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 файлы также 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.