Работа с файлами

В прошлом выпуске мы с вами начали писать программу, которая и должна была стать основополагающей в наших дальнейших действиях. Программа называлась "Записная книжка", манипулировала с типом record и еще содержала маленькую ошибочку, которую, кстати, многие заметили.

Обратите внимание на этот код:

......

C := ReadKey;

case C of

'1'..'9': begin

Val(C, I, Code);

List_Item(I);

end;

'a': New_Item;

#27: Quit := true;

end;

......

В этом вся собака зарыта. Дело в том, что в условии упоминается о работе с 10-ю записями, а этот алгоритм позволяет использовать всего девять, так как вообще не умеет читать двухзначные числа. Как решить этот вопрос - Ваша задача! Программирование вообще без задач, которые нужно решать, не обходиться...

Ну а мы интенсивно двигаемся дальше. Сегодня - как и было обещано, файлы. Пока только теория, которую вам нужно усвоить (ее довольно много), практика будет в следующем выпуске.

Работа с файлами

В паскале работа с файлами осуществляется через специальные типы, доселе нам не известные. Это файловые типы, которые определяют тип файла, то есть фактически указывают его содержимое. С помощью этой переменной, которой присвоен необходимый тип, и осуществляется вся работа с файлами - открытие, запись, чтение, закрытие и т.п.

При работе с файлами существует определенный порядок действий, которого необходимо придерживаться. Вот все эти действия:

1. Создание (описание) файловой переменной;

2. Связывание этой переменной с конкретным файлом на диске или с устройством ввода-вывода (экран, клавиатура, принтер и т.п.);

3. Открытие файла для записи либо чтения;

4. Действия с файлом: чтение либо запись;

5. Закрытие файла.

Первое, на что хочу обратить внимание, это возможность связать файловую переменную не только с физическим файлом на носителе информации, но и с устройством. В качестве такового используются обычные псевдонимы устройств DOS. Вот основные два:

1. CON - консоль (экран-клавиатура), то есть по записи в это устройство мы будем получать информацию на экран, при чтении информации из этого устройства, будем читать данные с клавиатуры.

2. PRN - принтер. При записи в это устройство вы получите информацию на принтер.

Далее хочу обратить внимание на последний этап - закрытие файла. В принципе, не обязательное условие для файлов, из которых мы читаем данные. Если не закроем - ошибки это не вызовет, последствий тоже. Однако обязательно закрывать файл, если мы осуществляли в него запись. Дело в том, что если мы пишем данные в файл на диске и забываем его закрыть - информация не сохраниться. Она (информация) помещается во временный буфер, который запишется на диск только при закрытии файла.

Типы файловых переменных

Перед тем, как начинать работу с файлами, давайте посмотрим, какие существуют переменные для работы с ними. В Turbo Pascal имеется три типа таких переменных, которые определяют тип файла. Вот эти типы:

1. Text - текстовый файл. Из переменной такого типа мы сможем читать строки и символы.

2. File of _любой_тип_ - так называемые "типизированные" файлы, то есть файлы, имеющие тип. Этот тип определяет, какого рода информация содержится в файле и задается в параметре_любой_тип_. К примеру, если мы напишем так:

   F: File of Integer;

   То Паскаль будет считать, что файл F содержит числа типа Integer; Соответсвенно, читать из такого файла мы сможем только переменные типа Integer, ровно как и писать. Напишем так:

   type

   A = record

   I,J: Integer;

   S: String[20];

   end;

   var

   F: File of A;

   То получим очень интересную картину, когда файл содержит в качестве элементов записи. Мы сможем их читать, писать и производить с ними действия. Именно этим мы и займемся в процессе модификации нашей программы "Записная книжка".

3. File - нетипизированный файл. Когда мы указываем в качестве типа файла просто File, то есть без типа:

   F: File;

   То получаем "нетипизированный" файл, чтение и запись в который отличается от работы с файлами других типов. Эти действия производятся путем указания количества байт, которые нужно прочитать, а также указанием области памяти, в которую нужно прочитать эти данные. Это тема будущих выпусков.

Итак, разобрались с типами файлов. Теперь давайте по порядку разбирать действия, применяемые для работы с файлами. Я говорил о них выше.

