Бусыгин Б.С., Коротенко Г.М., Коротенко Л.М. Введение в современную информатику

Подождите немного. Документ загружается.

350

8.26.6. Физические файлы в MS-DOS

В операционной системе MS-DOS существуют два вида физических

файлов (пп.2.3, 2.4):

 файлы на магнитных носителях (т.е. на флоппи-дисках, винчестерах

(жёстких дисках), виртуальных (логических) дисках, оптических дисках и

на многих других внешних физических запоминающих устройствах);

 файловые модели внешних устройства MS-DOS.

В ТП имена файлов первого типа могут быть строчными константами либо

сохраняться в строчных переменных. Например:

'C:\PAS\TESTFILE.PAS'

'A:\TEST.TXT'

'..\PRIMER.DAT'

Имена устройств MS-DOS имеют фиксированные имена и используются

как обычные файлы (табл.8. 51).

Физические файлы-устройства в MS-DOS организуются как текстовые

файлы и для их нормальной работы нужно связывать их имена с текстовыми

логическими файлами. Имена физических файлов-устройств записываются

также как и у простых текстовых файлов: 'CON', 'PRN' и т.д.

Таблица 8.51

Стандартные имена файлов-устройств MS-DOS

Имя

Файл-устройство

Примечания

CON

Консоль (клавиатура и

экран)

Ввод с CON – это чтение с клавиатуры, а

вывод в CON – это вывод на экран

LPT1

LPT2

LPT3

Параллельные порты

вывода

Через эти имена файлов производится

вывод данных на принтер или другие

устройства

PRN

Принтер. Синоним имени

LPT1

Имя для обращения к принтеру,

подключённому к порту LPT1

COM1

COM2

Последовательные порты

Имена файлов-устройств для ввода-

вывода данных через серийные порты

коммуникации

NUL

Фиктивное устройство

Это бездонный файл, который принимает

любые данные, но всегда пустой

Не определена только такая структура данных, как файл в памяти ПК!

Любой объявленный логический файл имеет смысл только после связывания с

внешним физическим файлом или файлом-устройством.

351

8.26.7. Файловые типы ТП

Турбо Паскаль поддерживает три файловых типа (то есть способов

организации хранения разных типов данных на диске):

 текстовые файлы (типа Text);

 компонентные файлы (типа

File Of Real, File of Integer; и др.)

 бестиповые файлы (типа File).

Текстовые файлы – это файлы, которые состоят из ASCII-кодов, включая

расширенные и управляющие коды. Текстовые файлы организуются построчно.

Концом строки является специальный символ

EOL (End Of Line – конец строки),

состоящий из двух ASCII-кодов:

–CR = #13

(Carriage Return – возврат каретки);

–LF = #10

(Line Feed – перевод строки).

Эти символы не печатаются на экране при вводе!. Любую информацию

(числовую, символьную или строчную) текстовый файл сохраняет в виде

последовательностей текстовых (тип Char языка ТП) символов,

представляющих её.

Компонентные файлы в отличие от текстовых состоят из машинных

представлений чисел и построенных из этих представлений символов и других

структур данных. Такие файлы хранят все записываемые данные в таком же

виде, как и память ПК. Поэтому с помощью компонентных файлов можно

осуществлять обмен данными только между дисками и робочей памятью

программы, но нельзя, например, прямо вывести с диска данные

непосредственно на экран.

Бестиповые файлы также содержат машинные представления данных. Их

отличие от компонентных файлов состоит в том, что они содержат

произвольные наборы байтов. Все без исключения файлы обязательно содержат

в своём конце специальный код

End Of File – EOF, называемый концом файла.

Для всех типов файлов минимальной единицей хранения информации в

них является байт. Принципы роботы со всеми типами файлов едины, хотя и

имеют некоторые отличия.

