Обработка последовательных файлов в программе

Кузнецова В. С., преподаватель информатики, МОУ межшкольный учебный комбинат №2, г. Хабаровск

Одним из трудных для учащихся и преподавателей разделов программирования является программирование обработки файлов. В Хабаровском межшкольном учебном комбинате №2 накоплен определенный опыт по обучению школьников приемам программирования, в том числе, при работе с файлами. Предлагаем вниманию читателей материал на эту тему, подготовленный В.С. Кузнецовой.

В разделе алгоритмизация и программирование мы работаем в основном с простыми типами данных и только одним из сложных (структурных) типов данных – массивами, при этом опускается работа с файлами данных. Это связано с тем, что в учебном плане мало учебных часов отводится на данный раздел. Несмотря на нехватку времени, желательно в конце раздела рассмотреть тему "Обработка последовательных файлов в программе". Учащиеся уже должны знать, что такое файл. Поэтому занятие необходимо начать с восстановления опорных знаний:

Что такое файл?

Какими способами можно создать файл?

Каким способом вводили данные в программу?

Каким способом выводили данные из программы?

Какие операторы при этом использовали?

К данным, записанным на диске можно обратиться прямым методом доступа или последовательным методом доступа. При последовательном доступе данные должны читаться из файла в том порядке, в каком они были записаны. Прямой доступ к файлу позволяет читать и обновлять записи независимо от их положения в файле, без перебора.

Последовательные файлы следует рассматривать как альтернативу экрана и клавиатуры. Все, что выводилось на экран, в таком виде и по таким же правилам выводится в последовательный файл, а все, что вводилось с клавиатуры, вводится из последовательного файла.

Пусть данные записаны на диске в файле File1.dat. Как к ним обратиться из программы? Для этого необходимо в программе предусмотреть:

Связь имени файла с каналом ввода – вывода и объявить его открытым.

Объявить способ доступа к файлу (последовательный или прямой).

Переслать данные.

Закрыть канал ввода – вывода, связанный с файлом.

Рассмотрим операторы, с помощью которых осуществляется эта работа на языках программирования Бейсик и Паскаль.

На языке программирования Бейсик.

Оператор OPEN "открывает" файл, т.е. делает файл на диске известным программе, связывает имя файла на диске с номером канала ввода – вывода в программе и указывает режим работы с файлом.

Формат:

Open "имя файла" [for режим] as # номер канала [len=размер записи]

Режимы для последовательных файлов:

INPUT - для чтения

OUTPUT - для записи

APPEND - для добавления данных в файл.

Пример:

Open "File1.dat" for input as #1

Оператор PRINT # предназначен для вывода данных в файл.

Формат: PRINT #номер канала, имя переменной

Пример:

Print #1, fam$(i), sum(i)

Оператор INPUT # предназначен для ввода переменных из файла (так же как это делает оператор INPUT при их вводе с клавиатуры).

Формат: INPUT #номер канала, список переменных

Пример:

Input #1, fam$(i), kol(i)

Функция EOF позволяет определить конец файла.

Формат: EOF(номер канала)

Оператор CLOSE # "закрывает" файл, т.е. отсоединяет его от программы и освобождает в ней канал ввода - вывода.

Формат: CLOSE #номер канала

Задача: Рассчитать зарплату на каждого члена бригады и записать в файл File2.dat данные фамилию члена бригады и его зарплату с учетом подоходного налога. Данные по каждому члену бригады (фамилия и количество сделанных изделий) содержатся в файле File1.dat. Примечание: количество членов бригады, стоимость изделия и процент на зарплату от прибыли ввести с клавиатуры.

Input " количество членов бригады ";n

Input " стоимость изделия";r

Input " процент на зарплату от прибыли ";p

p = p/100

Dim fam(n), kol(n), sum(n)

Open "File1.dat" for input as #1

for i = 1 to n

Input #1, fam$(i), kol(i)

sum(i) = kol(i)*r*p*0.13

next i

Close #1

Open "File2.dat" for output as #1

for i = 1 to n

Print #1, fam$(i), sum(i)

next i :Close #1

На языке программирования Паскаль.

В Турбо Паскале различают текстовые файлы, типизированные файлы и нетипизированные файлы. При работе с файлами ключевым понятием является понятие переменной файлового типа или файловой переменной и описывается она в разделе переменных в зависимости от класса файла. Для текстовых файлов файловая переменная принадлежит стандартному типу Text. Файловая переменная (ф.п.) связывается с именем файла с помощью оператора ASSIGN.

Формат:

Assign (<ф.п.>,'<путь к файлу>\ <имя файла>');

Он должен быть первым среди операторов, работающих с файлом. Прежде, чем начать работать с файлом его нужно "открыть". Оператор RESET открывает уже существующий файл, а оператор REWRITE открывает новый файл или файл, содержимое которого полностью заменяется.

