Типизированные файлы

1. Назначение.

Типизированные файлы состоят из компонентов определенного типа и предназначены для хранения больших массивов однотипных данных. Типизированные файлы являются файлами прямого доступа, т. е. возможно обращение к произвольному компоненту, т. к. длина любого компонента строго постоянна.

2. Описание файловых переменных для типизированных файлов.

Файловая переменная, обозначающая типизированный файл, описывается следующим образом:

Var

<имя_файловой_переменной> : File of <тип_компонентов>;

где <тип_компонентов> - любой стандартный тип, определенный в Pascal (кроме файлового) либо тип, определенный пользователем в разделе Type (кроме файлового).

Пример.

Type Stroka=Srtring[15];

Var

F1 : File of Integer; {файл с целочисленными компонентами}

F2 : File of Stroka; {файл со строковыми компонентами}

3. Процедуры и функции работы с типизированными файлами.

а) К типизированным файлам применимы процедуры Assign, Reset, Rewrite, Close, Rename, Erase и функция Eof.

б) Функция FileSize.

Назначение:	определение числа компонентов (размера файла).
Синтаксис:	FileSize( F ), где F – файловая переменная.
Описание работы:	функция FileSize возвращает целое число в диапазоне от 0 до 231-1, которое равно количеству компонентов в файле; если файл пуст, то функция возвратит 0.
Примечание:	аргументом функции не может быть файловая переменная текстового файла; файл должен быть открыт до применения функции.

в) Функция FilePos.

Назначение:	определение текущей позиции указателя обработки.
Синтаксис:	FilePos( F ), где F – файловая переменная.
Описание работы:	функция FilePos возвращает целое число в диапазоне от 0 до 231-1, которое равно текущей позиции (или номеру компонента, на который установлен указатель); если текущая позиция соответствует началу файла, то функция возвратит 0; если текущая позиция соответствует концу файла, то FilePos( F ) = = FileSize( F ).
Примечание:	аргументом функции не может переменная текстового файла; файл должен быть открыт до вызова функции.

г) Процедура Seek.

Назначение:	непосредственный доступ к заданному компоненту файла прямого доступа.
Синтаксис:	Seek( F, N ), где F – файловая переменная, N – номер нужного компонента, представляет собой целое число в диапазоне от 0 до 231-1.
Описание работы:	процедура Seek перемещает текущий указатель к компоненту с номером N (первый компонент в файле имеет номер 0); для расширения файла предусмотрена возможность перемещения на конец файла, это осуществляется с помощью функции FileSize: Seek(F, FileSize(F)).
Примечание:	процедуру Seek нельзя использовать для текстовых файлов; файл должен быть открыт до вызова этой процедуры.

д) Процедура Truncate.

Назначение:	усечение файла
Синтаксис:	Truncate( F ), где F – файловая переменная.
Описание работы:	процедура Truncate отсекает часть файла от текущего положения указателя до конца, при этом текущая позиция файла становится концом файла.
Примечание:	процедура Truncate не может применяться к текстовым файлам; файл должен быть открыт до вызова процедуры.

Задача 1. Создать файл Lab.dat из 20 целых чисел.

Program Dat; Uses Crt; Var F : File of Iinteger; i, j: Integer; Begin Assign(F, ‘Lab.dat’); {$I-} Rewrite(F); {$I+} If Ioresult <>0 Then Begin Writeln (‘Нет места на диске’); Halt; End; Randomize; For i:=1 to 20 Do Begin j:=Random(100); Write(F, j); End; Close(F); End.

{файловая переменная} {рабочие переменные} {установление связи F с внешним файлом} {отключение контроля ошибок ввода/вывода} {открытие файла для записи} {включение контроля ошибок ввода/вывода} {если Ioresult  0} {то вывод «На диске нет места»} { и окончание работы программы} {формирование типизированного файла} {закрытие файла}

Связь между файловой переменной и внешним файлом устанавливается процедурой Assign. Открытие файла для записи осуществляется процедурой Rewrite. Если на диске нет места, то на экране появляется соответствующее сообщение и файл не создается. При наличии места на диске с помощью оператора For создается файл из 20 целых чисел. При этом каждый раз используется генератор случайных чисел, который инициализируется процедурой Randomize. Запись в файл производится через переменную j, т. к. с помощью процедуры Write (Writeln) в типизированный файл можно записать только значение переменной, выражения в этом случае использовать нельзя.

Задача

Заменить нулем все компоненты с нечетными номерами файла Lab.dat, созданного с помощью программы Dat.

