Files doc Гречкина П. В. Текстовый файл. Исключения Стр

Files.doc Гречкина П.В. Текстовый файл. Исключения Стр.  ФайлПри использовании файлов в программе (в качестве источников входных данных или для записи выходных данных) файл представляется в двух аспектах:- физическом; это именованная область памяти на внешнем носителе (диске), служащая для хранения данных; идентифицируется именем согласно правилам операционной системы (MS DOS, Windows и т.д.);- логическом; это представление файла в программе, зависящее от правил языка программирования; В Паскале файл в программе представляется файловой переменной, имя которой строится по обычным правилам Паскаля.Входной файл создается любым подходящим способом независимо от программы и до ее запуска. Выходной файл формируется программой. Связь логического и физического представленийСоответствие между физической и логической организацией устанавливается специальным оператором языка, связывающим физическое имя файла с файловой переменной; с этого момента программа имеет дело с файлом посредством этой файловой переменной, и термин «файл» применительно к операторам обработки файлов относится к файловой переменной (корректная формулировка звучала бы, например, так: «... чтение из файла, представленного файловой переменной f» вместо краткого: «чтение из файла f»). Этот оператор:AssignFile(,’’);  Типы файловВ языке Паскаль существует три вида файлов: текстовые, типизированные, нетипизированные (бестиповые, двоичные). Чаще всего будем использовать текстовый файл. Структура файлаДля сравнения рассмотрим структуру типизированного и текстового файлов. Изобразим файл в виде полосы последовательно расположенных байтов. Любой файл заканчивается символом конца файла eof (первые буквы слов фразы «end of file»). Типизированный файл (следующий семестр)Все компоненты (минимальные считываемые или записываемые единицы) такого файла принадлежат к одному типу (и следовательно, имеют один размер); тип может быть любым статическим, кроме файлового: Компоненты размещены непосредственно один за другим. Файл хранится только на внешнем запоминающем устройстве (в частности, на диске).^ Описание файловой переменной: var :file of ;Значение файловой переменной – файл с компонентами заданного типа. Такие файлы мы будем изучать во втором семестре.  Текстовый файлТекстовый файл – совокупность строк (последовательностей символов) переменной длины, заканчивающихся специальным символом eoln (конец строки; на клавиатуре набирается нажатием клавиши Enter): Описание файловой переменной: var : TextFile; или просто Text; Набранные на клавиатуре данные представляют собой стандартный входной файл. Содержимое дисплея при просмотре любого файла – стандартный выходной файл. Эти файлы используются при задании и просмотре данных. Для хранения данных последние записываются в файл на внешнем запоминающем устройстве (диске).В консольном приложении можно использовать стандартные файловые переменные – input (по умолчанию связан со стандартным входным текстовым файлом – клавиатурой) и output (по умолчанию связан со стандартным выходным текстовым файлом – дисплеем). Ввод/вывод можно перенаправить в другие текстовые файлы. Пример смотрите в файле TextFile.doc.^ Когда файлов несколько, или вы создаете неконсольное приложение, необходимо создавать собственную файловую переменную. Далее во всех задачах этого семестра будем использовать собственные файловые переменные и осуществлять ввод и вывод через нестандартные текстовые файлы. В них кириллица выводится корректно, т.к кодировки редактора кода и просмоторщика текстовых файлов Windows совпадают (по умолчанию).^ Описание собственной файловой переменной Здесь: ф.п. – файловая переменная, TextFile - стандартный тип (можно просто Text). Var : TextFile; ^  Специфика Компоненты-строки представлены во внешнем (символьном) виде: каждый байт являет собой код символа согласно таблице кодов.