12 Бтлет

Файлы. Виды файлов. Основные процедуры для работы с файлами

До сих пор мы рассматривали задачи, в которых во время выполнения программы данные поступают с клавиатуры, а результаты выводятся на экран дисплея. При этом ни исходные данные, ни результаты не сохраняются. Всякий раз при выполнении одной и той же программы, в частности, во время отладки, приходится заново вводить данные. А если их очень много? В языке Паскаль есть возможность записать их на диск. Для этого необходимо оформить исходные данные и результаты в виде файлов, которые хранятся на диске точно так же, как и программы.

Определение. Файлом называется область памяти на диске, имеющая свое имя.

Вы знаете различные виды физических файлов: системные, графические, текстовые и другие, зачастую созданные той или иной прикладной программой. И любой из этих физических файлов Вы сможете считать, проанализировать, изменить и записать.

Физические файлы можно по-разному представить в программе. Язык Турбо Паскаль предлагает три вида представления файлов:

типизированные файлы,

текстовые файлы,

нетипизированные файлы.

И Вы, в зависимости от решаемой задачи, вольны выбирать один их трех видов, а, может быть, и несколько. Для того, чтобы сделать правильный выбор, Вы должны хорошо знать не только процедуры и функции, являющиеся общими для всех видов файлов, но и специфичные для каждого вида.

Для работы с конкретным физическим файлом на диске надо представить в программе так называемую файловую переменную и произвести ее логическую связку с этим файлом. Файловые переменные имеют специфическое применение. Над ними нельзя выполнять никаких операций (присваивать значение, сравнивать и др.). Их можно использовать только для выполнения операций с файлами (чтения, записи, удаления файла и т.д.). Кроме того, через файловую переменную можно получить информацию о конкретном файле (тип, параметры, имя файла и т.д.).

По сути, любой физический файл можно представить как последовательность блоков информации некоторого типа. Все компоненты файла имеют общее имя, а каждый имеет еще и свой номер. Начальный элемент имеет нулевой номер.

Количество элементов файла может быть любым: число компонентов файла может изменяться (увеличиваться или уменьшаться), то есть, заранее не фиксируется. В файлах можно хранить достаточно большое количество данных. После каждого элемента файла автоматически ставится признак конца элемента, а в конце файла ставится признак конца файла.

С каждым файлом можно связать понятие "текущий указатель". Это неявно описанная переменная, которая указывает на конкретный элемент файла. Действия с файлами производятся поэлементно, причем в них участвует тот элемент, на который "смотрит" текущий указатель, перемещающийся в результате выполнения действия на следующий элемент.

Главное, чему необходимо научиться при работе с файлами - это записать информацию из программы в файл и считать нужную информацию в выделенную переменную для обработки программой. Общая последовательность действий при этом такова:

- описать переменную файлового типа;

- связать ее с конкретным физическим файлом процедурой assign;

- открыть файл процедурой reset или rewrite;

- выполнить чтение или запись информации;

- по окончании работы с файлом закрыть файл процедурой close.

Формат объявления файловых переменных и особенности работы с различными видами файлов (типизированными, нетипизированными, текстовыми) будут подробно изложены далее.

Процедуры и функции для работы с файлами любого типа

Переменные файлового типа используются в программе только в качестве параметров собственных и стандартных процедур и функций. Все фактические действия с файлами основаны на наборе стандартных процедур языка, входящих в состав модулей System и Dos.

Сначала рассмотрим процедуры модуля System.

Напомним, что он подключен к программам по умолчанию, то есть его не требуется подключать к программе в разделе Uses.

До начала работы с файлами устанавливается связь файловой переменной МуFilе с именем дискового файла. Очень важно различать собственно файл (область памяти на магнитном носителе с некоторой информацией) и переменную файлового типа в Turbo Pascal-программе. Считается, что файловая переменная является представителем некоторого дискового файла в программе. Для того, чтобы реализовать доступ к файлу на магнитном диске, программа должна связать его с файловой переменной. Для этого необходимо установить соответствие между переменной и именем файла. Это имя представляется в виде строки, содержащей имя файла и, может быть, путь к файлу, который формируется по общим правилам MS-DOS.

Например,assign (МуFilе, 'с:\МуDirectory\Result.dat');

здесь приведено полное (с указанием пути) имя пользовательского файла Result.dat.

Если путь не указан, программа будет искать файл только в своем рабочем каталоге и, как это принято в системе DOS, по указанным в файле аutoехес.bat путям. Кроме указания имени файла на дисковом накопителе может быть указано стандартное имя одного из устройств ввода-вывода: «соn» - консоль, то есть дисплей и клавиатура, «рrn» - или «lpt1» - принтер.

Не разрешается связывать с одним физическим файлом разные файловые переменные программы.

