34. 7.Файлы данных в языке Object Pascal: открытие, чтение, запись, закрытие. Текстовые типизированные, нетипизированые файлы. Прямой и последовательный доступ к файлам.

Файлом называется область постоянной памяти, имя которой, размер, специальные атрибуты и местоположение хранятся в операционной системе (О.С). Одна из важных функций О.С. – поддержка файловой системы. В файловой системе определены процедуры создания, хранения, копирования, удаления, чтения и записи файлов. При чтении и записи файла О.С. устанавливает для такого файла специальную программу обработки файлов и выделяет определённую часть памяти под промежуточный буфер. Т.о. система открывает файл для дозаписи, обновления, чтения, перезаписи ит.д. Размер буфера превышает стандартную порцию выводимой информации, он ее накапливает, а затем все передает в файл. Буфер экономит время.

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

Файлы на внешних устройствах часто называют физическими файлами. Их имена определяются операционной системой. В программах на языке Паскаль имена файлов задаются с помощью строк. Например, имя файла на диске может иметь вид:

'LAB1.DAT'

'c:\ABC150\pr.txt'

'my_files'

Типы файлов

1. Текстовые файлы связываются с файловыми переменными, принадлежащими к стандартному типу TextFile. Текстовые файлы предназначены для хранения текстовой информации. Именно в такого типа файлах хранятся, например, исходные тексты программ. Компоненты (записи) текстового файла могут иметь переменную длину, что существенно влияет на характер работы с ними. Текстовый файл трактуется в Object Pascal как совокупность строк переменной длины. Доступ к каждой строке возможен лишь последовательно, начиная с первой. При создании текстового файла в конце каждой строки ставится специальный признак eoln (End Of LiNe - конец строки), а в конце всего файла - признак eof (End Of File - конец файла).

2. . типизированный файл представляет собой набор записей или файл базы данных. Является файлом прямого доступа: у каждой записи имеется номер, можно обращаться к этому номеру. Доступ к файлу – более эффективный, разрешается одновременно выполнять операции чтения и записи.

3. .нетипизированные файлы - это последовательность компонент произвольного типа

Доступ к файлу в программе происходит с помощью переменных файлового типа. Переменную файлового типа описывают одним из трех способов:

file of тип - типизированный файл (указан тип компоненты);

text - текстовый файл;

file - нетипизированный файл.

Примеры описания файловых переменных: var

f1: file of char;

f2: file of integer;

f3: file;

t: text;

Работа с файлами. Вначале файл создается обращением к функции function FileCreate(FileName: String): Integer;

Файлы становятся доступны программе только после выполнения особой процедуры открытия файла. Эта процедура заключается в связывании ранее объявленной файловой переменной с именем существующего или вновь создаваемого файла, а также в указании направления обмена информацией: чтение из файла или запись в него.

Файловая переменная связывается с именем файла в результате обращения к стандартной процедуре AssignFile :

AssignFile (<ф.п.>, <имя файла>);

Здесь <ф.п.> - файловая переменная (правильный идентификатор, объявленный в программе как переменная файлового типа);

<имя файла > - текстовое выражение, содержащее имя файла и, если это необходимо, маршрут доступа к нему.

Инициировать файл означает указать для этого файла направление передачи данных. В Object Pascal можно открыть файл для чтения, для записи информации, а также для чтения и записи одновременно.

а) текстовые файлы м.б. открыты в следующих режимах - Reset (Ltil)- открытие существующего файла для чтения, Rewrite(Ltil) - создание и открытие нового файла на диске для записи, Append(ltil) - открытие существующего файла для дозаписи;

б) типизированные файлы открываются в режимах Reset(ltil) и Rewrite(Ltil).

в) нетипизированного файла: Reset(f, BufSize), Rewrite(f, BufSize)

Параметр BufSize задает число байтов, считываемых из файла или записываемых в него за одно обращение. Минимальное значение BufSize - 1 байт, максимальное - 64 К байт. Если BufSize не указан, то по умолчанию он принимается равным 128.

Процедуры чтения из файла и записи в файл производятся следующим образом:

а) текстовый файл. Считывание информации из файла: Read, Readln(имя файловой переменной, список вывода); запись информации в файл: Write, Writeln(имя файловой переменной, список вывода).

б) типизированный файл. Здесь работают те же процедуры, что и для текстовых файлов, однако действуют они на отдельные поля записей данного файла, а не на строки, поэтому здесь используютсяся Write, Read. Для перехода к нужной записи: Seek ( Ltil, номер записи: типа Longint ). Номера записей начинаются с цифры ноль. Для записи и считывания файлов баз данных используется оператор With.

в) Чтение данных из нетипизированного файла: BlockRead(f, X, Count, QuantBlock);

Эта процедура осуществляет за одно обращение чтение в переменную X количества блоков, заданное параметром Count, при этом длина блока равна длине буфера. Значение Count не может быть меньше 1. За одно обращение нельзя прочесть больше, чем 64 К байтов. Необязательный параметр QuantBlock возвращает число блоков, прочитанных текущей операцией BlockRead. В случае успешного завершения операции чтения QuantBlock = Count, в случае аварийной ситуации параметр QuantBlock будет содержать число удачно прочитанных блоков. Отсюда следует, что с помощью параметра QuantBlock можно контролировать правильность выполнения операции чтения.