В программе из текстовых файлов вводятся и выводятся только неструктурированные данные – числа, символы, а также строки. Структурированные данные (массивы, записи) необходимо вводить по компонентам структуры (элементам, полям).Числа разделяются пробелами, табуляциями и/или символами конца строки – eoln.Символы считываются подряд (eoln – тоже символ!).Строки – про правила считывания строк – подробнее во втором семестре. Преимущества использования текстовых файлов перед остальными: - простота создания (непосредственный набор данных на клавиатуре); - наглядность (непосредственный просмотр средствами текстовых редакторов); - универсальность (можно обойтись только этим видом файлов). Недостатки – низкая скорость обработки, часто совмещенной с распознанием. – неравномерность размеров «порций»-строк и как следствие – только последовательный доступ – невозможность редактирования «на месте» (либо чтение, либо (до)запись, но не одновременно) Основные операторы для работы с текстовыми файлами: assignFile( ,’’) – связывает файловую переменную с файлом;rewrite( ) – создание и открытие нового файла для записи;reset ( ) – открытие существующего текстового файла (файла, связанного с файловой переменной ) для чтения;append( ) – открытие существующего текстового файла (файла, связанного с файловой переменной ) для дозаписи в конец;closeFile( ) – закрытие открытого файла. Операторы ввода-вывода:read( ,) – чтение данных; элемент списка ввода для текстового файла – число или символ или строка string; write( ,) - запись данных согласно списку вывода; элемент списка вывода для текстового файла – число или символ или строка string.readln( ,) - чтение данных согласно списку ввода и переход на следующую строку; если в строке данных остались данные, не вошедшие в список ввода, они игнорируютсяwriteln( ,) - запись данных в файл согласно списку вывода с добавлением в конце выведенной строки маркера конца строки (переход на следующую строку). Другие процедуры и функции, применимые для работы с текстовыми файлами:^ Eof Возвращает TRUE, если конец файла (символ конца файла (End-Of-File)), и FALSE в противном случае. eof(), например, eof(dat)SeekEof Возвращает TRUE, если до конца файла (до символа конца файла (End-Of-File)) остались только пробелы и символы конца строки, и FALSE в противном случае. SeekEof(), например, seekeof(dat)^ Eoln Возвращает TRUE, если конец строки (символ eoln (End-Of-Line)) в файле, и FALSE в противном случае. eoln(), например, eoln(dat)SeekEoln Возвращает TRUE, если до конца строки (до символа eoln (End-Of-Line)) в файле остались только пробелы, и FALSE в противном случае. seekeoln(), например, seekeoln(dat)^ Rename Переименовывает внешний файл. Rename(, ), например, Rename(dat, ‘new_file.txt’)Erase Удаляет внешний файл. Erase(), например, Erase(dat). Перед удалением файла убедитесь, что закрыли его.^ GetDir Возвращает имя текущей директории (папки) на заданном диске. GetDir(, ), например, GetDir(0, S). диск: 0 – текущий, 1 – A, 2 – B, 3 – C и т.д.^ ChDir Изменение текущей директории (папки). ChDir(), например, Chdir(‘D:\Tmp’)MkDir Создает поддиректорию (дочернюю папку). MkDir(),например, MkDir(‘D:\Tmp\New’) RmDir Удаляет пустую поддиректорию (дочернюю папку). RmDir(),например, RmDir(‘D:\Tmp\New’) IOResult Возвращает целое значение – код ошибки последней выполненной операции ввода/вывода, если отключить автоматическую проверку ошибок ввода/вывода (используя опцию компилятора {$I-}. Если IOResult вернула 0, последняя операция выполнена без ошибок. Альтернативный способ обработки ошибок – обработка исключительных ситуаций при включенной опции {$I+}. С проверкой ошибок (возвращают True/False) есть в модуле SysUtils функции: CreateDir(), DirectoryExists(), FileExists(), RemoveDir(), RenameFile(,), DeleteFile(). Итак, перед