Семакин И.Г., Шестаков А.П. Основы программирования

Подождите немного. Документ загружается.

ле.

С элементами файла можно выполнять только две операции:

читать из файла и записывать в файл.

Файловый тип

переменной

—

это структурированный тип, пред-

ставляющий собой совокупность однотипных элементов, количе-

ство которых заранее (до исполнения программы) не определено.

Структура описания файловой переменной:

Var <имя переменной>: File Of <тип элемента>;

где <тип элемента> может быть любым, кроме файлового.

Например:

Var Fi: File Of Integer;

Fr:

File Of

Real;

Fc:

File Of Char;

Файл можно представить как последовательную цепочку эле-

ментов (эл.), пронумерованных от 0, заканчивающуюся специ-

альным кодом, называемым

маркером конца

(<м. к.>):

эл.О

эл.

ЭЛ.

./V и. к.

Количество элементов, хранящихся в данный момент в фай-

ле,

называется его

текущей

длиной.

Существует специальная ячейка

памяти, которая хранит адрес элемента файла, предназначен-

ного для текущей обработки (записи или чтения). Этот адрес на-

зывается

указателем

или

окном

файла.

Для того чтобы начать запись в файл, его следует

открыть для

записи.

Это обеспечивает процедура Rewrite (FV) ; где

FV —

имя

файловой переменной. При этом указатель устанавливается на на-

чало файла. Если

файле есть информация, то она исчезает. Схема-

тически выполнение процедуры Rewrite можно представить так:

До:

эл.О

эл.

м.

к.

После:

м.к.

Rewrite(FV);

Стрелка внизу отмечает позицию указателя.

Запись в файл

осуществляется процедурой Write

(FV,

V);

где v

—

переменная того же типа, что и файл FV. Запись происходит туда,

где установлено окно (указатель). Сначала записывается значение,

120

затем указатель смещается в следующую позицию. Если новый

элемент вносится в конец файла, то сдвигается маркер конца. Схема

выполнения оператора:

До:

ач.О

эл.

м.

к.

Write(FV,V);

После:

ai.O

эл.

m.N

м. к.

Пример 1. В файловую переменную Fx занести 20 вещественных

чисел, последовательно вводимых с клавиатуры.

Var Fx: File Of

Real;

I: Byte;

Begin

Rewrite(Fx);

For I:=l To 20 Do

Begin

Write

('?');

ReadLn(X);

Write(Fx,X)

End

End.

Для чтения элементов файла с его начала следует

открыть

файл

для

чтения.

Это делает процедура Reset (FV).

В результате указатель устанавливается на начало файла. При

этом вся информация в файле сохраняется. Схема выполнения

процедуры:

До:

эл.О

эл.

м.

к.

Reset(FV);

После:

эл.О

ач.

эл.

./V м.

к.

Чтение из файла осуществляется процедурой Read (FV, v) ; где

v — переменная того же типа, что и файл FV. Значение текущего

элемента файла записывается в переменную v; указатель смеща-

ется к следующему элементу.

121

До:

эл.О

an.,

эп.К

эл.

К+\

эл.

м. к.

Read(FV, V)

После:

эл.О

эл.

эп.К

эл.

К+\

эл.

N м. к.

ЭЛ.А:

Доступ к элементам файла может быть

последовательным

или

прямым.

В стандартном Паскале реализован только последователь-

ный доступ.

Принцип

последовательного

доступа:

для того

чтобы

прочитать

п-ю запись файла, сначала нужно прочитать все

предыдущие

записи

с 1-й по (п-1)-ю.

Пример 2. В переменной х получить 10-й элемент вещественно-

го файла Fx.

Program A;

Var Fx: File Of

Real;

Begin

Reset(Fx);

For I:=l To 10 Do Read(Fx,X)

End.

Функция Eof (FV) проверяет маркер конца файла (end of

file).

Это логическая функция, которая получает значение true, если

указатель установлен на маркер конца, в противном случае

—

false.

Пример 3. Просуммировать все числа из файла Fx, описанного

в предыдущем примере.

Reset(Fx);

Sx:=0;

While Not Eof(Fx) Do

Begin

Read(Fx,X);

Sx:=Sx+X

End;

To же самое с помощью цикла Repeat можно делать следую-

щим образом:

Repeat

Read(Fx,X);

Sx:=Sx+X

Until Eof(Fx);

122

Во втором варианте возможна ошибка чтения, если файл Fx

пустой. Первый вариант от такой ошибки застрахован, поэтому

он более предпочтителен.