Program Prim; Uses Crt; Var F: File of Iinteger; Name: String; Size, i, II, j: Integer; Procedure Wywod; Begin While not Eof(F) Do Begin Read(F, J); Write(J, ‘ ’); End; Writeln; End; Begin Repeat Write(‘Входной файл >’); Readln(Name); Assign(F, Name); {$I-} Reset(F); {$I+} II:= Ioresult; If II<>0 Then Writeln(‘Файл’,Name,’ не найден’); Until II=0; Wywod; Writeln(‘Для продолжения нажать Enter’); Readln; Size:=FileSize(F); For i:=1 to (Size div 2) Do Begin Seek(F, 2*i - 1); j:=0; Write(F, j); End; Writeln(‘Результирующий файл’); Seek(F, 0); Wywod; Close(F); Readln; End.

{файловая переменная} {имя файла} {рабочие переменные} {процедура вывода файла на экран} {в цикле} {ввод имени файла Lab.dat} {установление связь F с внешним файлом} {отключение контроля ошибок ввода/вывода} {открытие файла для чтения для записи} {включение контроля ошибок ввода/вывода} {присваивание II значения Ioresult} {если II  0} {то вывод сообщения «Файл…не найден»} {постусловие: пока не открыт нужный файл} {вывод исходного файла} {Size = число компонентов в файле} {в цикле по i} {перемещение указателя к следующему} {нечетному компоненту} {замена нулем нечетного компонента} {конец цикла For} {перемещение указателя в начало файла} {вывод полученного файла} {закрытие файла}

Объяснить (!!!). Открытие файла для чтения осуществляется стандартной процедурой Reset. С помощью процедуры Reset можно также открыть файл для его корректировки. Значение стандартной функции Ioresult присваивается рабочей переменной II, так как после повторного обращения к функции Ioresult (после вывода сообщения «Файл не найден») ее значение меняется, т. к. вывод на экран всегда корректен. Если открывается несуществующий файл на диске, то на экране появится сообщение «Файл … не найден» и снова будет запрашиваться имя входного файла. В данном примере надо ввести имя файла Lab.dat. С помощью стандартной функции Filesize определяется число компонентов в файле. Для перемещения указателя обработки к заданному компоненту используется процедура Seek. При определения длины файла оператором

Size:=Filesize(F);

и организации доступа к компонентам файла с помощью операторов вызова процедуры Seek

Seek(F, 2*I-1) (Seek(F, 0))

используются переменная Size типа Integer и выражение 2*i - 1 типа Integer. Для вывода на экран результирующего файла текущую позицию в файле надо переместить в начало. Для этого применяется процедура

Seek(F, 0);

Внутренняя процедура Wywod используется для вывода исходного и результирующего файлов.

Входной файл Lab.dat

61 41 37 91 81 15 60 10 51 5 98 18 32 84 42 46 77 75 99 62

Результирующий файл

61 0 37 0 81 0 60 0 51 0 98 0 32 0 42 0 77 0 99 0

Результаты выполнения программы Prim.

Тип – запись

1. Реальные данные об объектах часто описываются величинами разных типов. Например, товар на складе описывается следующими величинами: наименование (String), количество (Integer), цена (Real), наличие сертификата качества (Boolean) и т. д. В этом случае возникает необходимость хранить и обрабатывать совокупности данных различного типа, поэтому приходится использовать отдельные массивы для каждого типа данных, а для установления соответствия между ними вводятся соответствующие индексы. Такой подход не очень удобен и существенно усложняет написание программы. В Pascal существует другой способ решения таких задач – использование комбинированного типа данных, который называется запись. Запись – это структурированный тип данных, состоящий из фиксированного числа компонентов одного или нескольких типов.

2. Определение типа записи начинается идентификатором Record и заканчивается зарезервированным словом End. Между ними заключен список компонентов, называемых полями, с указанием идентификаторов (имен) полей и типа каждого поля (см. ниже). Тип запись можно описывать:

а) в разделе описания типов

Type

<имя_типа_записи> = Record

<имя_поля_1> : <тип_поля_1>;

< имя_поля_2> : < тип_поля_2>;

…

< имя_поля_k> : < тип_поля_k>;

End;

Var

<имя_переменной> : <имя_типа_записи>;

б) явно в разделе описания переменных

Var

<имя_переменной> : Record

<имя_поля_1> : <тип_поля_1>;

< имя_поля_2> : < тип_поля_2>;

…

< имя_поля_k> : < тип_поля_k>;

End;

Пример 1.

