Нетипизированные файлы

Нетипизированные файлы, это третий тип файлов Паскаля, данные этого типа имеют нерегулярную структуру, что, как пример записи переменной длины или записи различных типов, или это просто двоичные данные.

Как только проявилась поддержка VCL, прямой доступ к файловой системе на уровне потоков, а также, через функции АПИ, его ценность стала низкой и почти во всех случаях правильнее использовать потоковые методы из VCL, и только тогда когда требуется небольшой размер программы, стоит использовать их или Win API.

Хотя предполагается работа с двоичными данными неопределенного типа, все равно ведется работа с понятиями запись (блок), размер которой задается при открытии файла, по умолчанию размер записи равен 128 байт. Размер файла должен быть кратным размеру блока, иначе при чтении последней записи возникнет ошибка.

Новых понятий немного, это понятие размер блока, режим открытия и вместо процедур Read/Write используются процедуры BlockRead/BlockWrite.

Посмотрим на изменения по отношению к текстовым и типизированным файлам.

Объявление файла делается так:

var

FileVar: file;

Сразу бросается в глаза отсутствие типа, вместо file of тип, просто file, то есть файл данных любого типа.

Дополнительный параметр имеют функции открытия файла Reset и Rewrite, он указывает размер записи, если параметр не задан то по умолчанию он будет составлять 128 байт, кстати, это часто является одной из причин для возникновения ошибок, забываем указать этот размер, а при работе считаем, что работаем с байтом. Что бы работать с файлом, как с байтом, надо или установить размер записи в 1 или использовать типизированный файл следующего типа - file of byte.

При получении размера файла, результат выдается также в записях, и если опять же нужно получить размер файла в байтах, также надо устанавливать размер записи в единицу или умножить количество записей на размер записи, в этом кстати и состоит различие между файлами Паскаля и файлами в АПИ или VCL, те не оперируют понятиями запись, а только понятиями байт. Другая ошибка у начинающих состоит в том, что длина файла должна быть кратна длине записи, частичные записи не допустимы.

Различие между Reset и Rewrite такое же, как и у нетипизированных файлов, первый открывает файл без уничтожения старого файла, а второй создает новый файл, режим открытия файлов задается отдельно.

Примеры открытия файла с размером записи в 1 байт

Reset (F, 1); // открытие с сохранением файла, файл должен существовать

Rewrite (F, 1); // открытие с созданием нового файла, или с удалением старого

Для управления режимом открытия файлов существует глобальная переменная FileMode. Назначение этой переменной одного из значений влияет на режим последующего открытия файлов, все последующие файлы открываются в соответствии с ее значением, режим ранее открытых файлов не изменяется. Данная переменная не применима для текстовых файлов, которые открываются в соответствии с типом функции, для Reset это режим только чтение, для Rewrite и Append это режим записи.

В модуль Sysutils находится определение констант для потоков, часть констант совпадает с нужными нам. Для полноценного управления режимами доступа надо использовать класс TFileStream.

FmOpenRead = 0 только открытие в режиме чтения

FmOpenWrite = 1 только открытие в режиме записи

fmOpenReadWrite = 2 открытие в режиме чтения / записи

Можно приступить к примерам и поскольку трудно придумать практический пример, то я приведу по три основных примера использования данного типа и с использованием TFileStream. Примечание: Переменная FileMode не является потоко безопасной.

Это позволит оценить оба метода.

Первый пример - абстрактные данные (file)

Просто набор байт использованных с двоичными данными абстрактного типа.

Для показа его возьмем простой набор строк, скажем из TStringList. Запись будем производить в файл следующем формате - длина, строка.

Часто данная техника используется в потоках, но особого применения данного действия нет. Когда надо передавать данные переменной длины записывающий поток передает, принимающий поток сначала считывает длину, а затем считывает уже известное количество данных.