Запись данных в нетипизированный файл: BlockWrite(f, X, Count, QuantBlock);

Эта процедура осуществляет за одно обращение запись из переменной X количества блоков, заданное параметром Count, при этом длина блока равна длине буфера. Необязательный параметр QuantBlock возвращает число блоков, записанных успешно текущей операцией BlockWrite.

Закрытие файла CloseFile выполняются автоматически по отношению ко всем открытым файлам при нормальном завершении программы. Поскольку связь файла с файловой переменной сохраняется, файл можно повторно открыть без дополнительного использования процедуры AssignFile.

Процедуры и функции

AssignFile(var F; FileName: String) - связывает файловую переменную f с именем файла FileName

CloseFile (var F) - закрывает файл, однако связь файловой переменной F с именем файла, установленная ранее процедурой AssignFile, сохраняется.

Rewrite (<ф.п.>) - инициирует запись информации в файл, связанный с файловой переменной <ф.п.>. После успешного выполнения этой процедуры файл готов к записи в него первого элемента. Если указанный файл уже существовал, то все данные из него уничтожаются.

Reset(<ф.п.>) - открывает для чтения файл, с которым связана файловая переменная f. После успешного выполнения процедуры Reset файл готов к чтению из него первого элемента. Процедура завершается с сообщением об ошибке, если указанный файл не найден.

Append (<ф.п.>) - инициирует запись в ранее существовавший текстовый файл для его расширения, при этом указатель файла устанавливается в его конец. Процедура Append применима только к текстовым файлам, т. е. их файловая переменная должна иметь тип TextFile. Процедурой Append нельзя инициировать запись в типизированный или нетипизированный файл. Если текстовый файл ранее уже был открыт с помощью Reset или Rewrite, использование процедуры Арpend приведет к закрытию этого файла и открытию его вновь, но уже для добавления записей.

Read, Readln(имя файловой переменной, список вывода) - считывание информации из файла.

Write, Writeln(имя файловой переменной, список вывода) - запись информации в файл.

Procedure Seek(var F; N: Longint) - смещает указатель файла F к требуемому компоненту: n - номер компонента файла (первый компонент файла имеет номер 0)

Function SeekEof(var F: Text): Boolean; - Пропускает все пробелы, знаки табуляции и маркеры конца строки eoln до маркера конца файла eof или до первого значащего символа и возвращает True, если маркер eof обнаружен

Function SeekEoln (var F: TextFile): Boolean; - Пропускает все пробелы и знаки табуляции до маркера конца строки eoln или до первого значащего символа и возвращает True, если маркер обнаружен

Function EOF (var F) : Boolean - Тестирует конец файла и возвращает True, если файловый указатель стоит в конце файла. При записи это означает, что очередной компонент будет добавлен в конец файла, при чтении - что файл исчерпан

Function Eoln(var F: TextFile): Boolean - Тестирует маркер конца строки и возвращает True, если конец строки достигнут

Function FilePos (var F): Longint - Возвращает текущую позицию в файле, т. е. номер компонента, который будет обрабатываться следующей операцией ввода-вывода.

1. Ввод данных. При вводе исходных данных происходит преобразование из внешней формы представления во внутреннюю, определяемую типом переменных. Переменные, образующие список ввода, могут принадлежать либо к целому, либо к действительному, либо к символьному типам. Чтение исходных данных логического типа в языке Паскаль недопустимо.

Значения исходных данных могут отделяться друг от друга пробелами и нажатием клавиш табуляции и Enter.

Не допускается разделение вводимых чисел запятыми!

Процедура Read предназначена для последовательного чтения из текстового файла символьных представлений переменных Vi. При чтении переменных типа char выполняется чтение одного символа и присваивание считанного значения переменной. Если перед выполнением чтения указатель файла достиг конца очередной строки, то результатом чтения будет символ cr (код #1з), а если достигнут конец файла, то символ eof (код #26). Процедуру Read не рекомендуется использовать для ввода переменных типа string, т. к. она не способна “перепрыгнуть” через разделитель строк eoln и читает только первую строку текстового файла. Для ввода последовательности строк нужно использовать процедуру ReadLn.

При вводе численных переменных процедура Read вначале выделяет подстроку во входном потоке по следующему правилу: все ведущие пробелы, символы табуляции и маркеры конца строк eoln пропускаются; после выделения первого значащего символа, наоборот, любой из перечисленных символов или символ eof служат признаком конца подстроки. Выделенная таким образом подстрока затем рассматривается как символьное представление числовой константы соответствующего типа и преобразуется во внутреннее представление, а полученное значение присваивается переменной. Если в подстроке был нарушен требуемый формат представления числовой константы, возникает исключительная ситуация. Если при пропуске ведущих пробелов встретился символ eof, переменная получает значение 0. В Object Pascal не предусмотрен ввод шестнадцатеричных констант.

Процедура ReadLn идентична процедуре Read за исключением того, что после считывания последней переменной оставшаяся часть строки до маркера eoln пропускается, поэтому следующее обращение к ReadLn начинается с первого символа новой строки. Кроме того, эту процедуру можно вызвать без параметров vi что приведет к пропуску всех символов текущей строки вплоть до eoln.