Как сохранить алгоритм в текстовом файле
Обновлено: 04.07.2024
Очень важным моментом в программировании инженерных задач является работа с файлами данных. Особенно часто ввод данных из файла используется для ввода массивов и матриц.
Файловый тип данных (или файл) определяет упорядоченную совокупность произвольного числа однотипных компонент.
При работе с файлами выполняются операции ввода – вывода. Операция ввода означает перепись данных с внешнего устройства (из входного файла) в основную память ЭВМ, операция вывода – это пересылка данных из основной памяти на внешнее устройство (в выходной файл).
Файлы на внешних устройствах часто называют физическими файлами. Их имена определяются операционной системой. В программах на языке Паскаль имена файлов задаются с помощью строк. Например, имя файла на диске может иметь вид
'A:\LAB1.DAT'
'c:\ABC150\pr.pas'
'dat.pas'.
Для работы с файлами в программе необходимо определить файловую переменную. Турбо Паскаль поддерживает три файловых типа: текстовые файлы, типизированные файлы, нетипизированные файлы.
Описание типизированных файлов имеет вид
var f1: File of T;
Здесь T – тип компоненты файла. Примеры описания файловой переменной компонентного типа:
type M=array[1..500] of Longint;
var fLi: File of M;
f1: File of Real;
f2: File of Integer;
Бестиповые файлы описываются с помощью служебного слова File:
var f1: File;
Особое место в языке Паскаль занимают текстовые файлы, компоненты которых имеют символьный тип. Для описания текстовых файлов в языке определен стандартный тип Тext:
var TF1,TF2: Text;
Текстовые файлы представляют собой последовательность строк, а строки – последовательность символов. Строки имеют переменную длину, каждая строка завершается признаком конца строки. Иначе говоря, описанные выше файловые переменные можно было описать так:
var TF1,TF2: File of Char;
Будем использовать первый вариант описания.
Поскольку работа с текстовыми файлами более удобна в использовании и чаще применяется, то дальше рассматриваем именно её.
Файловые переменные, которые описаны в программе, называют логическими файлами. Все основные процедуры и функции, обеспечивающие ввод-вывод данных, работают только с логическими файлами. Физический файл должен быть связан с логическим до выполнения процедур открытия файлов.
Турбо Паскаль вводит ряд процедур и функций, применимых для любых типов файлов:
Assign (var f; FileName: String);
Процедура связывает логический файл f с физическим файлом, полное имя которого задано в строке FileName.
Reset (var f);
Процедура открывает логический файл f для последующего чтения данных, или, как говорят, открывает входной файл. Если физического файла не существует, то возникает ошибка. После успешного выполнения процедуры Reset файл готов к чтению из него первого элемента. Указатель файла устанавливается на начало.
Rewrite (var f);
Процедура открывает логический файл f для последующей записи данных (открывает выходной файл). Если физического файла не существует, то процедура создаст и откроет его. Если физический файл уже существует, то процедура откроет его и уничтожит все находящиеся в нём данные. После успешного выполнения этой процедуры файл готов к записи в него первого элемента. Указатель файла устанавливается на начало.
Append (var f: Text);
Процедура служит для специального открытия выходных текстовых файлов. Она применима к уже существующим физическим файлам и открывает их для дозаписи в конец файла. Указатель файла устанавливается за последним элементом.
Close (var f);
Процедура закрывает открытый до этого логический файл. Вызов процедуры Close необходим при завершении работы с файлом. Если по какой-то причине процедура Close не будет выполнена, файл все же будет создан на внешнем устройстве, но содержимое последнего буфера в него не будет перенесено. Для входных файлов использование оператора закрытия файла необязательно.
EOF (var f): Boolean;
Логическая функция возвращает значение TRUE, когда при чтении достигнет конца файла. Это означает, что уже прочитан последний элемент в файле или файл после открытия оказался пуст.
Rename (var f; NewName: String);
Процедура позволяет переименовать физический файл на диске, связанный с логическим файлом f. Переименование возможно после закрытия файла.
Erase(var f);
Процедура уничтожает физический файл на диске, который был связан с файловой переменной f. Файл к моменту вызова процедуры Erase должен быть закрыт.
IOResult: Integer;
Функция возвращает целое число, соответствующее коду последней ошибки ввода-вывода. При нормальном завершении операции функция вернет значение 0. Значение функции IOResult необходимо присваивать какой-либо переменной, т. к. при каждом вызове функция обнуляет свое значение. Функция IOResult работает только при выключенном режиме проверок ошибок ввода-вывода или с ключом компиляции .