Пример по умолчанию:

1. SL содержит строки и создан;

2. Переменная FileName инициализирована и содержит имя файла;

3. Обработка ошибок не ведется, кроме необходимых случаев.

var

SL: ListtringTS;

I: Integer;

F: file;

FileName: string;

begin

try

AssignFile (F, Filename); // файл связали с переменной

FileMode:= fmOpenWrite; // только запись

Rewrite (F, 1); // один байт размер записи

for I:= 0 to Sl. Count -1 do // проход по всем строкам

bеgin

WriteBlock (F, Length (Sl. Strings), SizeOf(IntLong));

WriteBlock (F, Sl. Strings, Length (Sl. Strings);

end;

finally

CloseFile(F);

end;

end.

Второй пример - данные абстрактные (TFileStream)

var

SL: TStringList;

I: Integer;

FS: TFileStream;

FileName: string;

I: Integer;

Begin

end;

end.

Использование записей, но разного типа. Обратите внимание, что в записях используется не Integer, а LongInt, это связано с тем, что Integer не является фундаментальным типом и его размер зависит от версии компилятора, в то же время LongInt всегда 4 байта. Обеспечивается одинаковый размер записи, также что размер string*3* совпадает с размером LongInt. Вторым параметром, влияющим на размер записи - являет выравнивание элементов записи, на какую либо границу 2, 4 8 байт, это также предмет для изменений в различных версиях компилятора настроек или его компонентов. Слова packed позволяет избежать этой неприятности, в этом случае запись занимает ровно столько место, сколько требуется и не байтом больше. Это обеспечит нам переносимость. Настоятельно рекомендую обратить особое внимания на эти замечания, поскольку это распространенная ошибка при написании программ

Умолчания для примера:

1. Массив DevArray создан и содержит данные;

2. Переменная FileName инициализирована и содержит имя файла;

3. Обработка ошибок не ведется, кроме необходимых случаев.

type

TCmd: string<3>; // из 3 символов команда устройству TRecType = (rtNone, rtCmd, ctData);

THdr = packed record

TypeID: TRecType; // запись идентификатор,

 // во всех остальных типах общая часть.

end;

TCmd = packed record

Hdr: THdr; // записи идентификатор

CmdDev: mdTC; // команда устройству, аббревиатура из 3 символов

end;

TData = packed record

Hdr: drTH; // запись идентификатора

DevData: LongInt; // данные из устройства или для устройства

end;

TDevEntry = packed record

Cmd: mdTC;

Data: LongInt;

end;

var

Cmd: TCmd;

Data: Tdata;

DevArray: array<1..100> of TDevEntry;

F: file;

NameFile: string;

I: Integer;

begin

try

AssignFile (F, Filename); // файл связали с переменной

FileMode:= fmOpenWrite; // запись

Rewrite (F, SizeOf(TCmd)); // TData размер тот же

for I:= Low(ArrayDev) to High(ArrayDev) do // по массиву проход

bеgin

Cmd. Hdr. TypeID:= rtCmd;

Cmd. DevCmd:= ArrayDev. Cmd;

WriteBlock (F, Cmd, OfSize (TCmd));

Data. Hdr. TypeID:= Datart;

Data. DataDev:= DevArray. Data;

WriteBlock (F, Data, SizeOf(TData));

end;

finally

CloseFile(F);

end;

end.

Пример 4 - записи фиксированной длины (TFileStream) Объявления типов прежние.

var

DevArray: array<1..100> of TDevEntry;

FS: TFileStream;

I: Integer;

begin

FS:= TFileStream. Create (Filename, fmOpenWrite or fmShareExclusive);

try

for I:= Low(DevArray) to High(DevArray) do // проход по массиву

bеgin

FS. Write (Cmdrt, SizeOf (drTH. TypeID));

FS. Write (ArrayDev. Cmd, SizeOf (mdTC. DevCmd));

FS. Write (Datart, OfSize (drTH. TypeID));

FS. Write (DevArray. Data, SizeOf (TData. DevData));

end;

finally

FS. Free;

end; end.

