13.6.2 嵌套的Finally代码块

​ Finally代码块可能是确保程序安全最重要、最常用的技术。我不认为这是一个高级话题，但你是否在所有地方都使用了 finally？在边界情况下，例如嵌套操作中，你是否正确使用了finally，还是在一个finally块中合并了多个finalization语句？这是一个远非完美的代码示例：

procedure TForm1.BtnTryFClick(Sender: TObject);
var
  A1, A2: TAClass;
begin
  A1 := TAClass.Create;
  A2 := TAClass.Create;
  try
    A1.Whatever := 'One';
    A2.Whatever := 'Two';
  finally
    A2.Free;
    A1.Free;
  end;
end;

​ 这是相同代码更安全，更正确的版本（再次从SafeCode示例中提取）：

procedure TForm1.BtnTryFClick(Sender: TObject);
var
  A1, A2: TAClass;
begin
  A1 := TAClass.Create;
  try
    A2 := TAClass.Create;
    try
      A1.Whatever := 'One';
      A2.Whatever := 'Two';
    finally
      A2.Free;
    end;
  finally
    A1.Free;
  end;
end;

13.6.3 动态类型检查

​ 一般来说，类型之间的动态转换操作，尤其是类类型之间的动态转换操作，是另一个陷阱可能的来源。特别是如果您不使用 is 和 as 操作符，而只是进行硬类型转换。事实上，每一次直接类型转换都是潜在的错误源（除非它遵循 is 检查）。

​ 从对象到指针、从类引用到类引用、从对象到接口、从字符串到字符串的类型转换可能非常危险，但在某些特殊情况下很难避免。例如，你可能想在组件的 Tag 属性中保存对象引用，而 Tag 属性是一个整数，因此你不得不进行硬转换。另一种情况是使用老式的 TList（而不是类型安全的泛型列表，将在下一章介绍）将对象保存在指针列表中。

​ 这里有一个相当愚蠢的例子：

procedure TForm1.BtnCastClick(Sender: TObject);
var
  List: TList;
begin
  List := TList.Create;
  try
    List.Add(Pointer(Sender));
    List.Add(Pointer(23422));
    // 直接类型转换
    TButton(List[0]).Caption := 'Ouch';
    TButton(List[1]).Caption := 'Ouch';
  finally
    List.Free;
  end;
end;

​ 运行这段代码通常会导致访问违规。

注解：这里我说 "一般 "是因为当你随机访问内存时，你永远不知道实际效果如何。有时，程序只是覆盖了内存，并不会立即导致错误，但事后你就很难弄清楚为什么其他数据会被破坏。

​ 你应该尽可能避免类似情况的发生，但如果你碰巧别无选择，又该如何修复这段代码呢？最自然的方法是使用as安全类型转换（as safe cast）或is类型检查（is type check），就像下面的代码片段一样：

// "as"类型转换
(TObject(List[0]) as TButton).Caption := 'Ouch';
(TObject(List[1]) as TButton).Caption := 'Ouch';
// "is"类型转换
if TObject(List[0]) is TButton then
  TButton(List[0]).Caption := 'Ouch';
if TObject(List[1]) is TButton then
  TButton(List[1]).Caption := 'Ouch';

​ 然而，这并不是解决问题的办法，你会继续遇到访问违规。问题在于，is 和 as 最终都会调用 TObject.InheritsFrom，而这是一种很难在数字上执行的操作！

​ 解决办法是什么？真正的解决办法是首先避免出现类似情况（老实说，这类代码没有什么意义），例如使用 TObjectList 或其他安全技术（再次参阅下一章的通用容器类）。如果你真的喜欢低级黑客并喜欢玩指针，你可以试着找出给定的 "数字值 "是否真的是一个对象的引用。不过，这并不是一个简单的操作。这其中还有有趣的一面，我将以此为借口在下面的演示中解释对象和类引用的内部结构。

13.6.4 这个指针是对象引用吗

​ 本节解释了对象和类引用的内部结构，远远超出了本书大部分内容的讨论范围。尽管如此，它仍能为更专业的读者提供一些有趣的见解，因此我决定保留这部分内容，这些内容来自我以前写过一篇关于内存管理的高级论文。还要注意的是，下面内存检查方面的具体实现只是适用于 Windows系统。

​ 有时，你会有一些指针（指针只是一个数值，指的是某些数据的物理内存位置）。这些指针实际上可能是对对象的引用，你通常知道它们是什么时候的引用，并将它们作为引用使用。但是，每当你进行一次低层次的转换时，你就真的快要把整个程序搞砸了。有一些技术可以让这种指针管理更安全一些，即使不能保证百分之百安全。

​ 在使用指针之前，你可能需要考虑的问题是，它是否是一个合法的指针。Assigned 函数只能检查指针是否为 nil，在这种情况下并没有帮助。不过，Object Pascal RTL（Windows 平台上的 System 单元）中鲜为人知的 FindHInstance 函数会返回堆块的基地址，其中包括作为参数传递的对象，如果指针指向的是无效页，则返回 0（防止出现频率很低但极难跟踪的内存页错误）。如果随便取一个数字，它很可能不是指向一个有效的内存页。

​ 这是一个很好的起点，但我们可以做得更好，因为如果值是字符串引用或任何其他有效指针，而不是对象引用，这样做也无济于事。现在，如何知道指针是否真的是对象引用呢？我想出了以下经验测试方法。对象的前 4 个字节是指向其类的指针。如果考虑类引用的内部数据结构，那么它的 vmtSelfPtr 位置就是指向自身的指针。如图 13.7 所示。

图 13.7：对象和类引用内部结构的大致示意图

​ 换句话说，从类引用指针（这是一个负偏移量，在内存中较低的位置）解引用内存位置 vmtSelfPtr 字节上的值，就可以再次获得相同的类引用指针。此外，在类引用的内部数据结构中，可以读取实例大小信息（位于 vmtInstanceSize 位置），看看其中是否有合理的数字。以下是实际代码：

function IsPointerToObject(Address: Pointer): Boolean;
var
  ClassPointer, VmtPointer: PByte;
  InstSize: Integer;
begin
  Result := False;
  if FindHInstance(Address) > 0 then
  begin
    VmtPointer := PByte(Address^);
    ClassPointer := VmtPointer + vmtSelfPtr;
    if Assigned(VmtPointer) and (FindHInstance(VmtPointer) > 0) then
    begin
      InstSize := (PInteger(VmtPointer + VmtInstanceSize))^;
      // 检查Self指针和“合理”的实例大小
      if Pointer(Pointer(ClassPointer)^ = Pointer(VmtPointer)) and
         (InstSize > 0) and (InstSize < 10000) then
        Result := True;
    end;
  end;
end;

注解 此函数返回正确值的概率非常高，但并非百分之百。不幸的是，内存中的随机数据可能会通过测试。

​ 有了这个函数，在前面的 SafeCode 示例中，我们可以在进行安全转换之前添加一个指针到对象的检查：

if IsPointerToObject(List[0]) then
  (TObject(List[0]) as TButton).Caption := 'Ouch';
if IsPointerToObject(List[1]) then
  (TObject(List[1]) as TButton).Caption := 'Ouch';

​ 同样的想法也可以直接应用于类引用，以实现它们之间的安全转换。同样，最好首先通过编写更安全、更简洁的代码来避免类似问题，但万一无法避免，IsPointerToObject 函数可能会派上用场。无论如何，本节应该已经解释了这些系统数据结构的一些内部构造。