Типизированные файлы

Переменные структурированных типов данных (кроме строкового) невозможно считать из текстового файла. Например, если нужно ввести из текстового файла данные для наполнения записи toy информацией об имеющихся в продаже игрушках (название товара, цена товара и возрастной диапазон, для которого игрушка предназначена):

то придется написать следующий код:

Как видим, такое поэлементное считывание весьма неудобно и трудоемко.

Выход из этой ситуации предлагают типизированные файлы - их элементы могут относиться к любому базовому или структурированному типу данных. Единственное ограничение: все элементы должны быть одного и того же типа. Это кажущееся неудобство является непременным условием для организации прямого доступа к элементам бинарного файла: как и в случае массивов, если точно известна длина каждого компонента структуры, то адрес любого компонента может быть вычислен по очень простой формуле:

Описание типизированных файлов

В разделе var файловые переменные, предназначенные для работы с типизированными файлами, описываются следующим образом:

var <файловая_перем>: file of <тип_элементов_файла>;

Никакая файловая переменная не может быть задана константой.

Назначение типизированного файла

С этого момента и до конца раздела под словом "файл" мы будем подразумевать "бинарный типизированный файл" (разумеется, если специально не оговорено иное).

Команда assign(f,'<имя_файла>'); служит для установления связи между файловой переменной f и именем того файла, за работу с которым эта переменная будет отвечать.

Строка '<имя_файла>' может содержать полный путь к файлу. Если путь не указан, файл считается расположенным в той же директории, что и исполняемый модуль программы.

Открытие и закрытие типизированного файла

В зависимости от того, какие действия ваша программа собирается производить с открываемым файлом, возможно двоякое его открытие:

reset(f); - открытие файла для считывания из него информации и одновременно для записи в него (если такого файла не существует, попытка открытия вызовет ошибку). Эта же команда служит для возвращения указателя на начало файла;

rewrite(f); - открытие файла для записи в него информации; если такого файла не существует, он будет создан; если файл с таким именем уже есть, вся содержавшаяся в нем ранее информация исчезнет.

Закрываются типизированные файлы процедурой close(f), общей для всех типов файлов.

Считывание из типизированного файла

Чтение из файла, открытого для считывания, производится с помощью команды read(). В скобках сначала указывается имя файловой переменной, а затем - список ввода:

read(f,a,b,c); - читать из файла f три однотипные переменные a, b и c.

Вводить из файла можно только переменные соответствующего объявлению типа, но этот тип данных может быть и структурированным. Cкажем, если вернуться к примеру, приведенному в начале п. "Типизированные файлы", то станет очевидным, что использование типизированного файла вместо текстового позволит значительно сократить текст программы:

type toy = record name: string[20];

price: real;

age: set of 0..18; {задано границами}

end;

var f: file of toy;

a: array[1..100] of toy;

begin

assign(f,input);

reset(f);

for i:=1 to 100 do

if not eof(f) then read(f,a[i]);

close(f);

...

end.

Поиск в типизированном файле

Уже знакомая нам функция eof(f:file):boolean сообщает о достигнутом конце файла. Все остальные функции "поиска конца" (eoln(), seekeof() и seekeoln()), свойственные текстовым файлам, нельзя применять к файлам типизированным.

Зато существуют специальные подпрограммы, которые позволяют работать с типизированными файлами как со структурами прямого доступа:

1. Функция filepos(f:file):longint сообщит текущее положение указателя в файле f. Если он указывает на самый конец файла, содержащего N элементов, то эта функция выдаст результат N. Это легко объяснимо: элементы файла нумеруются начиная с нуля, поэтому последний элемент имеет номер N-1. А номер N принадлежит, таким образом, "несуществующему" элементу - признаку конца файла.

2. Функция filesize(f:file):longint вычислит длину файла f.

3. Процедура seek(f:file,n:longint) передвинет указатель в файле f на начало записи с номером N. Если окажется, что n больше фактической длины файла, то указатель будет передвинут и за реальный конец файла.

4. Процедура truncate(f:file) обрежет "хвост" файла f: все элементы начиная с текущего и до конца файла будут из него удалены. На самом же деле произойдет лишь переписывание признака "конец файла" в то место, куда указывал указатель, а физически "отрезанные" значения останутся на прежних местах - просто они станут "бесхозными".

Запись в типизированный файл

Сохранять переменные в файл, открытый для записи, можно при помощи команды write(). Так же как и в случае считывания, первой указывается файловая переменная, а за ней - список вывода:

write(f,a,b,c); - записать в файл f (предварительно открытый для записи командами rewrite(f) или reset(f)) переменные a,b,c.

Выводить в типизированный файл можно только переменные соответствующего описанию типа данных. Неименованные и нетипизированные константы нельзя выводить в типизированный файл.

Типизированные файлы рассматриваются как структуры одновременно и прямого, и последовательного доступа. Это означает, что запись возможна не только в самый конец файла, но и в любой другой его элемент. Записываемое значение заместит предыдущее значение в этом элементе (старое значение будет "затерто").

Например, если нужно заместить пятый элемент файла значением, хранящимся в переменной а, то следует написать следующий отрывок программы:

seek(f,5); {указатель будет установлен на начало 5-го элемента}

write(f,a); {указатель будет установлен на начало 6-го элемента}

Замечание: Поскольку и чтение из файла, и запись в файл сдвигают указатель на следующую позицию, то в случае, когда необходимо сначала прочитать значение, хранящееся в каком-то элементе, а затем вписать на это место новые данные, необходимо производить поиск дважды:

seek(f,5); {указатель - на начало 5-го элемента}

read(f,a); {указатель - на начало 6-го элемента}

seek(f,5); {указатель - на начало 5-го элемента}

write(f,b); {указатель - на начало 6-го элемента}

А что произойдет, если в файле содержится всего N элементов, а запись производится в (N+k)-й? Тогда начало файла останется прежним, затем в файл будет включен весь тот "мусор", что оказался между его концом и записываемой переменной, и, наконец, последним элементом нового файла станет записанное значение.