Внешние файлы.

Турбо Паскале все внешние устройства (дисп-

лей, клавиатура, принтер, диски и т.д.) трактуются как логичес-

кие устройства с файловой структурой организации данных. Все

немагнитные внешние устройства однофайловые. Иначе говоря, с

каждым из них связан один файл со стандартным именем, пред-

назначенный для обмена с внутренней памятью ЭВМ текстовой

(символьной) информацией.

Стандартные имена логических устройств определяются опе-

рационной системой, в среде которой работает Паскаль. В системе

MS DOS определены следующие имена:

CON (консоль)

—

логическое устройство, связанное при вво-

де с клавиатурой, при выводе — с экраном;

PRN (принтер) — логическое имя файла, связанного с уст-

ройством печати;

AUX

—

логическое имя коммуникационного канала, который

используется для связи ПК с другими машинами;

INPUT

—

логическое имя стандартного устройства ввода, свя-

занного с клавиатурой; при этом вводимые с клавиатуры симво-

лы отражаются на экране дисплея;

OUTPUT — логическое имя стандартного устройства вывода

на экран.

Магнитный диск (МД) — многофайловое устройство. На нем

хранятся как стандартные (системные) файлы, так и файлы,

создаваемые пользователем. На магнитном диске могут создаваться

файлы любых типов. Файлы на МД используются как в режиме

чтения, так и в режиме записи.

Список файлов на диске хранится в директории (каталоге)

диска. Каталог вызывается на экран системной командой DIR. В

полной форме каталог содержит идентификаторы файлов, объем

занимаемой памяти, дату и время создания файла. Идентифика-

тор файла состоит из имени и типа файла:

<имя файла>.<тип файла>

Имя содержит от 1 до 8 латинских букв и (или) цифр; тип —

необязательный элемент (от 0 до 3 символов), указывающий на

характер информации, хранимой в файле.

Например:

PROGRAM, PAS — в файле текст программы на Паскале;

NUMBER.

DAT

— файл числовых данных;

NAMES

тхт

—

текстовый файл.

Для организации связи между файловой переменной и внешним

файлом в Турбо Паскале используется

процедура

назначения:

123

Assign(<имя файловой переменной>,

<идентификатор внешнего файла>);

Здесь <идентификатор внешнего файла> — строковая вели-

чина (константа или переменная). Например:

Assign(Fi,'Number.dat');

После выполнения процедур Assign и Rewrite создается но-

вый внешний файл, имя которого заносится в директорию.

Если файл открывается для чтения (Assign и Reset), то в

указанном каталоге уже должен содержаться указанный внешний

файл. В противном случае будет обнаружена ошибка.

Работа с файлом в программе завершается его закрытием с

помощью процедуры

Close (<имя файловой переменной>)

Например:

Close(Fi)

Подведем итог сказанному. Для создания и заполнения файла

требуется следующая последовательность действий:

Описать файловую переменную.

Описать переменную того же типа, что и файл.

Произвести назначение (Assign).

Открыть файл для записи (Rewrite).

Записать в файл данные (Write).

6. Закрыть файл (Close).

Пример 4. Создать файл, содержащий среднесуточные темпера-

туры за некоторое количество дней. При этом необязательно пред-

варительно указывать количество чисел во вводимой информа-

ции. Можно договориться о каком-то условном значении, кото-

рое будет признаком конца ввода. Пусть, например, признаком

конца ввода будет число 9999.

Program Таski;

Var Ft: File Of

Real;

Begin

Assign(Ft,'Temp.dat');

Rewrite(Ft)

;

WriteLn('Вводите данные. Признак конца -

9999');

ReadLn

(T);

While T<>9999 Do

Begin

Write(Ft,T);

Write

('?');

ReadLn(T)

End;

WriteLn('Ввод данных

закончен!');

Close(Ft)

End.

124

В результате работы этой программы на диске будет создан файл

с именем Temp. dat, в котором сохранится введенная информация.

Для последовательного чтения данных из файла требуется вы-

полнить следующие действия:

Описать файловую переменную.

Описать переменную того же типа.

Выполнить назначение (Assign).

Открыть файл для чтения (Reset).

В цикле читать из файла (Read).

6. Закрыть файл (close).