8.26.8. Текстовые файлы

Текстовый файл можно рассматривать как последовательность символов,

разбитую на строки специальным маркером. На практике такой маркер

представляет собой последовательность из двух символов ASCII: возврат

каретки chr(код 13) (

CR – Carriage Return) и перевод строки chr(код 10)

(

LF – Line Feed) (см. Приложение 6). Эти два символа задают стандартные

действия по управлению текстовыми файлами. По сути, редактор Турбо

Паскаля выводит в своём окне строки текста на основе анализа появления пары

кодов (

CR/LF). То есть, в конце каждой строки всегда присутствует пара этих

управляющих символов. Они вставляются в текстовом редакторе ТП в конце

каждой строки, ввод которой завершается нажатием клавиши

Enter. При

352

нажатии в конце любой текстовой строки на клавишу Del текущая строка и

следующая объединяются (так как эти два символа вместе удаляются).

Для работы с текстовыми файлами используются специальные процедуры:

Assign(f; Name:String) – связывает файловую переменную f с

полным внешним именем файла на диске, включая и маршрут к нему.

AssignCRT(Var f:Text) – связывает файловую переменную с экраном

монитора. Определена в модуле Unit Crt. Эта процедура необходима в том

случае, когда приходится выводить информацию на экран через файловую

переменную и необходимо использовать иекущий установленный цвет

символов. Если просто использовать процедуру Assign, то текст будет

виводиться белым цветом на чёрном фоне.

Append(Var f:Text) – открывает существующий файл для добавления

строк текста. Если файл отсутствует на диске, то возникает ошибка ввода-

вывода.

Rewrite(f) – создаёт новый текстовый файл, к которому можно лишь

добавлять строки. Если файл с таким именем уже существует на диске, то он

удаляется и создаётся новый.

Reset(f) – используется только к существующему файлу, после чего из

этого файла можно только последовательно читать. Когда новый текстовый

файл закрывается, к нему автоматически добавляется маркер конца файла EOF

(

Ctrl+Z).

Read(Var f:text, W1[,W2, ...Wn]) – расширение стандартной

процедуры чтения Read, что позволяет работать со значениями символьного

типа, читая информацию из файла (если он задан, иначе производится чтение с

клавиатуры) в заданные переменные. Осуществляет чтение из файла f, где

W1[,W2, ...Wn] – переменные стандартного паскалевского типа, в которые

и помещаются или символы, или числа, полученные путём интерпретации

символов цифр из файла f. То есть, строка из двух символов «4» и «6»

интерпретируется как число 46 и т.д. Разделителями в строке в этом случае

является символ пробела, а между строками – маркер конца строки (

CR/LF).

ReadLn(Var f:text, W1[,W2, ...Wn]) – действует аналогично

процедуре Read. Отличие заключается в том, что после чтения данных в

переменные, пропускаются все символы, которые остались в данной строке и

маркер конца строки. Если в процедуре отсутствует список переменных, то

осуществляется переход к следующей строке.***

Write(f, W1[,W2, ...Wn]) – переводит числа W1[,W2, ...Wn] из

заданных переменных в последовательность соответствующих символов и

записывает их в файл f, не разделяя пробелами. Поэтому, при необходимости,

пробелы и маркеры конца строки необходимо вставлять самостоятельно. Для

символьных, арифметических и строковых переменных в файл выводятся их

значения, а для Boolean выводится строка True или False в зависимости от

353

его значения. Если поле задаёт больше позиций, чем необходимо для вывода,

то оно слева дополняется пробелами, иначе выводятся самые правые символы

из представления переменной (рис. 8.84).

В следующем примере (рис. 8.85) на диске

D в корневом каталоге

формируется (записывается) текстовый файл. Данные из этого файла, в свою

очередь, могут быть в будущем считаны для использования в программе

пользователя.

8.26.9. Функции для работы с файлами

Для обработки текстовых файлов имеется ещё ряд полезных функций:

EoF[(f:Text)]:Boolean – возвращает True, если следующий за

последним прочитанным символом имеет маркер конца файла. Если файловая

переменная не определена, то предполагается стандартный файл ввода.

Eoln[(f:Text)]:Boolean – возвращает True, если следующий за

последним прочитанным символом является маркер конца строки. Если

файловая переменная не определена, то предполагается стандартный файл

ввода. Как правило, если EoF(f) – истина, то и Eoln(f) – истина (т.е.

True).