Type

Car = Record {объявление записи из 4-х полей}

Number : Integer; {номер}

Marka : String[20]; {марка}

FIO : String[40]; {фамилия и инициалы владельца}

Address : String[60]; {адрес владельца}

End; {окончание описания записи}

Var

M, V : Car; {объявление переменных типа- запись}

Идентификатор (<имя_поля_...>) поля должен быть уникален только в пределах записи, т. е. в разных записях поля могут иметь одинаковые имена. Однако во избежание ошибок лучше делать его уникальным в пределах всей программы.

<тип_поля_...> - любой стандартный тип языка Pascal, включая тип запись, т. е. поле записи может быть в свою очередь записью. Если в качестве <тип_поля_...> используется тип, определенный пользователем, то он должен быть объявлен до описания записи.

Из записей одного типа можно составлять массивы

Пример 2.

Type

Person = Record

FIO : String[20];

Age : Integer;

Prof : String[30];

End;

Var

List : Array[1..50] of Person;

3. Обращение к значению поля осуществляется с помощью составного имени, которое состоит из имени переменной типа запись и идентификатора поля, разделенных точкой. Например, чтобы получить доступ к полям записи Car (см. пример 1), надо написать:

M.Number, M.marka, M.FIO, M.Address.

Составное имя можно использовать везде, где допустимо применение типа поля (применение данных такого же тира, как и поле записи). Для присваивания полям значений используется оператор присваивания.

Пример.

а) присваивание полям записи значений в программе (см. пример 1):

M.Number :=1678;

M.Marka :=’ГАЗ-24’;

M.FIO :=’Иванов И. И.’;

M.Address :=’Ул. Пушкина 12-31’;

б) присваивание полям одной записи значений полей другой записи (см. пример):

V:=M;

Обращение к полям записи имеет несколько громоздкий вид, что неудобно при использовании длинных идентификаторов. Для решения этой проблемы в Pascal предназначен оператор присоединения With … Do:

With <переменная_типа_запись>

Do <оператор>;

где <переменная_типа_запись> - имя переменной типа запись, с полями которой нужно работать, <оператор> - простой или составной оператор языка Pascal. Один раз указав имя переменной типа запись в операторе With, можно в пределах этого оператора работать с именами полей как с обычными переменными, т. е. без указания перед идентификатором поля имени переменной, определяющей запись.

Пример.

With M

Do Begin

Number :=1678;

Marka :=’ГАЗ-24’;

FIO :=’Иванов И. И.’;

Address :=’Ул. Пушкина 12-31’;

End;

Примечание. Оператор присоединения действует только на поля записи, указанной в операторе присоединения. Все поля, относящиеся к другой записи, используются только с указанием идентификатора записи.

4. Операции с записями:

• ввод записи с клавиатуры:

Read(M.Number, M.Marka, M.FIO, M.Address);

• вывод записи на экран монитора:

Writeln(M.Number:4, M.Marka:7, M.FIO:12, M.Address:25);

• чтение записи из текстового файла:

Read(<имя_файла>, M.Number, M.Marka, M.FIO, M.Address);

• вывод значения переменной в текстовый файл:

Writeln(<имя_файла>, M.Number:4, M.Marka:7, M.FIO:12, M.Address:25);

• сравнение записей:

If M.Fam <> V.Fam

Then …

Если операции с записью производятся в пределах оператора присоединения, то указываются только имена полей записи, указанной в операторе присоединения. Во всех остальных случаях обязательно полное указание имени поля записи (составное имя).

Задача

Ввести с клавиатуры и записать в типизированный файл Swed.dat данные о студентах, содержащие следующие сведения: фамилию, имя, отчество, год рождения.

Program Primer; Uses Crt; Type Anketa = Record Fam, Nm, Ot : String[15]; Born : Integer; End; Var F : File of Anketa; A : Anketa; S : Char; Begin Assign(F,’Swed.dat’); Rewrite(F); Clrscr; Repeat With A Do Begin Write(‘Фамилия: ’); Readln(Fam); Write(‘Имя: ’); Readln(Nm); Write(‘Отчество: ’); Readln(Ot); Write(‘Год рождения: ’); Readln(Born); End; Write(F, A); Writeln(‘Продолжить (y/n)’); Readln(S); Until Upcase(S)=’N’; Close(F); End.

{объявление типа - запись} {файловая перем. типизированного файла} {А - запись} {символьная переменная} {установление связи между F и Swed.dat} {открытие файла на запись} {в цикле} {для записи А} {ввод значений полей записи А} {с клавиатуры} {запись записи А в файл} {вывод запроса на продолжение} {ввод ответа с клавиатуры} {пока не нажата ‘N’ или ‘ n’} {закрытие файла}