Лекция № 6. Файлы

1. Файлы. Операции с файлами

Введение файлового типа в язык Pascal вызвано необходимостью обеспечить возможность работы с периферийными (внешними) устройствами ЭВМ, предназначенными для ввода, вывода и хранения данных.

Файловый тип данных (или файл) определяет упорядоченную совокупность произвольного числа однотипных компонент. Общее свойство массива, множества и записи заключается в том, что количество их компонент определено на этапе написания программы, тогда как количество компонент файла в тексте программы не определяется и может быть произвольным.

При работе с файлами выполняются операции ввода-вывода. Операция ввода означает перепись данных с внешнего устройства (из входного файла) в основную память ЭВМ, операция вывода – это пересылка данных из основной памяти на внешнее устройство (в выходной файл). Файлы на внешних устройствах часто называют физическими файлами. Их имена определяются операционной системой.

В программах на языке Pascal имена файлов задаются с помощью строк. Для работы с файлами в программе необходимо определить файловую переменную. Pascal поддерживает три файловых типа: текстовые файлы, компонентные файлы, бестиповые файлы.

Файловые переменные, которые описаны в программе, называют логическими файлами. Все основные процедуры и функции, обеспечивающие ввод-вывод данных, работают только с логическими файлами. Физический файл должен быть связан с логическим до выполнения процедур открытия файлов.

Текстовые файлы

Особое место в языке Pascal занимают текстовые файлы, компоненты которых имеют символьный тип. Для описания текстовых файлов в языке определен стандартный тип Text:

var TF1, TF2: Text;

Текстовые файлы представляют собой последовательность строк, а строки – последовательность символов. Строки имеют переменную длину, каждая строка завершается признаком конца строки.

Компонентные файлы

Компонентный, или типизированный файл, – это файл с объявленным типом его компонент. Компонентные файлы состоят из машинных представлений значений переменных, они хранят данные в том же виде, что и память ЭВМ.

Описание величин файлового типа имеет вид:

type М = File Of Т;

где М – имя файлового типа;

Т – тип компоненты.

Компонентами файла могут быть все скалярные типы, а из структурированных – массивы, множества, записи. Практически во всех конкретных реализациях языка Pascal конструкция «файл файлов» недопустима.

Все операции над компонентными файлами производятся с помощью стандартных процедур.

Write(f,X1,X2,...XK)

Бестиповые файлы

Бестиповые файлы позволяют записывать на диск произвольные участки памяти ЭВМ и считывать их с диска в память. Описываются бестиповые файлы следующим образом:

var f: File;

Теперь перечислим процедуры и функции для работы с различными видами файлов.

1. Procedure Assign(var F; FileName: String);

Процедура AssignFile сопоставляет имя внешнего файла с файловой переменной.

F – файловая переменная любого файлового типа, FileName – выражение типа String или выражение типа PChar, если допускается расширенный синтаксис. Все дальнейшие операции с F производятся с внешним файлом.

Нельзя использовать процедуру с уже открытой файловой переменной.

2. Procedure Close(var F);

Процедура разрывает связь между файловой переменной и внешним дисковым файлом и закрывает файл.

F – файловая переменная любого файлового типа, открытая процедурами Reset, Rewrite или Append. Внешний файл, связанный с F, полностью модифицируется и затем закрывается, освобождая дескриптор файла для повторного использования.

Директива {SI+} позволяет обрабатывать ошибки во время выполнения программы, используя обработку исключительных ситуаций. При выключенной директиве {$1—} необходимо использовать IOResult для проверки ошибок ввода-вывода.

3. Function Eof(var F): Boolean;

{Типизированные или нетипизированные файлы}

Function Eof[(var F: Text)]: Boolean;

{Текстовые файлы}

Проверяет, является или нет текущая позиция файла концом файла.

Eof(F) возвращает True, если текущая позиция файла находится за последним символом файла или если файл пуст; иначе Eof (F) возвращает False.

Директива {SI+} позволяет обрабатывать ошибки во время выполнения программы, используя обработку исключительных ситуаций. При выключенной директиве {SI—}, необходимо использовать IOResult для проверки ошибок ввода-вывода.

4. Procedure Erase(var F);

Удаляет внешний файл, связанный с F.

F – файловая переменная любого файлового типа.

Перед вызовом процедуры Erase файл необходимо закрыть.

Директива {SI+} позволяет обрабатывать ошибки во время выполнения программы, используя обработку исключительных ситуаций. При выключенной директиве {SI—}, необходимо использовать IOResult для проверки ошибок ввода-вывода.

5. Function FileSize(var F): Integer;

Возвращает размер в байтах файла F Однако, если F – типизированный файл, FileSize возвратит число записей в файле. Перед использованием функции FileSize файл должен быть открыт. Если файл пуст, FileSize(F) возвращает нуль. F – переменная любого файлового типа.

6. Function FilePos(var F): Longlnt;

Возвращает текущую позицию файла внутри файла.

Перед использованием функции FilePos, файл должен быть открыт. Функция FilePos не используется с текстовыми файлами. F – переменная любого файлового типа, кроме типа Text.