SeekEoln[(f:Text)]:Boolean – аналогична Eoln, однако до проверки

на маркер конца строки удаляет все следующие пробелы и символы

горизонтальной табуляции.

Program WriteFile; {Программа записи/вывода переменных на экран}

Var

Ch : Char;

Bool : Boolean;

S : String;

I : Integer;

R1, R2 : Real;

Begin

Ch:=’X’;

Bool:=1>2;

S:=’abcd’;

I:=12;

R1:=1.25;

R2:=R1;

Write(‘Результат:’)

Write(‘!’,Ch:3,Bool:7,S:8,I:4,R1:18,R2:12:4,‘!’);

ReadLn

End.

__________________________________________________________________

Результат:

! X False abcd 12 1.2500000000E+00 1.2500!

Рис. 8.84. Вывод информации оператором

Write

354

SeekEoF[(f:Text)]:Boolean – аналогична Eoln, однако до проверки на

маркер конца файла удаляет все последующие пробелы, символы

горизонтальной табуляции и

CR/LF.

Пример. Разработаем программу, которая запрашивает в диалоге выходное

устройство (это может быть консоль, принтер или дисковый файл) и выводить

на него файл, имя котого тоже задаёт пользователь. Программа заканчивает

работу, когда вместо буквы, задающей устройство (C, P или D), пользователь

нажмёт клавишу

Esc. При задании имени входного файла программа проверяет

его присутствие на диске. При выводе файла можно приостановить работу

программы, нажатием клавиш

Ctrl+S. Для продолжения вывода – нажмите

любую клавишу (рис. 8.86).

Рис. 8.85. Програма формування текстового файлу з даними

Program FileWorks; {Программа формирования тектового файла с данными}

Uses Crt;

Const

Bar : Char = ' '; {Пробел – #32}

lf : Char = #10; {Line Feed – перевод строки}

cr : Char = #13; {Carriage Return – возврат каретки}

Var

f : Text; {Объявляем логическую переменную f текстового типа}

n, i : integer; {Целые переменные для записи в файл}

Begin

ClrScr;

Assign (f, 'd:\ee.dat'); {Связываем логическую переменую f с

физическим файлом на диске для ввода

(записи) текста}

ReWrite(f); {Создаём новый текстовый файл, к которому можно только

прибавлять строки}

i:=1; {Присваиваем значение 1 целой переменной i}

n:=2; {Присваиваем значение 2 целой переменной n}

Write(f, i, Bar); {Записываем в буфер 1-цу и пробел}

Write(f, n, cr, lf); {Добавляем 2 й маркер конца строки CR/LF}

Write(f, n); {Добавляем 2 в следующую строку}

Close(f); {Закриваем файл. При этом информация из буфера записывается в

файл на диске, автоматически добавляется маркер конца файла

EOF, для файла записываются следующие данные: время записи,

длина в байтах, тип файла(архивный, скрытый и т.д.). Теперь им

можно пользоваться}

End.

______________________________________________________________________________________________________________

Результат: у кореневому каталозі диску d:\ з'явився файл ee.dat, який

містить два рядки:

1 2

355

Program SelectFile; {Программа запроса устройства и вывода файла}

Uses Crt;

Var

F : Text;

S : String;

Function SelectDevice(Var F : Text) : Boolean;

Var

Ch : Char;

Fname : String;

Begin

HighVideo; {Включение яркости цвета символов}

Write(‘ C’);

LowVideo; {Выключение яркости цвета символов}

WriteLn(‘. Вывод файла на экран’);

HighVideo;

Write(‘ P’);

LowVideo;

WriteLn(‘. Вивод файла на принтер’);

HighVideo;

Write(‘ D’);

LowVideo;

WriteLn(‘.Вивод файла на диск’);

HighVideo;

Write(‘ Esc’);

LowVideo;

WriteLn(‘ – закончить работу.’);

WriteLn;

Write(‘ Ваш выбор : ’);

Repeat

Ch:=UpCase(ReadKey);

Until Ch In [‘C’, ‘P’, ‘D’, #$18];

SelectDevice:=Ch=#$18;

HighVideo;

