О чём не пишут в книгах по Delphi

procedure TForm1.Button1Click(Sender: TObject);

var

 CI: TWndClass;

 S: string;

 procedure DoGetClassInfo;

 begin

  GetClassInfo(hInstance, PChar('TForm' + IntToStr(1)), CI);

 end;

begin

 DoGetClassInfo;

 S := 'abcde' + IntToStr(2);

 Label1.Caption := CI.lpszClassName;

end;

Что будет выведено на экран в результате выполнения этого кода? Так как класс называется "TForm1", логично предположить, что именно это и будет выведено. На самом деле мы увидим abcde2 — ту строку, которая присвоена переменной S.

Разберемся, как значение переменной S оказывается в поле CI.lpszClassName. Согласно MSDN поле lpszClassName имеет тип LPCTSTR(PChar), и в него функция GetClassInfo заносит указатель на строку, содержащую имя оконного класса. Но нигде не сказано, в какой области памяти должна располагаться эта строка.

Функция GetClassInfo поступает очень просто, но не совсем корректно: один из ее аргументов — указатель на строку с именем класса. Именно его функция и помещает в lpszClassName.

В приведенном примере в качестве аргумента GetClassInfo передаётся выражение типа string, приведенное к PChar, которое не может быть вычислено на этапе компиляции, поэтому компилятор генерирует код, вычисляющий данное выражение. Этот код размещает вычисленное выражение в динамической памяти, и в GetClassInfo передаётся указатель на эту строку.

Все строковые выражения, вычисленные подобным образом, должны удаляться из памяти, чтобы не было утечек. Компилятор помещает код, освобождающий эту память, в эпилог той функции, в которой встретилось выражение. В данном случае — в эпилог локальной процедуры DoGetClassInfo.

Освободившуюся память менеджер памяти не сразу возвращает системе придерживает, чтобы иметь возможность быстрее выделить память при следующем запросе. Таким образом, после завершения работы DoGetClassInfo память, в которой хранится вычисленное имя оконного класса (и на которую указывает CI.lpszClassName), по-прежнему принадлежит процессу, но менеджер памяти полагает ее свободной и считает себя вправе использовать ее по своему усмотрению.

Когда присваивается значение переменной S, для размещения новой строки менеджер памяти выделяет ту самую область, в которой ранее хранилось имя класса. Так как CI.lpszClassName по-прежнему содержит этот адрес, обращение к этому полю возвращает новую строку, которая присвоена переменной S.

Примечание

В Delphi до 7-й версии включительно описанный эффект наблюдается при любой длине строки, присваиваемой переменной S, в более новых версиях Delphi — только в том случае, если длина этой строки находится в пределах от 5 до 11 символов. Это связано с тем, что новый менеджер памяти, появившийся в этих версиях Delphi, с целью уменьшения фрагментации разбивает кучу на несколько областей, в каждой из которых выделяет блоки памяти, укладывающиеся в соответствующий данной области диапазон размеров блоков. Если строка, присваиваемая переменной S, слишком сильно отличается по размеру от 'TForm1' для этой строки выделяется память в другой области, и подмены не происходит.

Если в данном примере не выносить вызов функции GetClassInfo в отдельную процедуру DoGetClassInfo, а вызывать ее напрямую из Button1Click, описанного эффекта не будет, потому что в этом случае освобождение памяти, занятой для вычисленного имени класса, будет производиться в эпилоге Button1Click, и на момент присваивания значения переменной S эта память будет считаться занятой, поэтому для S менеджер памяти выделит другую область.

Принципиально и то, что в обоих случаях (в функции GetClassInfo и при присваивании значения переменной S) используются не строковые литералы, а выражения, вычисляемые только на этапе выполнения программы. Строковые литералы размещаются компилятором в сегменте кода, и указатели, переданные в GetClassInfo и присвоенные переменной S, будут указывать не на динамическую память, а на эти литералы, и подмены не произойдет.