Глава 9. ввод-вывод данных и файловая структура
§ Логический и физический файлы
§ Типы файловой переменной
§ Общие процедуры работы с файлами
§ Текстовые файлы
§ Обмен данными с консолью
§ Типизированные файлы
§ Нетипизированные файлы
Билет 36. Логический и физический файлы . Общие процедуры работы с файлами
ЛОГИЧЕСКИЙ И ФИЗИЧЕСКИЙ ФАЙЛ
Файловая система, реализуемая в Delphi Рascal, состоит из двух уровней: логических файлов и физических файлов.
Логический файл– это переменная одного из файловых типов, определенных в Delphi Рascal. Введенная файловая переменная может быть использована как средство общения с любым физическим файлом. Специальной процедурой AssignFile устанавливается, что объявленный логический файл будет служить средством доступа к конкретному физическому файлу.
Var
F : TextFile; {файловая переменная – лог. файл}
Begin
AssignFile(F,'A:\text.txt');
... {связывается физический файл text.txt на диске А: с логическим файлом F} End.
Физический файл– это:
• именованная область на устройствах внешней памяти (адресная часть в виде строковой константы оформляется в соответствии с правилами Windows – 'С:\PASCAL\program.pas');
• логическое устройство.
ЛОГИЧЕСКИЕ УСТРОЙСТВА, БУФЕРИЗАЦИЯ
Логические устройства используются для обмена информацией с основными устройствами ввода-вывода, такими как дисплей, клавиатура, и т.п. Они имеют стандартные имена (также записываются в виде строковой константы):
'CON'– консоль (клавиатура и экран);
'LPT1', 'LPT2'… – параллельные порты (типа Centronix) ;
'PRN'– принтер (синоним имени LPT1);
'COM1', 'COM2'...– последовательные порты;
'NUL'– фиктивное устройство (пустой файл), используется для отладки.
Физически операции ввода-вывода с файлами выполняются с использованием специального буфера. Стандартный объем буфера 128 байт. Физическая запись на устройство происходит только тогда, когда информацией будет занят последний байт буфера. Этим достигается компромисс между количеством и длительностью обращений к диску. Буферизация– накопление данных с целью
| обмена ими между программой и внешними устройствами |
| . |
| ОЗУ |
| Программа |
| Внешняя память, |
| устройство |
| Файл |
| Буфер |
| байт |
ФАЙЛОВЫЕ ТИПЫ
Тurbo Рascal поддерживает три файловых типа:
• текстовые файлы – Var F1 : TextFile;
• типизированные файлы – Var F2 : file of Real;
• нетипизированные файлы – Var F3 : file;
| file |
| TextFile |
| тип |
| компонента |
| of |
ОБЩИЕ ПРОЦЕДУРЫ РАБОТЫ С ФАЙЛОВЫМИ ПЕРЕМЕННЫМИ
• AssignFile (Var F : <файловый тип>, St : String). Инициализирует файловую переменную F, связывая ее с физическим файлом, определенным строкой St.
• Reset (Var F : <файловый тип>). Открывает файл, определенный файловой переменной F, для чтения. Для корректного выполнения процедуры необходимо иметь файл с соответствующим именем на диске.
• Rewrite (Var F : <файловый тип>). Открывает файл, определенный файловой переменной F , для записи. При открытии для записи существующего файла старый файл уничтожается.
• AppEnd (Var F : TextFile). Открывает текстовый файл, определенный файловой переменной F, для добавления строк.
• Read (F,...), Readln(F,...), Write(F,...), Writeln(F,...). Выполняют операции чтения/записи (кроме нетипизированных файлов).
• CloseFile (Var F : <файловый тип>). Закрывает файл, открытый для записи или чтения. Связь файла с файловой переменной сохраняется.
Билет 37. Текстовые файлы . Обмен данными с консолью.
ТЕКСТОВЫЕ ФАЙЛЫ
Физический текстовый файл трактуется в Delphi Рascal как совокупность строк переменной длины, состоящих из символов кодовой таблицы. В конце каждой строки ставится маркер конца строки EOLN (End Of Line – последовательность
| кодов ASCII #13 и #10), а в конце всего файла |
| – |
| маркер конца файла |
| EOF ( |
| End |
| Of |
| File |
| – |
| код ASCII #26 |
| ). |
Физические текстовые файлы связываются с файловыми переменными, принадлежащими типу TextFile.