использованием файловой переменной, ее надо связать с внешним файлом с помощью процедуры AssignFile. Внешний файл – это обычно дисковый файл, но им может быть и устройство, такое как клавиатура или дисплей. Внешний файл хранит информацию, записанную в файл, или позволяет читать информацию из файла. После связывания с внешним файлом, файловая переменная должна быть «открыта» для ввода или вывода. Существующий файл может быть открыт для чтения с помощью Reset (только чтение) или Append (только запись в конец файла), а новый файл может быть создан и открыт только для записи с помощью процедуры Rewrite. Каждый файл – это линейная последовательность компонент. Текстовый файл является файлом последовательного доступа, т.е. прочитать/записать третью строку можно только прочитав/записав первые две строки. Например: Readln(dat); Readln(dat); Read(dat, a); или Writeln(res); Writeln(res); Write(res, a); После завершения работы с файлом его следует закрыть с помощью стандартной процедуры CloseFile. Файл будет обновлен, а файловую переменную можно связывать с другим внешним файлом. По умолчанию все обращения к стандартным процедурам ввода/вывода автоматически проверяются на предмет ошибки, и если ошибка возникает, возбуждается исключение (или программа завершается, если исключение не обработано). Эту автоматическую проверку можно включить или отключить, используя директивы компилятору {$I+} и {$I-}. При выключенной проверке исключение не возбуждается, и чтобы проверить результат операции ввода/вывода следует вызвать стандартную функцию IOResult. Этот вызов очистит флаг ошибки. Если его не сделать, то следующая операция ввода/вывода закончиться с ошибкой.^ Два способа безопасной работы с файлами. Использование директив компилятора для отключения автоматической реакции на ошибки при открытии файла. Использование механизма структурированной обработки исключений Более современный способ 1) Объявить файловую переменнуюvar f: TextFile; 2) Перед использованием 2а) Связать файловую переменную с файломBegin …… AssignFile(f,’file.txt’); 2б) Открыть файл одним из способов, отключив автоматическую реакцию на ошибки ввода/вывода{$I-} Reset(f); {$I+} // только для чтения {$I-} Rewrite(f); {$I+} { для перезаписи = создание + запись} {$I-} Append(f); {$I+} { для дозаписи в конец существующего текстового файла}2в) Тут же организовать свою проверку кода ошибки. Если IOResult=0, то ошибок нет, иначе можно, например, выдать сообщение и завершить программу. if IOResult 0 then begin writeln(‘Ошибка при открытии файла file.txt’); Readln; halt; // задержка и выход end;3) Если ошибки нет, можно работать с файломRead(f, ……); Readln(f, ……); Write(f, ……); Writeln(f, ……);Для каждого оператора (а не для целого блока операторов как при обработке исключений) опять же желательно проверить безошибочность его работы, например:{$I-} Readln(f, N); {$I+} if IOResult 0 then beginwriteln(‘Ошибка при чтении значения для N’);writeln(‘Возможно введено не число?’);CloseFile(f);Readln; halt; // задержка и выходend;4) Сразу же после окончания работы c файлом можно его закрытьCloseFile(f); …….. End. 1) Объявить файловую переменнуюvar f: TextFile; 2) Перед использованием 2а) Связать файловую переменную с файломBegin …… AssignFile(f,’file.txt’); 2б) Открыть файл одним из способов в блоке tryTry {попытаемся открыть} Reset(f); // только для чтения Rewrite(f); // для перезаписи = создание + записьAppend(f); { для дозаписи в конец существующего текстового файла}3) Тут же открыть блоки ^ Try, внутри которых можно работать с файломTry {чтобы закрыть в любом случае}Try {пытаемся прочитать/записать}Read(f, ……); Readln(f, ……); // для чтения из файлаWrite(f, ……); Writeln(f, ……); // для записи в файл4) В конце программы завершить все блоки ^ Try. Блок Finally выполняется в любом случае: и при возникновении ошибки, и при ее отсутствии; блок Except – только когда ошибка после Try.Except {при чтении/записи – третий Try}Writeln(‘Ошибка при работе с файлом file.txt’);^ Readln; halt;End;End;Finally {обязательно закрыть – второй Try}CloseFile(f);End;Except {при открытии файла – первый Try}On EInOutError do Begin Writeln(‘Ошибка при открытии файла file.txt’);Readln; halt;End;End;End.