7. Procedure Reset(var F [: File; RecSize: Word]);

Открывает существующий файл.

F – переменная любого файлового типа, связанного с внешним файлом с помощью AssignFile. RecSize – необязательное выражение, которое используется, если F – нетипизированный файл. Если F – нетипизированный файл, RecSize определяет размер записи, который используется при передаче данных. Если RecSize опущен, заданный по умолчанию размер записи равен 128 байтов.

Процедура Reset открывает существующий внешний файл, ассоциированный с файловой переменной F. Если внешнего файла с таким именем нет, возникает ошибка времени выполнения. Если файл, связанный с F, уже открыт, он сначала закрывается и затем вновь открывается. Текущая позиция файла устанавливается к началу файла.

8. Procedure Rewrite(var F: File [; Recsize: Word]);

Создает и открывает новый файл.

F – переменная любого файлового типа, связанного с внешним файлом с использованием AssignFile. RecSize – необязательное выражение, которое используется, если F – нетипизированный файл. Если F – нетипизированный файл, RecSize определяет размер записи, который используется при передаче данных. Если RecSize опущен, заданный по умолчанию размер записи равен 128 байтов.

Процедура Rewrite создает новый внешний файл с именем, связанным с F Если внешний файл с тем же самым именем уже существует, он удаляется, и создается новый пустой файл.

9. Procedure Seek(var F; N: Longlnt);

Перемещает текущую позицию файла к определенному компоненту. Можно использовать процедуру только с открытыми типизированными или нетипизированными файлами.

Текущая позиция файла F перемещается к номеру N. Номер первого компонента файла – 0.

Инструкция Seek(F, FileSize(F)) перемещает текущую позицию файла в конец файла.

10. Procedure Append(var F: Text);

Открывает существующий текстовый файл для добавления информации в конец файла (дозапись).

Если внешнего файла с данным именем не существует, происходит ошибка времени выполнения. Если файл F уже открыт, он закрывается и вновь открывается. Текущая позиция файла устанавливается к концу файла.

11. Function Eoln[(var F: Text)]: Boolean;

Проверяет, является ли текущая позиция файла концом строки текстового файла.

Eoln(F) возвращает True, если текущая позиция файла – в конце строки или файла; иначе Eoln(F) возвращает False.

12. Procedure Read(F, V1 [, V2, ..., Vn]);

{Типизированные и нетипизированные файлы}

Procedure Read([var F: Text;] V1 [, V2, ..., Vn]);

{Текстовые файлы}

Для типизированных файлов процедура читает компонент файла в переменную. При каждом считывании текущая позиция в файле продвигается к следующему элементу.

Для текстовых файлов читается одно или несколько значений в одну или несколько переменных.

С переменными типа String Read считывает все символы вплоть до следующей метки конца строки (но не включая ее) или до тех пор пока функция Eof(F) не примет значение True. Переменной присваивается получившаяся в результате символьная строка.

В случае переменной целого или вещественного типа процедура ожидает поступления последовательности символов, образующих число по правилам синтаксиса языка Pascal. Считывание прекращается при обнаружении первого пробела, символа табуляции или метки конца строки либо в том случае, если функция Eof(F) принимает значение True. Если числовая строка не соответствует ожидаемому формату, то происходит ошибка ввода-вывода.

13. Procedure Readln([var F: Text;] V1 [, V2…, Vn]);

Является расширением процедуры Read и определена для текстовых файлов. Считывает строку символов в файле, включая маркер конца строки, и переходит к началу следующей строки. Вызов функции Readln(F) без параметров приводит к перемещению текущей позиции файла на начало следующей строки, если она имеется, в противном случае происходит переход к концу файла.

14. Function SeekEof[(var F: Text)]: Boolean;

Возвращает признак конца файла и может использоваться только для открытых текстовых файлов. Обычно применяется для считывания числовых значений из текстовых файлов.

15. Function SeekEoln[(var F: Text)]: Boolean;

Возвращает признак конца строки в файле и может использоваться только для открытых текстовых файлов. Обычно применяется для считывания числовых значений из текстовых файлов.

16. Procedure Write([var F: Text;] P1 [, P2, ..., Pn]);

{Текстовые файлы}

Записывает одну или более величин в текстовый файл.

Каждый параметр записи должен иметь тип Char, один из целочисленных типов (Byte, Shortlnt, Word, Longint, Cardinal), один из типов с плавающей запятой (Single, Real, Double, Extended, Currency), один из строковых типов (PChar, AisiString, ShortString), или один из логических типов (Boolean, Bool).

Procedure Write(F, V1, ..., Vn);

{Типизированные файлы}

Записывает переменную в компонент файла. Переменные VI…., Vn должны быть того же типа, что и элементы файла. При каждой записи переменной текущая позиция в файле передвигается к следующему элементу.

17. Procedure Writeln([var F: Text;] [P1, P2, ..., Pn]);

{Текстовые файлы}

Выполняет операцию Write, затем помещает метку конца строки в файл.

Вызов Writeln(F) без параметров записывает в файл маркер конца строки. Файл должен быть открыт для вывода.