Object Pascal mit Delphi

Transkript

1 Object Pascal mit Delphi

2 Springer-Verlag Berlin Heidelberg GmbH

3 Richard Kaiser Object Pascal mit Delphi Eine Einführung in die objektorientierte Windows-Programmierung Mit zahlreichen Abbildungen und Tabellen i Springer

4 Prof. Richard Kaiser Schwărzlocher StraBe 53 D Ttibingen ISBN Die Deutsche Bibliothek - CIP-Einheitsaufnahme Kaiscr. Richard: Object Pascal mit Delphi: eine Einfiihrung in die objektorienticrte Windows-Programmierung / Richard Kaiser Berlin: Heidelberg; New York; Barcelona; Budapest; Hongkong: London: Mailand; Paris; Santa Clara; Singapur; Tokio: Springer ISBN ISBN (ebook) DOI / Die.~e.~ Werk i.,t urheberrechtlich geschulzl Die dadurch begrundeten Rechte. insbesondere die der Oberselzung. des Nachdrucks. des Vortrags. der Entnahme von Abbildungen und Tabellen. der Funksendung. der Mikroverfilmung oder der Vervielfăltigung auf anderen Wegen und der Speicherung in Datenverarbeitungsanlagen. biei ben. auch bei nur auszugsweiser Verwertung. vorbe hal ten. Eine Vervielfăltigung dieses Werkes oder von Teilen dieses Werkes isi auch im Einzelfall nur in den Grenzen der gesetzlichen Bcstimmungen des Urheberrechtsgesetzes der Bundesrepublik Deutschland vom 9. September 1965 in der jeweils geltenden Fassung zulăssig. Sie ist grundsătzlich vergiltungspflichtig. ZlIwiderhandlllngen linterliegen den Stratbestimmllngen des Urheberrechtsgesetzes. Springer-Verlag Berlin Heidelberg 1997 Die Wiedcrgabe von Gebrauchsnamen. Handelsnamen. Warenbezeichnungen usw. in dicscm Werk berechtigt auch ohne besondere Kennzeichnung nicht Zll der Annahme. dall solchc Namen im Sin~e de, Warenzeichen- und Markenschutz-Gesetzgebung als frei zu betrachten wăren und daher von jedermann benutzt werden dilrften. Umschlagl110tiv mil freundlicher Genehmigung der Borland GmbH Umschlaggestaltllng: KUnkel + Lopka Werbeagelllllr. ilvesheim Satz: Druckfertige Dateien vom Al;tor Belichlung: Text & Grafik, Heidelberg SPIN: / Gedruckl auf săurefreiem Papier

5 Geleitwort Mit Delphi ist es Borland gelungen, den Erfolg von Borland Pascal fortzuführen und eine kleine Revolution im Bereich der Entwicklungssysteme auszulösen. Die visuelle Entwicklungsumgebung ermöglicht eine einfache und schnelle Entwicklung von Windows-Programmen. Die visuellen Werkzeuge werden durch die leistungsfahige Programmiersprache Object Pascal ergänzt. Durch den optimierenden Native-Code-Compiler sind die mit Delphi entwickelten Programme schnell und wesentlich effizienter als interpretierte Programme. Delphi unterstützt mit Object Pascal wichtige Konzepte des modernen Software Engineering: strukturierte, modulare und objektorientierte Programmierung. Damit ist Delphi außerordentlich gut für die Entwicklung von professionellen Windows-Programmen geeignet. Da alle diese Konzepte unter einer einfach zu bedienenden Entwicklungsumgebung verfügbar sind, ist Delphi auch ideal für die Vermittlung dieser Inhalte in der Lehre geeignet. Dieses Buch stellt die Sprachelemente von Object Pascal umfassend dar und beschreibt die wichtigsten Techniken im Umgang mit diesen Sprachelementen. Schwerpunkte sind unter anderem das neue Objektmodell und das Exception Handling. Dadurch ist dieses Buch ein wichtiges Nachschlagewerk, wenn es um die Grundlagen der Delphi-Programmierung geht. Durch den systematischen Aufbau ist es außerdem gut als Lehrbuch geeignet. Andreas Fischer Technischer Produktmanager Delphi Borland Deutschland