If Ch=#27 Then

WriteLn(‘ Esc’)

Else

WriteLn(Ch);

LowVideo;

Case Ch Of

‘C’ : Assign(F, ‘Con’);

‘P’ : Assign(F, ‘Prn’);

‘D’ : Begin

Write(‘Имя выходного файла (с путём!) :’);

ReadLn(FName);

Assign(F,FName);

End;

End; {Case}

Рис. 8.86. Вывод файла на разнообразные устройства

356

(продолжение программы)

If Ch In [‘C’, ‘P’, ‘D’] Then

ReWrite(F);

End; {Func SelectDevice}

Procedure PrintFile(Var F1 : Text);

Var

FIn : Text;

S : String;

Ch : Char;

Procedure GetInputName(Var F : Text);

Var

Fname : String;

IOCode : Word;

Begin

Repeat

Write(‘Задайте имя входного файла’);

HighVideo;

ReadLn(FName);

LowVideo;

Assign(F, FName);

{$I-} {Откл. аварийное завершение при возникновении ошибки I/O}

Reset(F);

{$I+} {Возобновляем режим аварийного отключения}

IOCode:=IOResult;

If IOCode>0 Then

WriteLn(^G^G’ Файл ’,Fname,’ не найден!’);

Until IOCode=0;

End; {Proc GetInputName}

Begin {Начало Proc PrintFile}

GetInputName(FIn);

While Not Eof(FIn) Do

Begin

If KeyPressed Then {Клавиша нажата}

Begin

Ch:=ReadKey;

If Ch=^S Then {Необходима пауза}

Ch:=ReadKey; {Продолжим работу по любой клавише}

End;

ReadLn(Fin,S);

WriteLn(F1,S);

End;

Close(FIn);

Close(F1);

End; {Proc PrintFile}

Begin {Початок основної програми}

While Not SelectDevice(F) Do

PrintFile(F);

End.

Рис. 8.86. Вывод файла на разнообразные устройства (окончание)

357

8.26.10. Решение задачи с использованием рекурсии,

множеств и текстовых файлов

Теперь, когда мы с Вами разобрались с такими элементами языка Турбо

Паскаль как, рекурсии, множества и текстовые файлы, решим комплексную

задачу на использование этих понятий и разработаем соответствующую

программу.

Итак, имеется следующая задача

. В компьютерной сети используется

некоторое множество разных протоколов. Каждый узел (компьютер)

поддерживает несколько протоколов. Все узлы между собой связаны. Пакет

данных может быть передан из узла в узел только в случае, если у этих двух

узлов имеется общий протокол. Сначала пакет был послан первому узлу. В

задаче требуется найти все узлы, к которым дойдёт этот пакет, и вывести их

количество. (Всего узлов может быть не более 100, а протоколов не более 50).

Пример сети приведен на рис. 8.87.

Входные данные. Файл e.dat, содержит текстовые данные следующего

формата:

– первая строка – количество узлов n;

– каждый из следующих n строк – количество поддерживаемых

протоколов и номера этих протоколов.

Пример данных для ввода:

2 1 2

2 1 4

2 2 3

1 6

2 4 5

Бобак И. Думай рекурсивно // Мой компьютер. – 2001. – № 23. – С. 36-39. (ibobak@torba.com)

Рис. 8.87. Схема сети

{1, 2}

{1, 4}

{4, 5}

{2, 3}

{6}

358

Выходные данные. Количесво узлов, которые могут получить пакет,

посланный сначала первому узлу. Пример (для приведенных выше входных

данных):

Ниже приведен алгоритм и программа решения поставленной задачи.

Program Recursion; {Программа решения сетевой задачи}

Uses Crt;

Type

TProtocolSet = Set Of 1..50; {TProtocolSet – тип-множество}

Var

f : Text; {Описываем текстовый файл}

A : Array[1..100] Of TProtocolSet;{Массив, элементами которого

является множество TprotocolSet, содержащее

номера протоколов для каждого узла}

was : array[1..100] of Boolean; {Статус обработки узла. Все

элементы его должны содержать значения False.