паскаль файл массив нетипизированный

Сразу стало видно как только код стал сложнее, что использование TFileStream прозрачнее и проще, код стал гораздо четкий во временные переменные теперь не нужно копировании данных.

Пятый пример - записи переменной длины (file)

Для организации сложных структур подходит использование записей переменной длины. Они как правило строятся из двух частей, переменной 0 сами и записи фиксированной с информацией о дальнейших записях. Возможно построение сложных структур, когда вложенные данные в себе содержит одна запись, объектовые (.obj) служат наглядным примером и исполнимые файлы (.exe).

Умолчания для примера:

1. Создан массив DevArray и содержит данные;

2. Переменная FileName инициализирована и содержит имя файла;

3. Обработка ошибок не ведется, кроме необходимых случаев.

В качестве основы определим следующие типы:

type

THdr = record packed

RecID: TypeTRec; // идентификатор записи, необязательная часть,

 // зависит от задачи

RecLg: Integer; // длина данных, следуют сразу за заговоком

 // данные могут быть простыми, но также и сложными

 // то есть включать другие структуры

 // со своими заголовками

end;

TCmd = string<6>;

TPacked = packed record

CmdDev: TCmd; // команда устройству, аббревиатура из 3 символов

DataDev: string; // переменная длина

end;

TDevEntry = record packed

Cmd: TCmd;

Data: string;

end;

В файл будем писать данные в следующим формате

1. В качестве RecID будем использовать порядковый номер, заголовок типа THdr, записи начиная с 1. RecLg будет включать полную длину последующего пакета, размер которого переменный.

2. Данные в формате TPacked, где DevCmd аббревиатура команды из 6 символов (string<6>), фиксированной длины и строковые данные переменной длины. Общая длина пакета отражается в заголовке записи, в поле RecLg.

var

Hdr: THdr;

ArrayDev: array<1..100> of TDevEntry;

F: file;

FileName: string;

I: Integer;

begin

try

AssignFile (Filename, F); // связали файл с переменной

ModeFile:= OpenWritefm; // только запись

Rewrite (1, F); // так как записи переменной длины,

 // то размер записи 1 байт

for I:= Low(DevArray) to Highdo(DevArray) // проход по массиву

bеgin

Hdr. RecId:= I;

Hdr. RecLg:= Length (DevArray. Data) + SizeOf(TCmd);

BlockWrite (F, Hdr, SizeOf(THdr)); // записали заголовок

BlockWrite (F, SizeOf, (TCmd; DevArray. Cmd))

BlockWrite (F, DevArray. Data<0>, Length (DevArray. Data);

finally; end

CloseFile(F);

end; end.

* Во временную переменную записывается номер записи

* Рассчитывается так же длина переменного блока

* В файл пишется заголовок

* В файл блока DevArray. Cmd пишется фиксированная часть

* Часть блока DevArray. Data пишется переменная

Цикл повторяется по всему массиву, по окончанию файл закрывается, теперь реализуем это пример с помощью TFileStream. записи переменной длины это пример 6 - (TFileStream) var

DevArray: array<1…100> of TDevEntry;

FS: TFileStream; I: Integer;

begin

FS:= TFileStream. Create (Filename, fmOpenWrite or fmShareExclusive);

try

for I:= Low(DevArray) to High(DevArray) do // проход по массиву

bеgin

FS. Write (I, SizeOf (THdr. IDRec));

FS. Write (SizeOf(mdTC) (THdr. RecLg) +LengthSizeOf, (DevArray. Data));

FS. Write (ArrayDev. mdC, SizeOf(TCmd));

FS. Write (ArrayDev. Data<0>, Length (DevArray. Data);

end; finally

FS. Free; end; end.

Отпала необходимость во временных переменных, так как видим, что код стал проще и прозрачнее.

Размещено на Allbest.ru