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感悟VisualBasic(8)
 

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广东 张鸿 时间：2003-11-28 10:08:39 
   
第十二话再论字符串
在前面我几次提到VB中对字符串的处理比较特别，但我当时并没有对此进行解释，现在我们已经学到了足够的知识，我可以为你揭示这里的特别之处了。这一期的内容主要是解决前面留下的许多有关字符串知识的疑问的，有点抽象，较难理解，请一定参考我的源程序，并对不懂的地方反复阅读，或者自己写程序反复验证。要有心理准备哦！
第一部分：变量的分配顺序
首选要告诉你的是，VB中的变长字符串变量，其实是一个32位的变量：长型的变量——它只有4个字节，它的内容是某个字符串在内存中的地址。并且我非常肯定的告诉你，这是正确的，即使以前没有人告诉过你。
事实上，C和C++中从来就没有过一种真正可以随时改变大小的字符串变量，一切具有这种功能的变量都是在内部进行了特殊处理，用来保证字符的存放正确，但实际上，C和C++的标准中，它仍然是一个普通的变量。VB也一样，它只是把这种特殊处理集成到内部了，不用我们自己设计方法来实现，然而，这些字符串在VB的内部还是和在C、C++中一样的。
在向你证明这一点之前，我想我需要讲一点VB程序的内存数据的存放知识。
例如我有5个整型的变量，值分别是3345、1024、90、80、70，当我定义之后，它们是按我定义的顺序(如图1)存放的。越先定义的变量，被分配的内存地址就越靠后。而且你可以看到这些地址是连续的，一个整型变量占2个字节的内存，所以内存地址的偏移也是一次偏移2个字节。既然是这样，那就可以理解为什么程序是不能真正改动变量的大小的，因为它们必须保持连续，并且其他变量占内存的大小也是不可以改动的。
那么实际上VB是如何处理变长字符串的这些问题的呢？我现在来做一个实验(图2)，让你看看其中的秘密。我先解释图2中各行的含义：在我的程序中，我按这样的顺序定义了这些变量：
  Dim lngHeader As Long，StringA As String，LongB As Long，IntegerC As Integer
  Dim Longer String As String*19，lngStringA As Long
每一行打印的结果是这样的：如果是字符串，则第一、二个数值是变量的地址；如果是其他变量，则第二个数值是空白的，第三、四个数值是字符串的长度或变量所占内存空间。等一会儿再向你解释这些问题。
我们先来看每一行的第一个数值。对照我定义的顺序，你可以看到越是前面定义的变量，它的地址就越靠后，而且基本上都按顺序排列了起来。你看Header的地址和StringA的地址之差，就知道Header是在StringA偏移4字节的之后存放的。我打印了两次这两者的地址，第一次是StringA定义后还没有赋值，第二次是为StringA赋了“asdfggggg”之后（已经超出了4个字节了），结果是两次的地址完全一致，因此可以知道VB中变长字符串变量即使赋了值，变量的大小仍没有变。而定长字符串变量（19个字节）和前一个变量的内存地址差也可以看出VB是为其赋了足够内存空间了，也验证了以前说过的定长字符串变量在定义时就分配空间的说法。
第二部分：字符串变量和字符串
你觉不觉得这个题目有点怪？字符串变量不就是用来存放字符串的吗？还有什么好说的？但在VB中的变长字符串已经不是这样了。
图2中我打印StringA的结果那一行中，我是按顺序打印VarPtr(StringA)、StrPtr(StringA)、Len(StringA)、LenB(StringA)这四个结果的，你也看出来了，上一期我说过的VarPtr和StrPtr以及取变量长度的Len、LenB都在这里出现。可能上一期你还有疑惑，为什么有了VarPtr，还要有StrPtr？这里你将会明白。
第一次打印StringA的结果，StrPtr、Len、LenB都打印出0;第二次（赋值后）却有数值，这就是它们的区别。VarPtr只是得到变量的地址，但是VB中的变长变量不存放字符串，所以StrPtr得到的结果就和VarPtr不同。在赋值之前，VB的变长字符串初始值是NULL——ASCⅡ码为0的字符（该字符在内存中的地址永远是0），长度自然也是0;赋值之后，这个变量的地址没变，但“字符串的地址已经变了”，这个变量已经指向了另一个字符串，所以StrPtr才是真正我们想要得到的字符串的地址。这段话有点难理解，对照程序反复看几次吧。
第一个疑问解决了吗？那么第二个:为什么用Len和LenB得到的字符串类型以外的变量的大小相同？Len是得到变量（或自定义变量）所占内存的大小，LenB是得到变量（或自定义变量）所占内存的实际大小，由于Integer、Long等类型并无特殊之处（不包含隐含的转换之类的），所以Len得到的大小就是它们的实际大小，不会和字符串一样。
第三个：无论定长、变长的字符串，LenB都是Len的双倍大小（第三、四个结果的比较）？对于UNICODE字符（VB内部所有字符的存放形式），这是正确的，因为每个字符都占两个字节的内存，所以它所占内存的大小就是字符总数的两倍。