До тех пор, пока файловая переменная не связана с каким-либо дисковым файлом, никакие операции с ней в программе невозможны. Заметим, что можно связать файловую переменную с еще не существующим дисковым файлом. Это делается в случае последующего создания Turbo Pascal-программой файла с данным именем с помощью специальной системной процедуры.

После того, как файловая переменная с помощью процедуры Аssign связана с конкретным дисковым файлом, с ним можно выполнить любую допустимую операцию.

Внимание! Нельзя применять процедуру assign к открытому файлу.

Все файлы, открытые в результате работы программы, должны быть закрыты при завершении программы процедурой closе (МуFilе);

При выполнении этого оператора закрывается физический файл на диске, и фиксируются изменения, связанные с использованием данного файла. Обратите внимание на необходимость закрытия файлов во всех ветвях программы, в том числе в различных аварийных ситуациях. Незакрытые файлы нарушают файловую структуру на диске, что может приводить к серьезным проблемам с настройкой компьютера.

Открытие нового файла производится процедурой, единственный аргумент которой - переменная файлового типа, например:rewrite (МуFilе);

Эта процедура создает на диске файл с именем, связанным с переменной МуFilе процедурой Аssign. Указатель работы с файлом устанавливается на начало файла. После выполнения процедуры rewrite файл доступен как для записи, так и для чтения (в случае текстовых файлов – только для записи).

Внимание! Если файл с таким именем уже существует, он удаляется (его содержимое теряется), и создается новый пустой файл с данным именем.

Открытие существующего файла выполняет процедура reset (МуFilе);

Эта процедура ищет уже существующий файл на диске и открывает его для работы, помещая указатель в начальную позицию. Если файл с установленным в Аssign именем не найден, возникает ошибка ввода/вывода, контроль которой зависит от директивы компилятора {$I} (смотрите здесь). После выполнения процедуры reset файл доступен как для записи, так и для чтения (в случае текстовых файлов – только для чтения).

Запись в файл производится процедуройwrite (МуFilе, var1, var2, ...., varN);

Первый аргумент этой процедуры - переменная файлового типа, далее следует список записываемых переменных, которые должны соответствовать объявленному типу файла. При выполнении этой операции текущий указатель файла смещается на число позиций, равное числу переменных.

Чтение из файла производится аналогичной процедурой:read (МуFilе, var1, var2, ...., varN);

Примечание. Особенности выполнения операций записи и чтения для нетипизированных и текстовых файлов описаны в соответствующих разделах.

Положение элементов в файле нумеруется, начиная с номера 0 для первого элемента. После последнего элемента файла автоматически записывается признак конца файла.

Функция FileSize(МуFilе) определяет число элементов в файле. Функция неприменима к текстовым файлам. Файл MyFyle должен быть открыт.

Функция логического типа ЕОF(МуFilе) имеет значение Тruе, если указатель указывает на маркер конца файла (End Of File).

следующей за последней компонентой файла. В противном случае значение функции – false.

8.Изменение имени файла в Паскале

Rename(<имя_ф_переменной>, <новое_имя_файла>);

Здесь новое_ имя_ файла – строковое выражение, содержащее новое имя файла, возможно с указанием пути доступа к нему.

Перед выполнением этой процедуры необходимо закрыть файл, если он ранее был открыт.

9.Уничтожение файла в Паскале

Erase(<имя_ф_переменной>);

Перед выполнением этой процедуры необходимо закрыть файл, если он ранее был открыт.

10.Уничтожение части файла от текущей позиции указателя до конца в Паскале

Truncate(<имя_ф_переменной>);

11.Файл Паскаля может быть открыт для добавления записей в конец файла

Append(<имя_ф_переменной>);

№13 Текстовые файлы. Особенности. Процедуры и функции для работы с ними.

Текстовые файлы

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

var TF1, TF2: Text;

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

С признаком конца строки связана функция EOLn(var T:Text):Boolean, где Т – имя текстового файла. Эта функция принимает значение TRUE, если достигнут конец строки, и значение FALSE, если конец строки не достигнут.

Для операций над текстовыми файлами, кроме перечисленных, определены также операторы обращения к процедурам:

ReadLn (T) – пропускает строку до начала следующей;

WriteLn (T) – завершает строку файла, в которую производится запись, признаком конца строки и переходит к началу следующей.

Для работы с текстовыми файлами введена расширенная форма операторов ввода и вывода. Оператор

Read(T,X1,X2,...XK)

эквивалентен группе операторов

begin

Read(T,X1);

Read(T,X2);

Read(T,XK)

end;

Здесь Т – текстовый файл, а переменные Х1, Х2,...ХК могут быть либо переменными целого, действительного или символьного типа, либо строкой. При чтении значений переменных из файла они преобразуются из текстового представления в машинное.