Блоки Try … Finally и Try … Except могут вкладывать друг в друга ЦЕЛИКОМ! Пример программы с обработкой ошибки открытия файлаЗадача. В заданном целочисленном одномерном массиве A из n элементов найти индексы всех отрицательных элементов (массив B из m элементов) Использование директив компилятора для отключения автоматической реакции на ошибки при открытии файла. Использование механизма структурированной обработки исключений. Результат заметен только при запуске exe-файла либо отключении автоматической остановки при возникновении исключительной ситуации! Program prov1;{$APPTYPE CONSOLE}var A: array [1..20] of real; B: array [1..20] of byte; n, m, i: byte; // 0..255 fin, fout: TextFile;Begin{ввод исходных данных}AssignFile(fin,'in_file.txt'); {$I-} Reset(fin); {$I+}if IOResult 0 thenbeginwriteln('Ошибка открытия файла in_file.txt');Readln; halt;end; Readln(fin); Readln(fin); //пропуск первых двух строк Readln(fin, n); {ввод n} Readln(fin); //пропуск четвертой строки for i:=1 to n do {ввод элементов массива A} read(fin, A[i]);CloseFile(fin);{вывод исходных данных}AssignFile(fout, 'out_file.txt'); {$I-} Rewrite(fout); {$I+}if IOResult 0 thenbeginwriteln('Ошибка создания файла out_file.txt');Readln; halt;end; Writeln(fout, 'Дан массив A из ', n,' элементов:'); for i:=1 to n do {вывод элементов массива A} write(fout, A[i]:4:1, ' '); writeln(fout);{решение} m:=0; for i:=1 to n do if A[i] begin inc(m); B[m]:=i; end;{вывод результатов} if m writeln(fout, 'Отрицательных элементов в массиве A нет') else begin writeln(fout, 'Результат - массив P:'); for i:=1 to m do {вывод элементов массива B} write(fout, B[i], ' '); writeln(fout); end;CloseFile(fout);end. Program prov2;{$APPTYPE CONSOLE}uses SysUtils; {нужен! там EInOutError}var A: array [1..20] of real; B: array [1..20] of byte; n, m, i: byte; // 0..255 fin,fout: TextFile;Begin AssignFile(fin,'in_file.txt'); Try Reset(fin);{ввод исходных данных} Readln(fin); Readln(fin); //пропуск строк readln(fin, n); {ввод n} Readln(fin); //пропуск строки for i:=1 to n do {ввод элементов массива A} read(fin, A[i]); CloseFile(fin);AssignFile(fout, 'out_file.txt'); Try Rewrite(fout);{вывод исходных данных} Writeln(fout, 'Дан массив A из ',n,' элементов:'); for i:=1 to n do write(fout, A[i]:4:1,' '); writeln(fout); m:=0; {решение задачи} for i:=1 to n do if A[i]if m>0 then {вывод результатов} begin writeln(fout, 'Результат - массив B:'); for i:=1 to m do write(fout, B[i], ' '); writeln(fout); end else writeln(fout, 'Отриц. элементов в массиве A нет'); CloseFile(fout); Except On EInOutError do Begin Writeln('Ошибка создания файла out_file.txt'); Readln; halt; End Else Begin Writeln('Другие ошибки… после послед. Try '); Readln; halt; End; End; Except Writeln('Ошибка открытия файла in_file.txt'); Writeln('Либо ввода (некорректные данные)');Readln; halt; End;end. Файл in_file.txt Файл out_file.txt создается программой Данные для задачиКоличество10Элементы5 -6 7 1 -2 8 4 -3 9 -5 Дан массив A из 10 элементов: 5.0 -6.0 7.0 1.0 -2.0 8.0 4.0 -3.0 9.0 -5.0Результат - массив B:2 5 8 10 С обработкой ошибок не только создания, но и чтения/записи:Program prov3;{$APPTYPE CONSOLE}uses SysUtils;var A: array [1..20] of real; B: array [1..20] of byte; n, m, i: byte; // 0..255 fin,fout: TextFile;Begin AssignFile(fin,'in_file.txt'); Try Reset(fin);TryTry{ввод исходных данных} Readln(fin); Readln(fin); //пропуск строк readln(fin, n); {ввод