Карта сайта Kansoftware
НОВОСТИУСЛУГИРЕШЕНИЯКОНТАКТЫ
KANSoftWare

Странное поведение цикла в Embarcadero Delphi 2010: почему переменная i начинает ход со значения 256?

Delphi , Синтаксис , Циклы

Заголовок: Странное поведение цикла в Embarcadero Delphi: почему переменная i начинает ход со значения 256?

Введение: При работе с языком программирования Pascal в среде Embarcadero Delphi occasionally могут возникнуть ситуации, когда поведение цикла не соответствует ожиданиям. Одна из таких ситуаций связана с поведением переменной i в цикле, когда она начинает ход со значения 256, а не 0. В этой статье мы рассмотрим причины этого явления и узнаем, является ли это нормальным поведением.

Описание проблемы: Рассмотрим простой код на Object Pascal, где есть два цикла:

procedure TForm1.Button1Click(Sender: TObject);
var
  a: array [0..255] of integer;
  i, k, q: integer;
begin
  k := 0;
  for i := 0 to 255 do
  begin
    a[i] := i;
  end;

  for i := 0 to 255 do
  begin
    q := a[i];
    k := k + q;
  end;

  Label1.Caption := IntToStr(k);
end;

По данным из Watch List, во втором цикле переменная i начинает свой ход со значения 256, а не 0, и движется в обратном направлении (256, 255, 254, ..., 0). Однако элементы массива a остаются правильными (0, 1, 2, 3, ...). Переменная i объявляется локально, без использования глобальных переменных. Вопрос: почему это происходит? Является ли это нормальным поведением?

Подтвержденный ответ: Причина этого явления связана с оптимизацией компилятора Delphi. В вашем коде переменная i выполняет несколько ролей: она является переменной цикла (или счетчиком цикла), индексом массива a и значением, которое назначается элементам массива в первом цикле. При компиляции в машинный код эти роли обрабатываются разными регистрами.

Если в настройках компилятора включена оптимизация, компилятор создает код, который уменьшает счетчик цикла от начального значения вниз к нулю, если это возможно, не меняя конечного результата. Это делается для того, чтобы избежать сравнения со значением, отличным от нуля, что делает код быстрее.

В первом цикле роли переменной i обрабатываются следующим образом:

  • Регистр eax одновременно является переменной цикла и значением, которое назначается элементам массива.
  • Регистр edx является указателем на элемент массива (увеличивается на 4 (байты) при каждом ходе цикла).

В следующем фрагменте диссемблирования первого цикла показано, как обрабатываются роли переменной i:

Unit25.pas.34: for I := 0 to 255 do
005DB695 33C0             xor eax,eax             // иницализация
005DB697 8D9500FCFFFF     lea edx,[ebp-$00000400]
Unit25.pas.36: a[i]:=i;
005DB69D 8902             mov [edx],eax           // назначение значения
Unit25.pas.37: end;
005DB69F 40               inc eax                 // подготовка к следующему ходу
005DB6A0 83C204           add edx,$04             // то же самое
Unit25.pas.34: for I := 0 to 255 do
005DB6A3 3D00010000       cmp eax,$00000100       // сравнение с концом цикла
005DB6A8 75F3             jnz $005db69d           // если нет, то выполнить следующий ход

Так как регистр eax имеет две роли, он должен считать вверх. Обратите внимание, что для каждого хода цикла требуется три команды для управления счетом цикла: inc eax, cmp eax, $00000100 и jnz $005db69d.

Во втором цикле роли переменной i обрабатываются аналогично первому циклу, за исключением того, что i не назначается элементам. Поэтому переменная цикла действует только как счетчик цикла и может быть запущена в обратном направлении.

  • Регистр eax является переменной цикла.
  • Регистр edx является указателем на элемент массива (увеличивается на 4 (байты) при каждом ходе цикла).

В следующем фрагменте диссемблирования второго цикла показано, как обрабатываются роли переменной i:

Unit25.pas.39: for I := 0 to 255 do
005DB6AA B800010000       mov eax,$00000100       // иницализация счетчика цикла
005DB6AF 8D9500FCFFFF     lea edx,[ebp-$00000400]
Unit25.pas.41: q:= a[i];
005DB6B5 8B0A             mov ecx,[edx]
Unit25.pas.42: k:=k+q;
005DB6B7 03D9             add ebx,ecx
Unit25.pas.43: end;
005DB6B9 83C204           add edx,$04    // подготовка к следующему ходу
Unit25.pas.39: for I := 0 to 255 do
005DB6BC 48               dec eax        // уменьшение счетчика цикла, включает встроенное сравнение с 0
005DB6BD 75F6             jnz $005db6b5  // jnz = прыжок, если не ноль

Обратите внимание, что в этом случае для управления счетом цикла требуется только две команды: dec eax и jnz $005db6b5.

В Delphi XE7 в окне Watch, переменная i во время первого цикла отображается как возрастающие значения, а во время второго цикла отображается как "E2171 Variable 'i' inaccessible here due to optimization". В более ранних версиях, по моим воспоминаниям, она отображалась как убывающие значения, которые, как я полагаю, вы видите.

Заключение: Таким образом, поведение переменной i в цикле, когда она начинает свой ход со значения 256, является результатом оптимизации компилятора Delphi. Это не является ошибкой или аномалией, а скорее особенностью работы компилятора, направленной на повышение производительности кода. Если вы хотите, чтобы переменная i начинала свой ход со значения 0 во втором цикле, вы можете явно указать это, изменив второй цикл на "for i := High(a) downto Low(a) do".

Создано по материалам из источника по ссылке.

В данном контексте рассматривается странное поведение цикла в Embarcadero Delphi, где переменная i начинает ход со значения 256 вместо 0. Это происходит из-за оптимизации компилятора, которая позволяет переменной i одновременно выполнять роли переменной ц


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




Материалы статей собраны из открытых источников, владелец сайта не претендует на авторство. Там где авторство установить не удалось, материал подаётся без имени автора. В случае если Вы считаете, что Ваши права нарушены, пожалуйста, свяжитесь с владельцем сайта.


:: Главная :: Циклы ::


реклама


©KANSoftWare (разработка программного обеспечения, создание программ, создание интерактивных сайтов), 2007
Top.Mail.Ru

Время компиляции файла: 2024-12-22 20:14:06
2025-07-29 00:11:01/0.0063240528106689/1