Оператор

Write(T,X1,X2,...XK);

эквивалентен группе операторов

begin

Write(T,X1);

Write(T,X2);

Write(T,XK)

end;

Здесь Т – также текстовый файл, но переменные Х1, Х2, ..., ХК могут быть целого, действительного, символьного, логического типа или строкой. При записи значений переменных в файл они преобразуются из внутреннего представления в текстовый.

К текстовым файлам относятся стандартные файлы INPUT, OUTPUT.

Рассмотренные ранее операторы ввода – вывода являются частным случаем операторов обмена с текстовыми файлами, когда используются стандартные файлы ввода-вывода INPUT, OUTPUT.

Работа с этими файлами имеет особенности:

– имена этих файлов в списках ввода-вывода не указываются;

– применение процедур Reset, Rewrite и Close к стандартным файлам ввода-вывода запрещено;

– для работы с файлами INPUT, OUTPUT введена разновидность функции EOLn без параметров.

– Турбо Паскаль вводит дополнительные процедуры и функции, применимые только к текстовым файлам, это SetTextBuf, Append, Flush, SeekEOLn, SeekEOF.

Процедура SetTextBuf (var f: Text; var Buf; BufSize: Word) служит для увеличения или уменьшения буфера ввода-вывода текстового файла f. Значение размера буфера для текстовых файлов по умолчанию равно 128 байтам. Увеличение размера буфера сокращает количество обращений к диску. Рекомендуется изменять размер буфера до открытия файла. Буфер файла начнется с первого байта переменной Buf. Размер буфера задается в необязательном параметре BufSize, а если этот параметр отсутствует, размер буфера определяется длиной переменной Buf.

Процедура Append (var f: Text) служит для специального открытия выходных файлов. Она применима к уже существующим физическим файлам и открывает их для дозаписи в конец файла.

Процедура Flush (var f: Text) применяется к открытым выходным файлам. Она принудительно записывает данные из буфера в файл независимо от степени его заполнения.

Функция SeekEOLn (var f: Text): Boolean возвращает значение True, если до конца строки остались только пробелы.

№ 14 Типизированные файлы. Особенности. Процедуры и функции для работы с ними.

Типизированный файл - это последовательность компонент любого заданного типа (кроме типа "файл"). Доступ к компонентам файла осуществляется по их порядковым номерам. Компоненты нумеруются, начиная с 0. После открытия файла указатель (номер текущей компоненты) стоит в его начале на нулевом компоненте. После каждого чтения или записи указатель сдвигается к следующему компоненту.

Запись в файл:

Write(f, список переменных);

Процедура записывает в файл f всю информацию из списка переменных.

Чтение из файла:

Read(f, список переменных);

Процедура читает из файла f компоненты в указанные переменные. Тип файловых компонент и переменных должны совпадать. Если будет сделана попытка чтения несуществующих компонент, то произойдет ошибочное завершение программы. Необходимо либо точно рассчитывать количество компонент, либо перед каждым чтением данных делать проверку их существования (функция eof, см. выше)

Смещение указателя файла:

Seek(f, n);

Процедура смещает указатель файла f на n-ную позицию. Нумерация в файле начинается с 0.

Определение количества компонент:

FileSize(f): longint;

Функция возвращает количество компонент в файле f.

Определение позиции указателя:

FilePos(f): longint;

Функция возвращает порядковый номер текущего компонента файла f.

Отсечение последних компонент файла:

Truncate(f);

Процедура отсекает конец файла, начиная с текущей позиции включительно

№ 15. Нетипизированные файлы. Особенности. Процедуры и функции для работы с ними.

Вот мы и подошли к определению нетипизированных файлов. Итак, их суть в следующем: имея файл без определенного типа, мы можем читать из него любые данные, будь то строки, символы или записи. Запомните это и при необходимости используйте.

Нетипизированные файлы - это последовательность компонент произвольного типа.

Открытие 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.

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.

Для нетипизированных файлов можно использовать процедуры Seek, FIlePos и FileSize, аналогично соответствующим процедурам типизированных файлов.

№ 16.17.18 Указатели.Типизированые и нетипизированые. Общее определение. Значение указателя. Классификация.

Указатель - это ссылка на данные или код вашей программы. Он

представляет адрес в памяти элемента, на который указывает. Ис-

пользование указателей позволяет писать большие и более гибкие

программы и особенно полезно, когда вы начинаете писать объект-

но-ориентированные программы.

Указате-

ли требуется применять в следующих случаях:

* Если ваша программа работает с большими объемами данных

(общий объем которых превышает 64К).

* Если ваша программа во время компиляция использует данные

неизвестного размера.

* Если программа использует временные буферы данных.

* Если ваша программа работает с несколькими типами данных.

* Если ваша программа использует связанные списки данных или

объектов.

По мере того как программы становятся более сложными, и тре-

буются работа с большим количеством данных, область объемом в