Связывание переменной с файлом

Самый универсальный шаг. Выполняется одной и той же процедурой для всех типов файлов, а именно процедурой Assign:

Как видите, в качестве параметров задаются переменная либого файлового типа и строка - путь к файлу, который, по правилам DOS, не может быть длиннее 79 символов. Вот пример использования assign:

var

T: Text;

F1: File of Byte;

F2: File;

begin

Assign(T, '1.txt');

Assign(F1, 'C:ProgrammTp2.txt');

Assign(F2, 'F:usrinapacheconfhttpd~1.con');

..........

Как видите, это очень просто и сама процедура Assign проблем не вызывает. Давайте теперь рассмотрим следующий этап.

Открытие файла

Открытие файла - это уже более усложненный процесс, нежели связывание с ним переменной. Здесь учитывается, зачем открывается файл - для записи или чтения, а также в зависимости от типа файла процедуры выполняют различные действия.

Тем не менее этот процесс не сложен и заключается в использовании одной из трех имеющихся процедур:

1. Reset(_любая_файловая_переменная_);

   Открыват файл на чтение. В качестве параметра - файловая переменная любого из перечисленных выше типов. Это может быть текстовый, типизированный либо не типизированный файл. В случае с текстовым файлом, он открывается только на чтение. В случае с типизированным и нетипизированным файлом - он открывается на чтение и запись.

2. Append(T: Text);

   Эта процедура открывает текстовый файл (только текстовый!) на запись. Выше я сказал, что Reset при задании параметра типа Text не позволит писать в него данные, открыв файл лишь для чтения. То есть если вы используете текстовый файл и хотите производить в него запись, нужнo использовать Append. Если чтение - Reset. В остальных случаях дело обходиться одной процедурой Reset.

   Также обратите внимание, что если вы до этого уже открыли файл на чтение, вам не нужно закрывать его и открывать снова на запись. В этом случае файл закрывается сам и открывается заново. При записи данных в файл при открытии его с помощью этой процедуры они записываются в конец файла.

3. ReWrite(F) - создает новый файл либо перезаписывает существующий. Будьте осторожны, если не хотите случайно удалить нужный файл. Напомню, файл, открытый с помощью этой процедуры будет полностью перезаписан.

В использовании процедур, думаю, проблем не будет. Однако возникает другой вопрос - что, если файла, который открывается, нет? Если он не существует на диске, то как мы сможем из него читать информацию? Программа выбьет ошибку в такой ситуации. Это реальная проблема, которая, кстати, очень просто решается.

Способ проверки заключается в двух этапах: использовании ключей компилятора и функции IOResult, которая возвращает значение от только что выполненной операции ввода-вывода. С функцией разберемся быстро, а вот с такой штукой как ключи компилятора мы еще не сталкивались, поэтому остановимся подробнее.

Ключи компилятора - это обыкновенные переключатели, которые контролируют ход выполнения программы исключая или включая реакцию на какие-нибудь условия. В нашем случае нас интересует условие, когда физически отсутствует нужный нам файл, либо не удалось открыть его по другим причинам. Ключей у Паскаля довольно много, мы пока изучим один, необходимый нам на данный момент.

Оформляются ключи следующим образом: в скобках комментариев "{}" первым символом после открывающей скобки "{" ставиться знак доллара "$", после чего указывается имя ключа и его значение. Нас интересует ключ, который выключает вывод ошибок ввода-вывода, называется он "I". Выглядит все это следующим образом:

По сути дела отсутствие файла - это ошибка, которая возвращается функцией IOResult. Если же эта функция возвращает 0, то файл успешно открыт, без ошибок. Вот и вырисовывается последовательность действий, необходимых для проверки на наличие файла:

1. Связываем переменную с файлом;

2. Выключаем вывод ошибок на экран - {$I-}

3. Открываем файл необходимой нам процедурой;

4. Включаем вывод ошибок {$I+} - пусть будет для дальнейшего отслеживания таковых;

5. Проверяем, если IOResult возвращает нуль, то все было путем и файл открыт. Иначе выводим ошибку.

Вот пример такой программы:

var

T: Text;

S: String;

begin

Write('Enter filename: ');

Readln(S);

Assign(T, S);

{$I-}

Reset(T); { открываем файл для чтения }

{$I+}

if IOResult <> 0 then { если не нуль, то была ошибка }

begin

Write('Error when open file!');

Halt;

end;

{ иначе все в порядке, продолжаем }

..........

end.

Закрытие файла

Выше я говорил о том, зачем нужно закрывать файл и когда надо это делать. Закрытие файла производиться с помощью процедуры Close(F), где F - это переменная файлового типа. Эта процедура одна для всех типов файлов.

