr20250303 (2503030000) превышает MaxInt, поэтому при сравнении с CardinalVersion (2005030000) происходит интерпретация как signed Integer, что приводит к ложному результату FALSE. В то же время, EnumVersion > evr20250303 возвращает TRUE, поскольку Ord(evr20250303) интерпретируется как signed Integer, что дает отрицательное значение (-1791937296), которое меньше, чем Ord(evr20200503) (2005030000).

Решение 1: Использование Cardinal

Самое простое и, вероятно, наиболее предпочтительное решение – использовать тип Cardinal для поля версии в вашем бинарном файле. Это гарантирует, что все значения будут интерпретироваться как беззнаковые. Учитывая, что вы уже перешли на Cardinal после переполнения Integer, это может быть самым простым вариантом.

type
  TMyRecord = record
    Version: Cardinal;
    // ... другие поля ...
  end;

В этом случае сравнения будут выполняться корректно, поскольку Cardinal всегда интерпретируется как беззнаковое целое число.

Решение 2: Явное приведение типов (Casting)

Если по каким-то причинам вы не можете изменить тип поля версии, можно использовать явное приведение типов для сравнения. Это позволит вам явно указать, что вы хотите сравнить значения как беззнаковые.

if Cardinal(evr20250303) > Cardinal(EnumVersion) then
  // ...

Здесь Cardinal() преобразует EnumVersion в тип Cardinal перед сравнением, что гарантирует, что сравнение будет выполняться как беззнаковое.

Решение 3: Использование {$MINENUMSIZE 4} и {$Z4}

Как указано в документации Delphi, использование директивы {$MINENUMSIZE 4} в сочетании с режимом {$Z4} заставит перечисление храниться как unsigned double word (четырехбайтовое беззнаковое целое число). Однако, этот подход имеет свои ограничения.

• RTTI: Как отметил Andreas Rejbrand, перечисления с явно определенными значениями (как в вашем примере) могут иметь ограниченную поддержку RTTI (Run-Time Type Information). Это может повлиять на возможности интроспекции и рефлексии в вашем коде.
• Совместимость: Использование {$Z4} может повлиять на совместимость вашего кода с другими платформами или версиями Delphi.

Альтернативное решение: Использование констант с указанием типа

Еще один способ обеспечить правильную интерпретацию значений - использовать константы с явным указанием типа:

const
  Version20100101: UInt64 = 1001010000;
  Version20200503: UInt64 = 2005030000;
  Version20250303: UInt64 = 2503030000;

// ...
if Version20250303 > Version20200503 then
  // ...

Здесь UInt64 гарантирует, что константы будут интерпретироваться как беззнаковые 64-битные целые числа, что обеспечивает корректное сравнение даже для очень больших значений. Это решение особенно полезно, если вы используете timestamp, которые могут превышать 32-битный диапазон.

Рекомендации:

• Избегайте использования timestamp в качестве версии: Хранение timestamp в поле версии может привести к проблемам с переполнением и непредсказуемым поведению. Рассмотрите возможность использования более надежного способа идентификации версии, например, последовательного номера версии.
• Используйте Cardinal: Если вам нужно хранить большие беззнаковые целые числа, Cardinal – это хороший выбор.
• Явное приведение типов: Если вы не можете изменить тип поля версии, используйте явное приведение типов для сравнения.
• Будьте осторожны с {$MINENUMSIZE 4} и {$Z4}: Учитывайте ограничения RTTI и совместимости при использовании этих директив.
• Используйте константы с указанием типа: Для максимальной ясности и безопасности используйте константы с явным указанием типа, особенно при работе с большими значениями.

В заключение, выбор оптимального решения зависит от конкретных требований вашего проекта. Однако, использование Cardinal или явное приведение типов – это наиболее надежные способы избежать проблем с интерпретацией значений перечислений в Delphi. При работе с timestamp, рассмотрите возможность использования более надежного способа идентификации версии.

Создано по материалам из источника по ссылке.

В Delphi сравнение четырёхбайтовых перечислений может приводить к непредсказуемым результатам из-за интерпретации значений как signed Integer, особенно при превышении диапазона MaxInt, и для решения этой проблемы предлагаются разные подходы, включая испо

Комментарии и вопросы

Получайте свежие новости и обновления по Object Pascal, Delphi и Lazarus прямо в свой смартфон. Подпишитесь на наш Telegram-канал delphi_kansoftware и будьте в курсе последних тенденций в разработке под Linux, Windows, Android и iOS

:: Главная :: Типы и Переменные ::