6 Vorwort Dieses Buch verbindet eine umfassende Darstellung von Object Pascal mit einer systematischen Einführung in die Programmierung. Dabei werden alle Sprachkonzepte von der strukturierten bis zur objektorientierten Programmierung behandelt und an Beispielen illustriert. Delphi ist eine Plattform, die sich sehr gut für eine Einführung in die Programmierung eignet. Da Object Pascal sowohl alle herkömmlichen als auch die modernen, objektorientierten Sprachelemente enthält, können alle damit verbundenen Konzepte in einer einheitlichen Umgebung gelehrt und geübt werden. Und ganz nebenbei entstehen dabei auch noch optisch ansprechende Windows Programme. Das Buch richtet sich aber nicht nur an diejenigen, die objektorientiertes Programmieren lernen wollen, sondern genauso an Praktiker, die eine umfassende Darstellung von Object Pascal suchen. Die ersten beiden Kapitel geben einen Überblick über die Entwicklungsumgebung und die visuelle Programmierung mit Delphi. Hier wird gezeigt, wie man schon mit geringen Vorkenntnissen einfache Windows-Programme erstellen kann. In den Kapiteln 3 bis 5 werden die Sprachelemente der strukturierten Programmierung dargestellt. Mit den Ablaufstrukturen werden die Grundbegriffe der Programmierlogik und Programmverifikation behandelt. Dieser Teil entspricht damit einer klassischen Einführung in die Programmierung, wobei allerdings von Anfang an Windows-Programme entwickelt werden. Kapitel 6 ist eine Einführung in die objektorientierte Programmierung. Nach der Vorstellung des Kiassenkonzepts von Object Pascal geht es vor allem um die systematische Konstruktion von Basisklassen. Solche Basisklassen können als Bausteine für wiederverwendbare und erweiterbare Algorithmen verwendet werden. Als Beispiele werden unter anderem Basisklassen für einige gängige Sortierverfahren, die Klassenbibliothek von Delphi, tiefer gehende Klassenkonzepte und ihre Verbindung zu Windows sowie Sprachelemente für die visuelle Programmierung vorgestellt.

7 viii Im Rahmen eines kleinen Projekts wird in Kapitel 7 ein praxisnahes Windows Programm entwickelt. Auch hier spielen Basisklassen eine zentrale Rolle: Sie stellen das grundlegende Verhalten von Formularen dar. In Kapitel 8 werden vor allem anhand von Beispielen einige Themen behandelt, die nicht mehr im engeren Sinne zur Sprache Object Pascal gehören. Die zugehörigen Funktionen sind für viele Anwendungen nützlich und machen Delphi zu einem außerordentlich vielseitigen Entwicklungssystem, das viel mehr ist als nur ein Compiler für Object Pascal. Die dazu von Delphi zur Verfügung gestellten Klassen sind außerdem ein gutes Beispiel für die Architektur einer Klassenbibliothek. Zahlreiche Übungsaufgaben geben dem Leser die Möglichkeit, die Inhalte praktisch anzuwenden und so zu vertiefen. Da man Programmieren nur lernt, indem man es tut, möchte ich ausdrücklich dazu ermuntern, zumindest einen Teil der Aufgaben zu lösen und sich dann selbst neue Aufgaben zu stellen. Der Schwierigkeitsgrad der Aufgaben reicht von einfachen Wiederholungen des Textes bis zu kleinen Programmieraufgaben, die ein gewisses Maß an selbständiger Arbeit erfordern. Die Lösungen der allermeisten Aufgaben findet man im letzten Kapitel. Danksagung Peter Schwalm, Stefan Kursawe und Christian Rosenkranz haben große Teile des Manuskripts gelesen und durch zahlreiche Vorschläge zu seiner Verbesserung beigetragen. Hilfreiche Tips bekam ich darüber hinaus von Sebastian Draese, Uwe Haury, Thomas Heuckeroth, Björn Hils, Björn Kelz und Dirk Scheffler. Meine Söhne Daniel und Alexander haben mich auf jede nur erdenkliche Weise tatkräftig unterstützt. Alex hat mich beträchtlich entlastet, indem er sämtliche Reparaturen und Installationen an meinem PC in die Hand genommen und souverän gemeistert hat. Die Unterstützung von Dr. Hans Wössner und seinem Team vom Springer Verlag hätte nicht besser sein können. Er hat es immer wieder geschafft, den Eindruck zu erwecken, als ob er nur dieses Buch betreuen würde. "Meiner" Lektorin Ruth Abraham verdankt dieses Buch eine in sich geschlossene Form, die ich allein nicht geschafft hätte. Die technische Herstellung war bei Gabi Fischer in erfahrenen guten Händen. Ihnen allen gilt mein Dank, insbesondere auch der Borland GmbH für ihr Einverständnis zur Verwendung der Syntaxdiagramme und des Athena-Bitmaps auf der Titelseite. Tübingen, im Oktober 1996 Richard Kaiser

8 Inhalt 1 Die Entwicklungsumgebung Visuelle Programmierung: Ein erstes kleines Programm Erste Schritte in Object Pascal Projekte, Projektdateien und Projektoptionen Die On1ine-Hilfe Der Quelltexteditor Das lokale Menü Die Symbolleiste Weitere Optionen der Menüleiste Die Komponentenpalette Die Delphi-Hilfe zu den Komponenten Namen Labels und Datentypen Methoden und Ereignisse am Beispiel der Komponente Edit Memos, ListBoxen, ComboBoxen und TStrings Buttons und Ereignisse CheckBoxen, RadioButtons und einfache if-abfragen Die Container GroupBox, Panel und RadioGroup ScrollBar Hauptmenüs und Popup-Menüs Die Komponenten der Seite Dialoge Der Aufruf von eigenen Formularen und modale Fenster Einige weitere Komponenten Einige Komponenten der Seite System Vordefinierte DialogBoxen Formularschablonen... 70