Форматы:

Reset (<ф.п.>);

Rewrite (< ф.п.>);

Для чтения данных из файла используются процедуры READLN, READ, BLOCKREAD.

Формат:

Readln (< ф.п.>, <переменная>);

Для записи данных в файл используются процедуры WRITELN, WRITE, BLOCKWRITE.

Формат:

Writeln (< ф.п.>, <переменная>);

После завершения работы с файлом , его необходимо "закрыть" оператором Close.

Формат: Close (< ф.п.>);

Уничтожить ненужный файл оператором Erase (< ф.п.>), а переименовать файл – оператором Rename (< ф.п.>,<строка>), где строка представляет новое имя файла.

Текстовый файл трактуется в Турбо Паскале как совокупность строк переменной длины. Доступ к каждой строке последовательный, начиная с первой. В конце каждой строки ставится маркер EOLN (End Of Line - конец строки) , а в конце всего файла маркер EOF (End Of File – конец файла).

Рассмотрим работу с файлами на примерах.

Пример 1.

На диске а: записан файл posl.txt, в каждой строке которого записана пословица. Определить сколько букв в каждой пословице и вывести результат вычисления на экран.

program texst;

var f: text; {* файловая переменная *}

s: integer; {* число букв *}

sim: char; {* символ *}

begin

Assign (f, 'a:\posl.txt');

reset (f); {* открытие файла *}

while not eof (f) do {* проверка конца файла *}

begin

s:=0;

while not eoln (f) do {* проверка конца строки *}

begin

read(f, sim);

if (sim<>' ') or (sim<>',') then s:=s+1;

end;

writeln('число букв в пословице ',s);

readln(f); {* переход на новую строку *}

end;

Close(f) {**}

end.

Пример 2.

В существующем файле dan1.dat записана матрица из целых чисел. В новый файл dan2.dat переписать данную матрицу и добавить в каждую строку слово "сумма=" и результат вычисления суммы чисел в данной строке.

Program matrica;

var f1,f2: text;

x, s: integer;

begin

Assign (f1, 'dan1.dat');

Reset (f1); {* открытие файла для чтения *}

Assign (f2, 'dan2.dat');

Rewrite (f2); {* открытие файла для записи *}

While not eof (f1) do

begin

s:=0;

While not eoln (f1) do

begin

Read(f1,x);

Write(f2,x);

s:= s + x;

end;

Writeln (f2,' ',' сумма=',s);

Readln(f1);

end;

close(f1); close(f2);

Writeln ('Работа завершена, файл создан на диске');

end.

При выполнении операций ввода-вывода данных по умолчанию автоматически производится проверка на возникновение ошибки. При обнаружении ошибки выполнение программы прекращается. Но в программе можно предусмотреть собственную реакцию на ошибочные ситуации. Для этого в начале "опасного" фрагмента отключается автоматическая проверка {$I-}. При возникновении ошибки формируется код, который обрабатывается функцией IOResult. Функция IOResult возвращает в программу код ошибки, обнуляет этот код, поэтому последующие обращения к этой функции будут давать нулевой результат, пока какая-либо операция не закончится аварийно.

Пример:

Assign (f, 'file1.dat');

{$I-} {* отключаем автоматическую проверку *}

Reset (f);

code:= IOResult; {* получили код результата *}

if code <> 0 then

begin {* возникла ошибка *}

write (' Ошибка при открытии файла ');

case code of

1: write('файл не найден');

3: write('маршрут не найден');

4: write('слишком много открытых файлов');

5: write('запрет доступа к файлу');

12: write('некорректный код доступа к файлам');

else

……..

end

end;

{$I-} {* включаем автоматическую проверку *}

…………………….

После рассмотренных примеров можно предложить задачи для самостоятельной работы.

Задача 1. Данные об абитуриентах (фамилия, имя, отчество, средний балл аттестата) содержатся в файле F1.txt. Напишите программу, которая запрашивала бы отметки всех сданных экзамен каждого абитуриента и формировала новый файл F2,.txt в который вошли бы следующие сведения об абитуриентах: фамилия, имя, отчество, средний балл аттестата, отметка1, отметка2, отметка3.

Задача 2. Данные о налогоплательщиках (фамилия, имя, отчество, адрес) находятся в файле F1.txt. Написать программу, которая выводила эти сведения в таблицу:

Фамилия, имя, отчество

адрес

доход

налог

Доход ввести с клавиатуры. Налог рассчитать 15% от дохода. Доход и налог вывести в таблицу.

Задача 3. Составить программу обработки психологического теста. Вопросы, ответы и баллы за каждый вопрос содержатся в последовательном файле.