Пример 5. Определить среднюю температуру для значений, хра-

нящихся в файле Temp.dat.

Program

Task2;

Var Ft: File Of

Real;

T,St:

Real;

N: Integer;

Begin Assign(Ft,'Temp.dat');

Reset(Ft);

St:=0;

While Not Eof(Ft) Do

Begin

Read(Ft,T);

St:=St+T

End;

N:=FileSize(Ft) ;

St:=St/N;

WriteLn('Средняя температура

3a',N:3,

'суток

равна',St:7:2,'гр-в');

Close(Ft)

End.

В этой программе использована функция определения размера

файла:

FileSize(<имя файловой

переменной>);

Ее результат — целое число, равное текущей длине файла.

Замечание: согласно стандарту Паскаля в файл, открытый опе-

ратором Rewrite, можно только записывать информацию, а файл,

открытый оператором Reset, можно использовать только для чте-

ния. В Турбо Паскале допускается запись (Write) в файл, откры-

тый для чтения (Reset). Это создает определенные удобства для

модификации файлов.

Текстовые файлы. Текстовый файл — наиболее часто употреб-

ляемая разновидность файлов. Как уже отмечалось раньше, немаг-

нитные внешние устройства (логические) работают только с тек-

стовыми файлами. Файлы, содержащие тексты программ на Пас-

125

кале и других языках программирования, являются текстовыми.

Различная документация, информация, передаваемая по каналам

электронной связи, — все это текстовые файлы.

В программе файловая переменная текстового типа описывает-

ся следующим образом:

Var <исентификатор>:text;

Текстовый файл представляет собой символьную последова-

тельность, разделенную на строки. Каждая строка заканчивается

специальным кодом

—

маркером конца строки (м.к.с). Весь файл

заканчивается маркером конца файла (м.к.ф.). Схематически это

выглядит так:

Ski

м.к.с.

S/a

м.к.с.

м.к.ф.

Каждый символ представлен во внутреннем коде (ASCII) и

занимает

байт. Текстовый файл отличается от символьного не

только делением на строки. В текстовой файл можно записать и

из него прочитать информацию любого типа. Если эта информа-

ция несимвольная, то в процессе чтения или записи происхо-

дит ее преобразование из символьной формы во внутреннюю и

обратно.

Текстовый файл можно создать или преобразовать с помощью

текстового редактора. Его можно просмотреть на экране дисплея

или распечатать на принтере.

В программах на Паскале для работы с текстовыми файлами

наряду с процедурами Read и Write употребляются процедуры

ReadLn и WriteLn.

ReadLn(FV,<список ввода>)

Эта процедура читает строку из файла с именем

FV,

помещая

прочитанное в переменные из списка ввода.

WriteLn(FV,<список вывода>)

Процедура записывает в файл

значения из списка вывода,

после чего выставляет маркер конца строки.

Для обнаружения конца строки в текстовом файле использует-

ся функция

Eoln(FV)

(End of line — конец строки). Это логическая функция, которая

принимает значение true, если указатель файла достиг маркера

конца строки и false — в противном случае.

Употребление операторов Read и ReadLn без указания имени

файловой переменной обозначает чтение из стандартного файла

126

input (ввод с клавиатуры). Употребление операторов Write и

WriteLn без имени файловой переменной обозначает запись в

стандартный файл Output (вывод на экран).

таком варианте этими

операторами мы уже многократно пользовались. Считается, что

файлы input и Output всегда открываются соответственно для

чтения и записи при работе любой программы.

При вводе с клавиатуры маркер конца строки обнаруживается

при нажатии на клавишу Enter.

Процедура ReadLn может использоваться без списка

ввода.

этом

случае происходит пропуск текущей строки в читаемом файле.

Употребление процедуры WriteLn без списка вывода обозначает

вывод пустой строки (в файле выставляется маркер конца строки).

При записи в текстовый файл в списке вывода могут присут-

ствовать форматы. Действия форматов мы уже рассматривали при

обсуждении вывода данных на экран. Точно так же форматы рабо-

тают и при выводе в текстовые файлы, связанные с любыми дру-

гими устройствами.

Пример 6. Пусть файл с именем Note. txt содержит некоторый

текст. Требуется подсчитать количество строк в этом тексте.

Var Note: Text; К: Integer;

Begin Assign(Note,'Note.txt') ;

Reset(Note);

K:=0;

While Not Eof

(Note)

Begin

ReadLn(Note);

K:=K+1

End;

WriteLn('Количество строк

равно',К);

Close(Note)

End.