9 x Inhalt 3 Variablen und vordefinierte Datentypen Programme, Units und Syntaxdiagramme Variablen Ganzzahldatentypen Der integrierte Debugger Gleitkommadatentypen Der Datentyp Char und der ASCII- und ANSI-Zeichensatz Der Datentyp String Aufzählungstypen Boolesche Datentypen Unterbereichstypen Die Systematik der einfachen Datentypen Mengen Der Konstantenvereinbarungsteil Initialisierte Variablen Der Typvereinbarungsteil Gleichheit und Kompatibilität von Datentypen Arrays Ein wenig Graphik: TCanvas und TImage Pointer und dynamische Variablen Kommentare Compilerbefehle und bedingte Kompilation Anweisungen Wertzuweisungen und Ausdrücke Ein wenig Programmierlogik: Symbolische Ausführung Die Verbundanweisung Bedingte Anweisungen Die if-anweisung Die case-anweisung Ein wenig Programmierlogik für bedingte Anweisungen Wiederholungsanweisungen Die repeat-anweisung Die while-anweisung Diefor-Anweisung Endlosschleifen, Abbruchbedingungen und Windows Ein wenig Programmierlogik für Schleifen Die Prozeduranweisung Die goto-anweisung, Break und Continue Exception-Anweisungen Strukturierte Ausnahmebehandlung Die try-except-anweisung Exception-Handler und vordefinierte Exceptions

10 Inhalt xi Das vordefinierte Exception-Handling von Delphi Die Anweisung raise und selbstdefinierte Exceptions Ressourcen-Schutzblöcke mit try-finally Die Systematik der Anweisungen Prozeduren, Funktionen und die Blockstruktur von Pascal Die Vereinbarung und der Aufruf von Prozeduren Die Verwaltung von Prozeduraufrufen über den Stack Blockstruktur und Lokalität Speichergrenzen für lokale und globale Variablen Prozeduren mit Parametern Werteparameter Variablenparameter Konstantenparameter Untypisierte Parameter Offene Array-Parameter Typvariante offene Array-Parameter Funktionen Seiteneffekte und die Reihenfolge von Auswertungen Schrittweise Verfeinerung als Entwurfstechnik Etwas Programmierlogik und -stil für Prozeduren und Funktionen Prozedurtypen Rekursion Weitere Optionen für Funktionen und Prozeduren Objektorientierte Programmierung Records und die witk-anweisung Records mit Varianten und typvariante Array-Parameter Abstrakte Datentypen - Teil Objekte und Methoden Vererbung Virtuelle Methoden, späte Bindung und Polymorphie Klassen Delphi-Komponenten als Klassen und MDI-Programme Selbstdefinierte Komponenten und Methodenzeiger Abstrakte Datentypen mit Klassen Units Zugriffsrechte auf Klassenkomponenten Abstrakte Methoden, Basisklassen und Erweiterbarkeit Programmbausteine und -gerüste Typinformationen zur Laufzeit Klassenreferenztypen und Klassenmethoden

11 XII Inhalt 6.17 Visuelle Programmierung und Properties (Eigenschaften) Array-Properties Indexangaben Speicherangaben Überschriebene Eigenschaften Die Objekthierarchie von Delphi Botschaften (Messages) I 9.1 Die Message Queue und die Window-Prozedur Botschaften für eine Anwendung Selbstdefinierte Message-Handler für Windows-Steuerelemente Botschaften versenden Die Behandlung von Botschaften in der VCL Die Erweiterung der Komponentenpalette Datenverwaltung und ein kleines Projekt Projektvorbereitungen Datenverwaltung mit Arrays Vererbung von visuell erzeugten Formularen Suchen und Sortieren Dateien Sequentielle Dateibearbeitung IIO-Fehler und EInOutError-Exceptions Textdateien und Drucken Dateibearbeitung im Direktzugriff Untypisierte Dateien File-Sharing, Zugriffsrechte und Record-Locking Sortieren, Mischen und Gruppenverarbeitung Rekursive Datenstrukturen Verkettete Listen Programmbausteine mit generischen Pointern Baumstrukturen Verschiedenes Datenbanken TTable Indizierte Tabellen SQL-Abfragen Datenbanken, Transaktionen und Cached Updates Die BDE am Beispiel von ODBC und MS Access Datenbanken QuickReport OLE Ein einfacher OLE-Client

12 Inhalt xiii Ein einfacher ale-server Verknüpfen und Einbetten VOn ale-objekten Dynamic Link Libraries (DLLs) Windows API-Programme Multitasking und Threads Windows-API-Funktionen für Threads Threads und die VeL Meßwert-Erfassung Lösungen Lösungen Kapitel Lösungen Kapitel Lösungen Kapitel Lösungen Kapitel Lösungen Kapitel Lösungen Kapitel Literaturverzeichnis Index