Korzystanie z plików i rekordów w programach

Kolejnymi strukturami danych są pliki. Plik jest ciągiem elementów tego samego typu (np. znaków, liczb), przy czym liczba jego składowych może się zmieniać. Jest on logicznym odpowiednikiem fizycznego pliku danych, znajdującego się poza programem. W danej chwili może być dostępna tylko jedna składowa pliku.

Pliki stużą do komunikacji użytkownika z komputerem - zapisujemy w nich nie tylko programy, ale także dane do progra­mów i wyniki wykonywanych obliczeń.

W języku Pascal plikiem nazywamy zarówno strukturę danych, jak i zmienną plikową. Pliki przetwarzamy według na­stępującego schematu.

1. Deklarujemy zmienną plikową, zwaną plikiem.

2. Kojarzymy plik z plikiem fizycznym, np. znajdującym się na dysku.

3. Otwieramy plik, np. do odczytu lub do zapisu.

4. Wykonujemy operacje na elementach pliku.

5. Zamykamy plik.

6. Jeśli był to roboczy plik programu, to usuwamy plik fizyczny.

Operacje te wykonuje się na plikach, korzystając ze standardowych procedur i funkcji, dla których przyjmujemy, że p oznacza plik, czyli zmienną plikową.

• Procedura Assign(p,'nazwaPlikuFizycznego') kojarzy plik p z plikiem fi­zycznym, np. Assign(p,'A:\Dane.txt'). Zmiennej plikowej nie można przypisać pliku instrukcją przypisania.

• Procedura Reset(p) otwiera istniejący plik p do odczytu od początku; in­strukcję tę można wykonywać po wywołaniu procedury Assign.

• Procedura Rewrite (p) tworzy i otwiera plik p do zapisu; instrukcję tę moż­na wykonywać po wywołaniu procedury Assign.

• Procedura Close(p) zamyka plik p.

• Procedura Erase(p) usuwa plik fizyczny skojarzony z plikiem p; plik p nie mo­że być otwarty. Jeśli w programie tworzy się pliki robocze, to należy je usuwać.

• Funkcja Eof (p) ma wartość True, jeśli został osiągnięty (np. podczas czy­tania) koniec pliku p, a False - w przeciwnym razie.

Elementy pliku mogą być czytane z pliku (np. przez procedurę Read) lub zapisywane do pliku (np. przez procedurę Write).

Poznamy dwa rodzaje plików: tekstowe i jednorodne.

Pliki tekstowe

Plik tekstowy składa się ze znaków połączonych w wiersze. Każdy wiersz jest zakończony symbolem końca wiersza (złożonym z dwóch znaków #13=CR i #10=LF), a po ostatnim wierszu jest znak #26=^AZ (CTRL+Z), oznaczający koniec pliku. Symbole końca wiersza są generowane klawiszem Enter lub za pomocą instrukcji Writeln.

Plik tekstowy określa się mianem Text. Jest to standardowa nazwa teksto­wego typu plikowego. Plik tekstowy t deklarujemy więc jako var t:Text. Elementy tego pliku (znaki lub wiersze) można przetwarzać tylko sekwencyjnie, tzn. można czytać albo zapisywać bez cofania się. Plik tekstowy może być otwarty tylko do czytania albo tylko do pisania. Ponadto dla pliku tekstowe­go t są dostępne:

• procedura Append(t), otwierająca istniejący plik t do dopisywania na jego końcu;

• funkcja Eoln(t), która ma wartość True, jeśli został osiągnięty koniec wier­sza w pliku t (lub koniec pliku t), a False w przeciwnym razie.

Komunikacja z urządzeniami zewnętrznymi (np. klawiaturą, ekranem, dru­karką) odbywa się za pomocą plików tekstowych. Pliki te są używane m.in. do przechowywania danych dla programów i wyników ich działania. W przed­stawionych dotychczas programach na ogół dane były podawane z klawiatury za pomocą instrukcji Read, a wyniki były wyświetlane na ekranie przy uży­ciu instrukcji Write. Dla ułatwienia posługiwania się plikami tekstowymi, w języku Pascal niejawnie skojarzono standardowe zmienne plikowe z urzą­dzeniami (patrz tabela).