Для ввода и вывода информации в текстовые файлы используют процедуры Read
(ReadLn) и Write (WriteLn), первым параметром которых является имя логического файла, после чего следует список переменных, относящихся к символьному (Char) или строковому (String) типу, а также к любому целому или вещественному.
WriteLn(Var F : TextFile; X1, X2,…, Xn) ;
ЧТЕНИЕ ИНФОРМАЦИИ ИЗ ТЕКСТОВОГО ФАЙЛА (READ И READLN)
• Если переменные ввода относятся к символьному типу Char, то символы считываются поочередно в соответствующие переменные (без разделителей).
• Для строкового типа String[N] количество "заносимых" символов в строковую переменную зависит от ее объявленной длины. Но если попался символ конца строки #13, то чтение строки прекращается.
• При введении числовых значений два числа считаются разделенными, если между ними есть пробел, символ табуляции (#9) или символ конца строки (#13). Если нарушен формат, то фиксируется ошибка ввода-вывода.
Процедура ReadLn считывает значения в текущей строке, и затем переводит позицию в начало следующей строки, даже если в текущей строке остались непрочитанные данные.
Var
X1, X2 : Real;
F : TextFile; {F 12.3 13.4 14.4 15.6}
Begin ...
ReadLn(F,X1,X2); {X1 12.3; X2 13.4} End.
ЗАПИСЬ ИНФОРМАЦИИ В ТЕКСТОВЫЙ ФАЙЛ (WRITE И WRITELN)
При записи информации в текстовый файл список вывода может включать выражения типа Char, String, Boolean, а также целого или вещественного типов.
Процедура Write выводит данные в текущую строку и не закрывает ее, т.е. следующие данные запишутся в ту же строку. Процедура WriteLn выводит строку данных и закрывает ее, приписывая символы #13 и #10 в ее конец. Имеется возможность управлять форматом вывода чисел. Список вывода может содержать не только переменные, но и константы, выражения, вызовы функций.
Write(F,RealVar,'номер',RealVar + Cos(5*5));
Обмен данными с консолью
В модуле System определены две переменные Input и Output типа TextFile, которые заранее связаны с физическим файлом-устройством 'CON'– консолью, которое объединяет клавиатуру и дисплей.
Если в процедурах ввода Read (ReadLn) опущено имя файла, то считается, что ввод идет из системного файла Input, что физически означает набор на клавиатуре. Аналогично, если в процедурах вывода данных Write (WriteLn) опущено имя файла, то они выводятся через файловую переменную Output на экран.
Write(Output, 23) = Write(23)
ТИПИЗИРОВАННЫЕ ФАЙЛЫ
Типизированный файл– это файл, все компоненты которого одного типа, заданного при объявлении файловой переменной. Тип данных может быть любым, кроме файлов, объектов и структурированных компонентов (массивов, записей, и т.д.), содержащих файлы или объекты. Компоненты файла хранятся на диске во внутреннем (двоичном) формате.
Так как каждый компонент занимает в файле одинаковый объем (равный размеру его типа), имеется возможность организовать прямой доступ к каждому из них. Процедура позиционирования
Seek(Var F : <файловый тип>; <номер компонента>)смещает указатель файла к требуемому компоненту.
Ввод-вывод данных осуществляется стандартными процедурами Read, Write, параметрами которых кроме файловой переменной являются переменные такого же типа, как и тип файла.
НЕТИПИЗИРОВАННЫЕ ФАЙЛЫ
Нетипизированные файлытакже состоят из машинных представлений данных, которые объявлены без указания типа его компонентов. Нетипизированный файл – это высокоскоростной низкоуровневый канал ввода-вывода для доступа к любым файлам с любым типом. С его помощью можно записывать на диск произвольные участки рабочей памяти компьютера и считывать их в память.
Операции чтения и записи осуществляется блоками с помощью процедур BlockRead и BlockWrite.