n} Readln(fin); //пропуск строки for i:=1 to n do {ввод элементов массива A} read(fin, A[i]);{вывод исходных данных}AssignFile(fout, 'out_file.txt'); Try Rewrite(fout);TryTry Writeln(fout, 'Дан массив A из ',n,' элементов:'); for i:=1 to n do write(fout, A[i]:4:1,' '); writeln(fout);Try m:=0; {решение задачи} for i:=1 to n do if A[i] Except Writeln(fout, 'Возникла ошибка в вычислениях при поиске решения'); End;if m>0 then {вывод результатов} begin writeln(fout, 'Результат - массив B:'); for i:=1 to m do write(fout, B[i], ' '); writeln(fout); end else writeln(fout, 'Отриц. элементов в массиве A нет');Except Writeln('Ошибка вывода в файл out_file.txt'); Readln; halt;^ End;Finally CloseFile(fout);End; Except Writeln('Ошибка открытия/создания файла out_file.txt'); Readln; halt; End;ExceptWriteln('Ошибка ввода из in_file.txt'); Readln; halt;End;FinallyCloseFile(fin);End; Except Writeln('Ошибка открытия файла in_file.txt'); Readln; halt; End;end.Методом обработки исключений можно пользоваться не только в сфере работы с файлами, но и при вычислении выражений. Например, деление на 0:Program prov4;{$APPTYPE CONSOLE}uses SysUtils; {нужен! там EDivByZero и EZeroDivide}var a: real; b, c: integer;^ Begin write('a='); readln(a); write('b='); readln(b); write('c='); readln(c);Try {попытаемся } writeln(a:5:2,' / ',b,' = ',(a/b):5:2); writeln(b,' / ',c,' = ', (b/c):5:2); writeln(c, ' div 0 =', c div (b-b));^ Except {возникли ошибки!} On EZeroDivide do Writeln('Вещественное число на ноль делить (/0) нельзя!'); On EDivByZero do Writeln('Целое число на ноль делить (div 0) нельзя!');Else Writeln('Другие ошибки');^ End;readln;End.Тесты № Смысл Исходные данные Ожидаемый результат 1 Ошибка при первом же делении a=2, b=0, c=2 Нельзя /0 2 Ошибка при втором делении a=2, b=1, c=0 2/1=2 и Нельзя /0 3 Ошибка только при последнем делении a=2, b=1, c=2 2/1=2 и 1/2=0.5 но Нельзя 2 div 0 Результат обработки исключений виден только при запуске exe-файла. При отладке приложения в среде Borland Delphi, обработкой исключений занимается сам Delphi. Он сообщает вам о возникающих исключениях, хотя эту автоостановку можно и отключить… (см. в конце) Поскольку выполнение блока операторов прерывается в месте возникновения ошибки, обрабатывать можно не целый блок сразу, а по отдельности: Program prov5;{$APPTYPE CONSOLE}uses SysUtils; {нужен! там EDivByZero и EZeroDivide}var a: real; b, c: integer;Begin write('a='); readln(a); write('b='); readln(b); write('c='); readln(c);Try writeln(a:5:2,' / 0 = ',(a/(b-b)):5:2); Except On EZeroDivide do Writeln('Вещественное число на ноль делить (/0) нельзя!'); Else Writeln('Ошибка в выражении!'); End;Try writeln(b,' / ',c,' = ', b/c:5:1); Except Writeln('Ошибка в выражении ', b,' / ',c,'!'); End;Try writeln(c, ' div 0 =', c div (b-b)); Except On EDivByZero do Writeln('Целое число на ноль делить (div 0) нельзя!'); Else Writeln('Ошибка в выражении!'); End;readln;end.Тесты № Смысл Исходные данные Ожидаемый результат 1 Ошибка при каждом делении a=2, b=0, c=2 Нельзя /0 Ошибка в выражении! Нельзя div 0 2 Ошибка при первом и третьем делении a=2, b=1, c=2 Нельзя /0 1 / 2 = 0.5 Нельзя div 0 Для отключения/включения автоостановки при возникновении исключительных ситуаций и появления извещения об имени исключения: в Delphi 2003-2007 зайдите в меню Tools  Options, найдите слева в дереве пункт Debugger Exceptions  CodeGear Debuggers  ^ Language Exceptions, проверьте по рисунку соответствие флажков справа и одного снизу. Последний (в самом низу окна) говорит о том, надо ли информировать оператора об исключении окном диалога (см. ниже): при возникновении этого диалога надо ответить «Продолжить» (Continue), если ЕСТЬ СВОЯ обработка, либо «Прервать» (Break), если своего обработчика нет.в Delphi 7, используйте меню Tools  Debugger Options и закладку Language Exceptions:0>0>1>0>