Запись и чтение файлов. Часть I

Сегодня я хочу рассказать о записи и чтении текствых и типизированных файлов, в следующем выпуске рассказ пойдет о чтении файлов без типа. Итак, переходим к непосредственной обработке файловой информации.

Чтение файлов. Чтение файлов производится с помощью отлично известных нам процедур Read и Readln. Они используются также, как и при чтении информации с клавитуры. Отличие лишь в том, что перед переменной, в которую помещается считанное значение, указывается переменная файлового типа (дескриптор файла):

Здесь F - дескриптор файла, C - переменная (Char, String - для текстовых, любого типа - для типизированных файлов).

Также сразу хочу упомянуть о одной, пожалуй самой главной функции при чтении файлов. Это функция поверки на конец файла - Eof(F): Boolean;. В качестве параметра - файловая переменная любого типа. Функция возвращает TRUE если достигнут конец файла и FALSE иначе. Здесь все очень просто, демонстрации ради давайте напишем небольшую программку. Пусть имеем текстовый файл. Давайте его распечатаем и заодно посчитаем, например, количество пробелов:

var

T: Text;

С: Char;

Spaces: Word;

S: String[79]; { 79-макс. длина пути в DOS }

begin

Write('Enter filename: ');

Readln(S);

Assign(T, S);

{ открываем файл для чтения }

{$I-}

Reset(T);

{$I+}

{ если не нуль, то была ошибка }

if IOResult <> 0 then

begin

Write('Error when open file ', S, ' !');

Halt;

end;

{ иначе все в порядке, продолжаем }

{ ЦИКЛ: пока НЕ КОНЕЦ ФАЙЛА }

While (not Eof(T)) do

begin

{ читаем из файла переменную }

Read(T, C);

{ если пробел, увеличиваем счетчик }

If C = ' ' then Inc(Spaces);

Write(C);

end;

Writeln('КОЛИЧЕСТВО ПРОБЕЛОВ: ', Spaces);

Readln;

end.

Думаю, здесь все ясно. Продолжаем двигаться дальше и посмотрим, как производиться запись в файлы.

Запись в файлы. Вы еще не догадались? Запись в файлы производиться точно так же, как и запись на экран - с помощью процедур Write и Writeln. Как и в случае с чтением, перед записываемой в файл переменной указывается тескриптор файла:

При этом, естественно, переменная должна соответствовать типу файла. Примера ради давайте составим еще одну небольшую программку, которая покажет работу с файлами. На сей раз уже используем типизированные файлы, а именно состоящие из чисел. Итак, мы имеем файл, в котором содержаться числа типа Integer. Давайте отсортируем эти числа в файле по возрастанию.

План дейтсвий:

• Отрываем типизированный файл из Integer; (проверяем на ошибку и т.п.)

• Читаем все числа в массив (считываем, пока не конец файла)

• Сортируем массив по возрастанию;

• Записываем отсортированный массив обратно в файл.

Получается такая программа:

Program Sorting;

uses Crt;

var

F: File of Integer;

I, J, M: Word;

Mas: Array[1..500] of Integer;

S: String;

begin

ClrScr;

Write('Enter filename: ');

Readln(S);

{ открываем файл }

Assign(F, S);

{$I-}

Reset(F);

{$I+}

if IOResult <> 0 then

begin

Write('Error when open file!');

Halt;

end;

{ пока не конец файла, читаем массив }

While (not Eof(F)) do

begin

Inc(M);

Read(F, Mas[M]);

Write(Mas[M], ' ');

end;

{ сортируем массив по возрастанию }

For I := 1 to M do

For j := 1 to M do

if Mas[I] < Mas[J] then

begin

inc(mas[j], mas[i]);

mas[i] := mas[j]-mas[i];

dec(mas[j], mas[i]);

end;

Writeln; Writeln('=============================================');

{ перезаписываем файл }

ReWrite(F);

For I := 1 to 100 do

begin

Write(Mas[I], ' ');

Write(F, Mas[i]);

end;

Writeln; Write('Elements in file: ', M);

Close(F);

Readln;

end.

Программа очень проста и хорошо демонстрирует работу с типизированными файлами. В качестве сортировки массива я использую метод пузырька, чтобы перезаписать файл использую ReWrite. Вроде не должно возникать никаких сложностей... Будут проблемы, пишите. Ну а на сегодня, пожалуй, все. Этой информации вам будет достаточно, в следующем выпуске займемся, как я уже сказал, нетипизированными файлами и продолжим писать программу "Записная книжка".