Классификация внешних данных

В любом языке программирования операторы ввода/вывода предназначены для обмена информацией между оперативной памятью и внешними устройствами (внешней памятью, устройствами ввода данных в ПЭВМ, устройствами вывода данных из ПЭВМ). Процесс передачи информации в ОП называется вводом, процесс передачи информации из ОП называется выводом. В обоих случаях в операции участвуют с одной стороны оперативные данные, задаваемые списком ввода/вывода, с другой стороны - внешнее устройство или внешний набор данных, задаваемые условным именем, точнее именем файловой переменной.

Если в качестве внешнего набора данных выступает набор данных на внешней памяти, файловая переменная должна быть связана с набором данных на устройстве внешней памяти.

Все файлы в общем случае можно разделить на файлы - программы, т.е. содержащие машинные команды в виде двоичных кодов, и файлы с данными. Мы далее будем рассматривать только файлы с данными, которые могут обрабатываться (т.е. создаваться, изменяться или просто читаться) программами. Такие наборы данных классифицируются по способу доступа к отдельным записям. Если выбрать любую запись в файле можно, не просматривая предыдущие записи, файл называется файлом прямого доступа, если поиск начала нужной записи выполняется последовательным просмотром записей - файл последовательного доступа. Файлы прямого доступа могут существовать только на устройствах прямого доступа (на дисках и дискетах). Файлы последовательного доступа могут быть как на дисках или дискетах, так и на устройствах последовательного доступа (магнитных лентах, любых устройствах ввода/вывода).

Очевидно, что файлы прямого доступа должны иметь все записи одинаковой длины. Только в этом случае можно рассчитать, где начинается запись с любым номером. Последовательные файлы могут иметь записи как одинаковой, так и различной длины. Отметим, что с любым файлом прямого доступа можно работать как с последовательным (но не наоборот!).

Другой вид классификации файлов - по способу представления данных. Либо файлы содержат данные в символьном виде (понятном для человека), либо во внутримашинной кодировке, т.е. в том же виде, как данные хранятся в оперативной памяти ПЭВМ. Первый вид еще называется текстовым, форматным, второй - двоичным, бесформатным. Любой язык программирования должен иметь возможность работать с текстовыми файлами, так как ввод исходной информации первоначально выполняется человеком через устройства ввода в символьном виде, и файлы с результатами расчетов тоже предназначены для человека. Зато использование бесформатных файлов позволяет экономить место на диске (они обычно компактнее символьных) и ввод/вывод таких файлов выполняется значительно быстрее (не требует преобразований при операциях ввода/вывода). Таким образом, может существовать 4 различных типа файлов: символьный последовательный, двоичный последовательный, символьный прямого доступа и двоичный прямого доступа.

В языке Турбо Паскаль реализована работа с тремя типами файлов из перечисленных выше. (Не используются символьные файлы прямого доступа). Символьные последовательные файлы носят название текстовых, файлы во внутримашинной кодировке (двоичные) называются типизированными или файлами без типа. Типизированные обычно используются как файлы прямого доступа, без типа могут выступать и как прямого, и как последовательного доступа.

Таким образом, в программе, работающей с файлами, в разделе описаний должны быть описаны переменные файлового типа, а в выполняемом блоке эти файловые переменные с помощью стандартной процедуры Assign необходимо связать с набором данных на диске или стандартным устройством ввода/вывода. Кроме того, файл необходимо открыть, указав, существующий он, или вновь создаваемый (для чего используются процедуры Reset, Rewrite или Append). После завершения операций обмена информацией с файлом, последний должен быть закрыт процедурой Close. Закрытие можно не выполнять для существующих файлов, из которых выполнялось чтение, так как операционная система сама закроет его по завершении программы, но рекомендуется это делать, так как одновременно может быть открыто ограниченное число файлов. Файлы, которые выполняется запись, следует закрывать сразу после последнего оператора записи.

При выполнении операций с файлами всегда проверяется результат выполнения. В случае возникновения ошибки, вырабатывается код ошибки. Если в программе не предусмотрен анализ и обработка ошибки, программа завершает работу, выдав сообщение о наличии ошибки с каким-то кодом. Чтобы программа не снималась по ошибке ввода/вывода, в ней должен быть включена директива игнорирования ошибок {$I-}.

Если в операции обмена участвует устройство ввода или устройство вывода, то файловая переменная связывается со стандартным именем этого устройства. Напомним, что в операционной системе DOS зарезервированы следующие стандартные имена устройств:

CON - клавиатура (в операциях ввода) и дисплей (в операциях вывода);

PRN - главное (или единственное) устройство печати (принтер),

используется только в операциях вывода;

NUL - фиктивное (не существующее) устройство. Может использоваться как в операциях ввода, так и вывода. Часто используется в качестве "заглушки" для предотвращения реального ввода/вывода при отладке программ;

COM1,..COM4 - устройства последовательного ввода/вывода (порты подключения внешних устройств, таких как "мышь", джойстик)

LPT1,..LPT3 - три возможных устройства печати, подключенных одновременно к ПЭВМ (LPT1 - эквивалентно имени PRN).

Стандартные процедуры работы с файлами

 

Данные процедуры и функции используются при работе с файлами любых типов. В этих и последующих процедурах (специальных для файлов разных типов) используются следующие обозначения параметров:

F - имя файловой переменной;

Name - переменная или константа типа строки, содержащая имя набора данных или стандартное имя устройства ввода/вывода;

Path - параметр, аналогичный Name, но содержит только путь к каталогу;

NewName - параметр, аналогичный Name, задает новое имя набора данных;

Size - константа или переменная целого типа, задает размер записи (в байтах) в файле без типа;

Num - переменная или константа целого типа, задает номер записи файла прямого доступа, начинается нумерация с нуля;

N - целое, количество записей, участвующее в операции;

Buf - имя переменной (обычно массива или строки) используемой в качестве буфера в операциях ввода/вывода,

Str - переменная типа строка.

Процедуры

 

Assign(F,Name) - связь файловой переменной с набором данных или устройством, заданным строкой Name.

ChDir(Path) - изменение текущего каталога на каталог, указанный в Path.

Close(F) - закрытие открытого файла.

Erase(F) - удаление из внешней памяти файла, связанного с переменной F.

GetDir(N,Str) - получение полного имени текущего каталога логического диска с номером N. Значения N: 0 - текущий каталог, 1 - текущий дискеты A, 2 - текущий дискеты B, 3 - диска С и т.д. Имя заносится в строку Str.

MkDir(Path) - Создание нового каталога, заданного путем Path.

Rename(F,NewName) - переименование внешнего файла, связанного с переменной F. Новое имя - в строке NewName.

Reset(F) - открытие существующего файла, связанного с F. Чтение или запись будут выполняться с начала файла.

Rewrite(F) - открытие нового файла, связанного с F для записи. Если такой файл существовал, он будет уничтожен и создан новый.

RmDir(Path) - удаление пустого не текущего каталога, заданного путем Path.

Функции

 

Eof(F) - проверка на конец файла. Принимает значение TRUE, если достигнут конец файла, иначе - FAULSE.

IOResult - код завершения последней операции ввода/вывода. Возвращает целочисленное значение кода ошибки или 0, если без ошибки. После применения функции код ошибки обнуляется.