Используемый здесь оператор ReadLn (Note) «пролистывает» стро-

ки из текстового файла Note, не занося их в какую-либо переменную.

Пример 7.

текстовом файле Note. txt определить длину самой

большой строки.

Var Note: Text;

Мах,К: Integer; С: Char;

Begin

Assign(Note,'Note.txt');

Reset(Note);

Max:=0;

While Not Eof(Note) Do

Begin

K:=0;

While Not Eoln(Note) Do

Begin

127

Read(Note,С);

K:=K+1

End;

If K>Max Then Max:=K;

ReadLn(Note)

End;

WriteLn('Наибольшая строка имеет',

Max,'знаков');

Close(Note)

End.

Здесь каждая строчка прочитывается посимвольно, при этом в

переменной к работает счетчик числа символов в строке. В пере-

менной Мах отбирается наибольшее значение счетчика.

Пример 8. Требуется решить следующую задачу. Под действием

силы Fc начальной скоростью К в вязкой среде движется тело мас-

сой М. Сопротивление пропорционально квадрату скорости с коэф-

фициентом

К.

Определить время прохождения пяти контрольных точек

траектории, расстояние до которых от точки старта заданы.

Пусть с помощью текстового редактора в файле Date. txt сфор-

мированы исходные данные в форме следующей таблицы:

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

М(кг) ^(Н) К(м/с) Л"(кг/м)

36,3 2000 50,5 0,5

Координаты контрольных точек (м)

х{\) х(2) хО) х(А) х(5)

10 100 150 1000 3000

Требуется ввести числовые данные в вещественные переменные

м, F, V, к и массив х

[

1. .

], произвести расчеты и получить ре-

зультаты в массиве т

[

1. .

Результаты следует вывести на экран,

а также в текстовый файл на диске с именем Result.txt.

Ниже приводится программа без расчетной части. Показаны

только ввод исходных данных и вывод результатов.

Var M,F,V,К:

Real;

I: Integer;

T,X: Array[1..5] Of

Real;

FR,FD:

Text;

Begin

Assign(FD,'DATE.TXT');

Reset(FD);

Assign(FR,'Result.txt');

Rewrite(FR);

{Пропуск первых трех строк}

ReadLn(FD); ReadLn(FD);

ReadLn(FD) ;

{Ввод данных}

ReadLn(FD,M,F,V,К);

{Пропуск трех строк}

ReadLn(FD); ReadLn(FD); ReadLn(FD);

{Ввод данных}

128

For I:=l To 5 Do Read(FD,X[I]);

{РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ ПРОГРАММЫ}

{Вывод результатов на экран и в файл FR}

WriteLn('Результаты');

WriteLn;

WriteLn(FR,'Результаты');

WriteLn(FR);

WriteLn('T(l) T(2) T(3) T(4)

T(5)');

WriteLn(FR,'T(l) T(2) T(3) T(4)

T(5)');

For I:=l To 5 Do

Begin

Write

[I]

:8:2);

Write(FR,T[I] :8:2)

End;

(FD);

Close(FR)

End.

Результаты будут сохранены в файле Result. txt. Их можно

посмотреть на экране, распечатать на бумаге. При необходимости

этот файл может стать входным для другой программы, если со-

держащаяся в нем информация будет исходной для решения дру-

гой задачи.

Упражнения

Дан файл вещественных

чисел.

Определить количество нуле-

вых значений в этом файле.

Даны два файла целых чисел. Определить, являются ли они

тождественными.

Даны два символьных файла одинакового размера. Произвес-

ти обмен информацией между ними.

Имеется внешний текстовый файл. Напечатать первую из са-

мых коротких его строк.

Описать процедуру Lines (T), которая построчно печатает

содержимое непустого текстового файла т, вставляя в начало каж-

дой печатаемой строки ее порядковый номер (он должен зани-

мать четыре позиции) и пробел.

текстовом файле т записана непустая последовательность

вещественных чисел, разделенных пробелами. Описать функцию

Мах (Т) для нахождения наибольшего из этих чисел.

3.20. Комбинированный тип данных

Все структурированные типы данных, с которыми мы уже

познакомились, представляют собой совокупности однотипных

величин.

Комбинированный

тип данных

—

это структурирован-

ный тип, состоящий из фиксированного числа компонент (по-

129