Urządzenia zewnętrzne i odpowiadające im zmienne plikowe

Urządzenie zewnętrzne	Standardowa nazwa urządzenia	Standardowa zmienna plikowa (typu Text)
klawiatura	CON	Input
Ekran	CON	Output
drukarka	LPT1	Lst (ze standardowego modułu Printer)

Pliki reprezentowane przez standardowe zmienne plikowe są zawsze otwar­te, a operacje na nich dotyczą odpowiednich urządzeń zewnętrznych. Dla tych plików nie wykonuje się procedur: Assign, Reset, Rewrite, Close, ponieważ są wykonywane automatycznie. Dzięki temu, np. instrukcja Read(a) dla a ty­pu integer jest rozumiana jako „przeczytaj liczbę całkowitą z klawiatury i przypisz jej wartość zmiennej a". Podobnie np. instrukcja Write(a) oznacza „wyświetl na ekranie monitora wartość zmiennej a". W tej komunikacji po­średniczą niewidoczne dla użytkownika pliki Input i Output.

Podsumujmy: wprowadzanie danych do programu z klawiatury może być uciążliwe, jeśli ich liczba jest znaczna, np. w przypadku gdy chcielibyśmy wprowadzić 1000 liczb. Wyprowadzanie dużej liczby wyników na ekran też może nie być wygodne, gdy nie mieszczą się na ekranie. Najwygodniej było­by czytać dane z pliku i wysyłać wyniki do innego pliku. Pliki te mogliby­śmy dalej przetwarzać. Wszystko to jest możliwe, jeśli zastosujemy instrukcje czytania i wypisywania, w których pierwszym parametrem jest nazwa odpo­wiedniego pliku tekstowego, np. dane lub wyniki:

Read(dane,...) Write(wyniki,...)

Readln(dane,...) Writeln(wyniki,...)

Readln(dane) Writelnfwyniki)

Pliki te trzeba wcześniej zadeklarować jako zmienne plikowe var dane,wyniki:Text;

Ponadto z plikami dane i wyniki należy związać pliki fizyczne (tj. znajdują­ce się na dysku) i wykonać na nich operacje otwarcia:

Assign (dane,' DaneSort. txt'); Reset (dane);

i Assign(wyniki,'WynSort.txt'); Rewrite(wyniki);

a na końcu programu zamknąć je: Close(dane); Close(wyniki);

W języku Pascal nie można deklarować funkcji o wartości typu plikowego i dlatego w programach występują procedury. W procedurze każdy parametr typu plikowego, przeznaczony zarówno na wyniki, jak i na dane, musi być przekazywany przez zmienną, czyli poprzedzony słowem var.

W programie można sprawdzać, czy istnieje plik fizyczny, z którego chce­my czytać dane. Służy do tego dyrektywa kompilatora {$I+}, powodująca włą­czenie kontroli każdej operacji wejścia/wyjścia, w tym operacji Reset(plik). Kontrola ta polega na sygnalizacji występującego błędu i przerwaniu działa­nia programu (tak jest standardowo). Zaś przy dyrektywie {$I-} błędy wej­ścia/wyjścia nie powodują przerwania działania programu, ale po wystąpieniu błędu te operacje są ignorowane aż do wywołania standardowej funkcji lOResult, która kasuje stan błędu. Jeśli w trakcie wykonywania programu nie wystąpił błąd operacji wejścia/wyjścia, to IOResult=0, a w przeciwnym razie IOResult<>0.

Poniżej opisaliśmy moduł uWeWy, który można stosować w programach, ko­rzystających z osobnych plików z danymi i wynikami. Uwzględniliśmy w nim również obsługę błędów wejścia/wyjścia.

unit uWeWy; {plik uWeWy}

interface

procedurę otworzWe(var we:Text);

procedurę otworzWy(var wy:Text);

implementation

var nazwa:string; {nazwa pliku}

OK:boolean;

{Sprawdzanie popraw­ności wykonania operacji wejścia i wyjścia w jeżyku Pascal.}

procedure otworzWe(var we:Text);

begin

repeat

Write('Podaj nazwę pliku z danymi (puste-koniec): `);

Readln(nazwa); if nazwa='' then Halt;

Assign(we,nazwa);

{Dyraktywa kompilatora {$1+} lub {$1-} jest dyrektywą lokalną, tzn. można ją wstawić w dowolne miejsce}

{$1-} Reset(we); {$1+} OK:=IOResult<>0;

if OK then Writeln('Nie można odnaleźć pliku.');

until not OK

end; {otwórzWe}

procedure otworzWy(var wy:Text);

begin

Write('Podaj nazwę pliku z wynikami: ');

Readln(nazwa); Assign(wy,nazwa); Rewrite(wy)

end; {otwórzWy}

end.

---