Узлы обходим, начиная с первого. Сначала войдём в

первый узел. Далее из него войдём во все узлы,

имеющие с ним общий протокол. Потом для каждого

из них сделаем то же самое. Те узлы, где мы уже

побывали, будем отмечать в булевом массиве

значениями True.}

n : integer; {Количество узлов}

cnt : integer; {Результат – количество узлов, к которым дойдёт пакет}

Procedure Rec(const p : Integer);{=* Рекурсивная процедура,

определяющая количество узлов cnt (глобальная

переменная), до которых дойдёт пакет *=}

{Суть процедуры Rec заключаетсяв распространении пакета. Сделав вызов

Rec(1), мы вызовем её рекурсивно для узлов, к которым пакет может прийти с

выходного узла. Далее, для последних будет сделан рекурсивный вызов процедуры

Rec с номерами узлов, в которые пакет может попасть во вторую очередь и т.д.

Для нашего случая будет: 1, 2→1, 4; 1, 2→2, 3; 1, 4→4, 5}

var

i : Integer; {Параметр цикла for}

Begin

if was[p] then

exit; {Процедура exit завершает работу программного блока}

was[p] := True; {Отмечаем узел, который посещён}

inc(cnt); {Встроенная процедура ТП inc увеличивает на 1 значение

аргумента}

for i:=1 to n do {Цикл обхода узлов (n – глобальная переменная)}

if A[i]*A[p] <> [] then { A[i]*A[p] – пересечение множеств.

Результатом является множество, состоящее только

из тех элементов двух множеств, которые

содержатся одновремено в каждой из них. [] –

пустое множество. В нашем случае – это отсутствие

общего протокола передачи данных у двух узлов}

Rec(i); {Если узлы p и i имеют общий протокол, значит данные дойдут

до узла i. Тогда рекурсивно вызываем процедуру

Rec}

End; {Proc Rec

}

359

Procedure Init; {=*= Процедура считывания данных

=*=}

Var

i, j, sc, p : Integer; {i, j – параметры циклов; sc – количество

протоколов в узле; p – номер протокола}

Begin

FillChar(A, SizeOf(A), 0); {Встроенная процедура ТП, для

заполнения массива (A) числом ( SizeOf(A), где

SizeOf – встроенная функция, возвращающая

размер типа с именем A ) и значением (0)}

cnt := 0; {Инициализация cnt}

for i:=1 to n do {Цикл по числу n узлов сети, прочитанных в

основной программе из файла e.dat}

begin

Read(f, sc); {Читаем из файла e.dat количество протоколов

sc на узле i}

for j:=1 to sc do {Цикл по числу sc протоколов}

begin

read(f, p); {Читаем из файла e.dat номера протоколов}

include(A[i], p); {Включаем встроенной процедурой

include номера протоколов в i-тое множество

TProtocolSet}

end;

end

End; {Proc Init}

Begin {==========================Начало основной программы

}

ClrScr; {Очищаем экран}

Assign (f, 'e.dat'); {Устанавливаем связь между логическим файлом

f и физическим файлом e.dat}

Reset(f); {Открываем логический файл f для чтения}

Read(f, N); {Читаем из файла e.dat количество узлов сети N}

Init; {Вызываем процедуру считывания данных о протоколах из файла

e.dat}

Rec(1); {Передаём пакет в первый узел. Рекурсивно он распространяется во

все остальные, если это возможно}

WriteLn(cnt); {Печатаем результат – количество узлов}

Close(f); {Закриваем физический файл e.dat}

End. {КОНЕЦ ОСНОВНОЙ ПРОГРАММЫ

}

При использовании рекурсии необходимо заботиться о том, чтобы вовремя

из неё выйти. Рекурсия в этом примере не бесконечна, выход из неё

предусмотрен: мы проверяем факт посещения (обработки) узла оператором:

if was[p] then exit;

и если узел уже был посещён, программа выходит из рекурсии.

Упражнения

1. Создайте рекурсивную программу «Ханойская башня». Условие задачи

следующее: имеется доска с тремя штырьками (рис. 8.88). На первом из них

нанизано несколько дисков увеличивающегося к низу диаметра. Необходимо