Глава 9. Модули §9.1. Основные понятия

Глава 9. Модули

§9.1. Основные понятия

Паскаль является алголоподобным языком, а в таких языках отсутствует модульность. В стандартном Паскале даже нет возможности отдельно транслировать и тестировать подпрограммы. В Турбо Паскале с введением понятия «модуль» стал возможным современный стиль реализации программных пакетов, легко подключаемых к любой программе, а так же ослабли ограничения на суммарный объем готовых программ.

В отличие от подпрограммы модуль считается отдельной программой, то есть представляет собой отдельно хранимую и независимо компилируемую программную единицу.

Модуль – это совокупность или коллекция программных ресурсов, предназначенных для использования другими программами или модулями. Ресурсы – это любые программные объекты Паскаля, – константы, переменные, типы, подпрограммы.

Основное отличие модуля от программы заключается в том, что его объекты только используются другими программами, но сам модуль выполнить нельзя.

1). Интерфейс. Здесь находятся видимые объекты, то есть те, которые можно использовать в других программах, и предназначенные именно для этих целей.

2). Реализация. Сюда помещают рабочие объекты, называемые невидимыми или скрытыми. Например, если модуль содержит подпрограмму универсального применения, то вызываемые этой подпрограммой процедуры и функции, содержащиеся в модуле, и используемые ею переменные могут иметь чисто внутренний характер и не должны использоваться другими программами.

В разделе реализации так же может находиться секция инициализации, содержащая любые операторы. Они будут выполняться сразу после запуска программы до операторов основной программы. Используется обычно для установки различных начальных значений. Если в Турбо Паскале секция инициализации начиналась со слова Begin, то в Delphi 1.0 для этих целей введено новое служебное слово Initialization.

Начиная с Delphi 2.0, здесь может использоваться и секция завершения (finalization), в которой выполняются действия, противоположные секции инициализации. Например, закрытие файлов, восстановление векторов прерываний и другие.

Таким образом, общая структура модуля следующая:

[ Begin {Initialization}

{ Finalization

end.

Unit COMPLEX;

Interface

Type Complex = Record

Re,Im:Real;

end;

Function CMUL (A,B:complex):complex;

Function CDIV (A,B:complex):complex;

... ...

Function CADD;

... {тело функции}

Function CDIV;

Var X:Real; {скрытая переменная}

... ...

При использовании процедур и функций есть некоторые особенности. Заголовок подпрограммы содержит всю информацию, необходимую для ее вызова: имя, количество и тип параметров, и для функций тип результата. Тело же подпрограммы содержит блок, раскрывающий его алгоритм. Можно считать, что заголовок подпрограммы является ее интерфейсом, а тело – реализацией. Поэтому в интерфейсной части модуля должны быть представлены только заголовки процедур и функций, доступные для других программ, по аналогии с опережающим описанием. Полные же описания с сокращенным заголовком помещают в раздел реализации.

Таким образом, программа может связываться с модулем через описания видимых объектов, то есть через интерфейс модуля. Поэтому, если необходимо расширить модуль или изменить реализацию какой-либо подпрограммы, и если интерфейс модуля при этом не меняется, то такое изменение никак не отразится на использующих программах.

§9.2. Использование модулей

Для того чтобы получить доступ к интерфейсным объектам модуля, необходимо указать в программе имя нужного TPU-файла в разделе спецификаций используемых модулей, идущего сразу за заголовком:

При ее наличии в программе считаются известными все описания из интерфейсной части подключенного модуля, и к ним можно обращаться так же, как если бы они были описаны в самой этой программе:

Program Prim;

Uses Complex;

Var R,X,Y,Z: Complex;

Begin

R := CADD(CMUL(X,Y),CADD(CMUL(X,Z),CMUL(Y,Z)));

Writeln(R.RE,'+',R.IM,'i')

end.

1. Иногда некоторые имена используемого модуля могут совпадать с именами использующей его программы. Тогда интерфейсные имена модуля, указанного в списке первым, образуют самый внешний блок программы, имена второго модуля образуют блок, вложенный в первый и т.д.

Например, в программе есть спецификация:

Uses A,B;

то вложенность блоков будет следующей:

То есть имена выполняемой программы «экранируют» одинаковые имена модулей А и В. Получить доступ к одноименным переменным модуля можно, используя составное имя.

Пусть есть модуль:

Unit A;

Var X:Real;

Procedure Pr(Y:integer);

implementation

... ...

end.

Program P;

Uses A;

Var X:Integer;

... ...

A.X:=2.5; { переменная модуля (составное имя) }

Pr(X); { X - фактический целый параметр-значение }

... ...

2. Разрешены косвенные использования модулей. Причем в спецификации использования указываются только модули, непосредственно используемые в программе. Пример косвенного использования модуля А в программе Р:

Unit A; Unit B; Program P;

Interfase Interfase Uses B;

... ... Uses A; ... ..

end. ... ... end.

end.

3. Схема взаимного использования модулей может иметь структуру любой сложности, но недопустимо явное или косвенное обращение модуля к самому себе.

Interfase Interfase

Uses B; Uses A; <- недопустимо

... ... ... ...

4. При наличии раздела инициализации операторы модуля выполняются первыми в порядке описания:

Program P;

Uses A,B;

... ...

1. 
   операторы модуля А;
   
2. 
   операторы модуля В;
   
3. 
   операторы программы Р.
   

Unit Module1;

... ...

Текст программы необходимо поместить в файл Module1.pas, а оттранслированный модуль будет находиться в файле Module1.tpu. При необходимости хранить код модуля в файле с другим именем используют директиву компилятора $U. Она имеет параметр дискового имени файла с данным модулем и должна находится непосредственно перед именем модуля в спецификации пользователя. Например, запись

приведет к тому, что компилятор будет искать код модуля MyUnit в файле MY.TPU.