好了，我想现在你知道如果处理变长字符串变量和它指向的字符串了。那么……你有第四个问题？为什么VarPtr和StrPtr对定长变量的运算的结果不同？我……其实……我也不知道（哎，连这都不知道还来混？）。但是经过我多次的测试，发现VB对定长变量的处理也不是如我们所想的那么简单，这种变量被分配的空间很特别，空间不一定是连续的，并且有一个类似某种文件的文件头（用来记录这个文件的结构）一样的空间，记录了内存中某几个定长变量的的位置、结构等，更奇怪的是当定长变量有多个的时候，甚至取地址运算得到的结果有可能指向同一个内存地址，而即使这种情况下，Len或LenB运算却仍然可以准确判断出我们要得到哪一个变量的大小。你可以看图3，当我定义的变量改为：
  Dim lngHeader As Long，StringA As String，LongB As Long，IntegerC As Integer
  Dim lngHeader2 As Long，Longer String As String*19，lngStringA As Long
  Dim lngHeader3 As Long，Longer String2 As String*30，lngStringB As Long
之后，LongerString和LongString2处于同一个地址，但VB仍然可以正确识别它们。并且它不按定义的顺序，而是总是在最前面，由于它的介入，变量的排列显得有点乱。
也是因为这种原因，我尝试通过对StrPtr的深入研究希望从中看出关键所在也失败了。但是先停住，我们真的需要深入研究下去吗？我很怀疑实际使用中遇到这个问题的可能性（没有一个API要求你传递由自己运算的定长字符串变量所指向的字符串的地址），既然不会用到，那么我们不如不去理它。而从我的猜测出发，对于这两者的结果不同，大概就是因为变长字符串变量含有变长字符的地址，而定长字符串变量的结构比较复杂，StrPtr取到的不是正确的地址。也许只有这样理解，才可以解释这个问题吧。
第三部分：小心使用变长字符串地址
回到图2，最后的两行我是这样写的:
  CopyMemory lngStringA，StringA，4
  Print "lngString & StrPtr(StringA):1-"，lngStringA，StrPtr(StringA)
  CopyMemorylngStringA，ByValVarPtr(StringA)，4
  Print "lngString & StrPtr(StringA):2-"，lngStringA，StrPtr(StringA)
这段程序我尝试通过CopyMemory把StringA中记录着的字符串地址复制到lngStringA中，如果你仔细思考，你会觉得我上面第一行的程序并没有问题，但是在图中反映出来的结果却是错误的（应该和StrPtr(StringA)相同才对），但是当我直接把变长字符串变量地址传递给CopyMemory却能得到正确结果，从理论上讲，CopyMemory是按引用传递值的，它应该可以得到StringA的地址，但也许由于VB内部对字符串的特殊处理，我们反而无法把StringA当成一个长型值进行直接处理，也可能因为如此，定长字符串变量虽然结构复杂，却在总是可以不必担心传递给API时出错，而当成简单变量直接使用。这一点，我们只需要在如上面这种场合中多加注意即可，即取回“变长字符串变量指向的字符串的指针”时，直接使用StrPtr，或自己先运算变量的地址再复制到长型变量中。
第十三话按值传递与按引用传递
我曾几次提到VB中的按值传递和按引用传递，现在我就在这里讲清楚。
按值传递，就是在调用函数或子程序的时候，把一个变量的内容复制到另一个新变量中，再在被调用的函数或子程序中使用这个新变量，因此不会影响到原有的变量;而按引用传递就像为变量定义一个假名一样，通过这个假名对变量的值更改，实际等于对原变量的值更改。从理论上讲，VB中的引用传值应该是不会新定义一个变量再分配值的，所以速度应该比按值传递快，特别是在字符串传递方面。
在图4的第一对结果中，第一行是我分别按值和按引用传递一个长型变量给子程序（被调用函数），并在子程序中取两个变量的地址，而第二行是在调用函数中取到的变量地址，可以看到按值传递的变量和原变量是不同变量，而按引用传递和原变量是同一个变量。子程序如下:
  Sub pTest (ByVal lVal As Long，ByRefp Val As Long)
  Print "VarPtr(lVal):"，VarPtr(lVal)，"pVal:"，VarPtr(pVal)
 End Sub
第二对结果中，是对变长字符串变量按引用传递的比较，可以看到被调用函数中的变量和原变量是同一个变量，并且指向的字符串也是同一个。子程序如下:
  Sub pTestStr(ByRefp Val As String)
  Print "pTestStr"，VarPtr(pVal)，StrPtr(pVal)
 End Sub
第三对结果和第二对一样，只是传递的是定长变量，虽然可以知道被调用函数中的变量和原变量是同一个变量，但通过StrPtr得到的结果是不同的，可以印证上一话我们的猜测。
好了，这一期的内容就这些，第十二话的内容比较难，如果无法一下子理解，就多写程序，多比较吧，写这一话的内容其实我也挺累的，VB的内部实在很复杂。虽然这一期没有什么新的函数介绍，但不仅在字符串方面，对其他方面的问题，这些知识也是有用的（如果你想更好地使用CopyMemory等可操作内存的函数的话）。以后要是遇到这种情况，相信靠这些理论可以帮上很大忙。
文中程序在Win98/Win2000+VB6下调试通过。源程序下载地址是：http://www.cfan.net.cn/qikan/cxg/0208gwv.zip。