Основы программирования — второй семестр 08-09; Михалкович С.С.; I часть

Материал из Вики ИТ мехмата ЮФУ
Версия от 21:13, 19 февраля 2009; Ulysses (обсуждение | вклад) (→‎Классификация файлов)

Перейти к: навигация, поиск

Лекция 1

Файлы

Введение

Файл — именованная область на диске, содержащая некоторую информацию.

Преимущества:

  1. Хранят данные в промежутках между запусками программ.
  2. Размер данных в файле может существенно превышать оперативную память компьютера.

Классификация файлов

Файлы обычно классифицируют по двум признакам:
1. По типу компонент:

  • текстовые;
  • двоичные:
типизированные;
бестиповые.

2. По способу доступа:

  • последовательный;
  • произвольный.

<xh4>Текстовые файлы</xh4> Тип text. Состоят из строк переменной длины, в конце каждой из которых находится символ перехода на новую строку (#13#10 в Windows, #10 в Linux). В PascalABC.NET это константа NewLine.

Двоичные файлы: информация хранится в виде двоичного кода.

<xh4>Типизированные файлы</xh4> Тип file of <type>. Содержат данные фиксированного типа <type>.

<xh4>Бестиповые файлы</xh4> Тип file. Могут хранить данные различных типов.

В двоичных файлах информация хранится в том виде, как она хранится в оперативной памяти, а в текстовых числовая информация преобразуется к строковому виду и обратно, что занимает больше времени.

Файл называется

файлом произвольного доступа, если можно перейти к его i-му элементу за время, не зависящее от размеров файла («за константное время»),
файлом последовательного доступа, если переход к i-му элементу требует количество операций, пропорциональное i («требует линейного времени»).

Все файлы, содержащие элементы разного размера могут иметь только последовательный доступ к элементам. Таковыми являются:

  • текстовые,
  • бестиповые файлы.

Типизированные файлы имеют произвольный доступ.

Понятие файловой переменной, файлового указателя

Перед тем, как работать с информацией в файле, его надо открыть.
После этого можно выполнять операции чтения из файла и записи в файл.
По окончании работы его нужно закрыть.

Закрытый файл можно:

  • переименовывать
  • перемещать
  • копировать
  • удалять

С каждым открытым файлом связан так называемый файловый указатель, который указывает на текущую позицию в файле.
Файловый указатель создается при открытии файла, и, как правило, устанавливается на 1й элемент файла.
После каждой операции чтения или записи файловый указатель продвигается вперед на размер считанных элементов.

Паскаль-программа 

var f: file of integer;
begin
  Assign(f, 'a.dat');
    {связывает файловую переменную f с файлом на диске 'a.dat'
    (файл на диске может отсутствовать)}
  
  //файл состоит из элементов (1, 2, 3)
  Reset(f);               //файловый указатель — на элемент "1"
  
  var x: integer;
  read(f, x);             //x = 1
                          //файловый указатель — на элемент "2"
  
  write(f, x + 4, 666);   //теперь файл состоит из элементов (1, 5, 666)
                          //файловый указатель — за концом файла

  {выполнить read(f, x) НЕЛЬЗЯ, т.к. произойдет
   ошибка времени выполнения
   "чтение за концом файла"}
  write(f, 777);          //можно
  
  Close(f);
end.

<xh4>2 способа открытия файла</xh4>

  1. Reset(f) — открытие текстового файла на чтение, а двоичного — на чтение и запись;
    файл должен существовать;
    файловый указатель — на начало файла;
  2. Rewrite(f) — создание нового файла (если такого файла не существовало) или обнуление существующего;
    файловый указатель — в начало;
    текстовые файлы при этом открываются только на запись, а двоичные — на чтение и запись;

Функция Eof(f) [расшифровывается как End Of File] возвращает true, если файловый указатель находился за концом файла.

После работы с данными в файле его необходимо закрыть с помощью Close(f).
Если, не закрывая, выполнить Reset(f), то файловый указатель просто перейдет к началу.

Буферизация в файлах

С каждым файлом связан некий буфер памяти, в который информация из файла частично считывается, и, из которого записывается в нужную часть файла.

Наличие буфера ускоряет операции чтения и записи, поскольку они выполняются преимущественно не с внешним устройством (файлом), а с участком оперативной памяти.

Если забыть закрыть файл, открытый на запись, то можно потерять лишь данные, сохраненные в буфере.

Подпрограммы для работы с закрытыми файлами

procedure Rename(f, name);
       //переименовывает файл, связанyый с файловой переменной f, давая ему имя name 
procedure Erase(f);
       //удаляет файл, связанный с файловой переменной f 

function FileExists(name): boolean;
       //возвращает True, если файл с именем name существует 

function DeleteFile(name): boolean;
       //удаляет файл. Если файл не может быть удален, то возвращает False 
function RemoveDir(name): boolean;
       //удаляет каталог. Возвращает True, если каталог успешно удален 

function GetCurrentDir: string;
       //возвращает текущий каталог 
function SetCurrentDir(name): boolean;
       //устанавивает текущий каталог. Возвращает True, если каталог успешно установлен 
function CreateDir(name): boolean;
       //создает каталог. Возвращает True, если каталог успешно создан 

function ExtractFileName(name): string;
       //выделяет имя файла из полного имени файла name 
function ExtractFileExt(name): string;
       //выделяет расширение из полного имени файла name 
function ExtractFilePath(name): string;
       //выделяет путь из полного имени файла name

Ошибки ввода-вывода при работе с файлами

(самые распространенные)

  1. файл открыли, но забыли выполнить Assign
  2. открыли, но файла нет на диске (или нет прав доступа на чтение)
  3. попытка считывания за концом файла

Все эти ошибки нужно обрабатывать с помощью исключений.

Пример 1. Файл не существует. 

Assign(f, 'a.dat');

try
  Reset(f);
  read(f, x);
  Close(f);
except
  writeln('Файл не существует');
end;

<xh4>Оператор try..finally</xh4> 

try
<действия, которые могут вызвать исключение>
finally
<действия, которые надо выполнить независимо от того,
 произошло исключение, или нет>
end;

Этот оператор отличается тем, что не обрабатывает исключение, а лишь делает финальное действие в любом случае.
Для обработки нужен внешний блок try..except.

Пример 2. Попытка считывания за концом файла. 

Assign(f, 'a.dat');

try
  Reset(f);
  try
    read(f, x);
  finally
    Close(f);
  end;
except
  writeln('Произошла ошибка ввода-вывода');
end;

Лекция 2 <xh4></xh4> 



Пример. Проверка файла на существование.

===Подпрограммы для работы с типизированными файлами



Truncate
FileSize
FilePos
Seek



Варианты использования:



Seek(FileSize(f)) - переместить файловый указатель за конец файла (Eof(f)=True)
Seek(FilePos(f)-1) - вернуться на 1 позицию назад



Пример 1. Добавление 0 в конец файла

Пример 2. Возведение всех элементов файла в квадрат.

Пример 3. Использование в базах данных - перевод Иванова в 10 группу в виде наказания

Пример 4. Сортировка файла



for var i:=FileSize(f)-1 downto 1 do
for var j:=0 to i-1 do
begin
  Seek(f,j);
  read(f,x,y);
  if x>y then
  begin
    Seek(f,j);
    write(f,y,x);
  end;
end;







Источник — «http://it.mmcs.sfedu.ru/_wiki/index.php?title=Основы_программирования_—_второй_семестр_08-09;_Михалкович_С.С.;_I_часть&oldid=1022»