Для операций ввода-вывода используют стандартные процедуры Read и Write, в которых первым параметром в списке стоит файловая переменная, указывающая, с каким файлом требуется провести операцию.
Read(T,a,b,c);
– вводит значения переменных a,b,c из файла T.
Выберите ОДНО из предложенных ниже заданий: 15.1 или 15.2.
вверх вниз влево вправо
При выполнении любой из этих команд Робот перемещается на одну клетку соответственно: вверх ↑ вниз ↓, влево ← , вправо →. Если Робот получит команду передвижения сквозь стену, то он разрушится. Также у Робота есть команда закрасить, при которой закрашивается клетка, в которой Робот находится в настоящий момент.
Эти команды можно использовать вместе с условием «если», имеющим следующий вид:
если условие то
последовательность команд
если справа свободно то
В одном условии можно использовать несколько команд проверки условий, применяя логические связки и, или, не, например:
если (справа свободно) и (не снизу свободно) то
Для повторения последовательности команд можно использовать цикл «пока», имеющий следующий вид:
нц пока условие
последовательность команд
Например, для движения вправо, пока это возможно, можно использовать следующий алгоритм:
нц пока справа свободно
Выполните задание.
На бесконечном поле есть горизонтальная и вертикальная стены. Правый конец горизонтальной стены соединён с верхним концом вертикальной стены. Длины стен неизвестны. В каждой стене есть ровно один проход, точное место прохода и его ширина неизвестны. Робот находится в клетке, расположенной непосредственно под горизонтальной стеной у её левого конца. На рисунке указан один из возможных способов расположения стен и Робота (Робот обозначен буквой «Р»).
Напишите для Робота алгоритм, закрашивающий все клетки, расположенные непосредственно ниже горизонтальной стены и левее вертикальной стены. Проходы должны остаться незакрашенными. Робот должен закрасить только клетки, удовлетворяющие данному условию. Например, для приведённого выше рисунка Робот должен закрасить следующие клетки (см. рисунок).
При исполнении алгоритма Робот не должен разрушиться, выполнение алгоритма должно завершиться. Конечное расположение Робота может быть произвольным. Алгоритм должен решать задачу для любого допустимого расположения стен и любого расположения и размера проходов внутри стен. Алгоритм может быть выполнен в среде формального исполнителя или записан в текстовом редакторе. Сохраните алгоритм в текстовом файле.
Для связи файла в коде программы и действительного файла на внешнем носителе используется процедура ASSIGN :
Текстовые файлы в паскале: процедуры работы
Возможные расширения файлов:
*.txt, *.log,
*.htm, *.html
Метод работы с текстовым файлом в Паскале предусматривает лишь последовательный доступ к каждой строке файла. Это означает, что начинать всегда возможно только с первой строки, затем проходя по каждой строке, дойти постепенно до необходимой. Т.е. можно сказать, что чтение (или запись) из файла (в файл) ведутся байт за байтом от начала к концу.
Предусмотрены два режима работы: режим для записи в файл информации и для чтения ее из файла. Одновременная запись и чтение запрещены.
Открытие файла
Допустим, мы в программе описали переменную для работы с текстовым файлом:
Рассмотрим дальнейшую последовательность работы с ним, и рассмотрим процедуры, необходимые для работы с текстовым файлом в Паскале:
процедура открытия существующего файла для чтения при последовательном доступе:
процедура открытия создаваемого файла для записи в него информации; если файл с таким именем уже существует, то информация в нем стирается:
процедура добавления в конец:
- При открытии курсор устанавливается в начало файла.
Чтение из файла
Read (f, список переменных); ReadLn (f, список переменных);
Отличие ReadLn от Read в том, что при использовании readln после прочтения данных пропускаются все оставшиеся символы в данной строке, включая метку конца строки.
- чтение осуществляется с той позиции, где в данный момент стоит курсор;
- после чтения курсор сдвигается к первому непрочитанному символу.
close ( f ); reset ( f );
Запись в текстовый файл
Write (f, список переменных); WriteLn (f, список переменных);
Процедуры работы с файлом и закрытие файла
Нахождение конца файла:
Логическая функция, возвращающая True, если достигнут конец файла.
Нахождение конца строки:
Логическая функция, возвращающая True, если достигнут конец строки.
Удалить файл в Паскале
Переименование файла в Паскале
rename(переменная_файла,'новое имя файла');
Закрытие:
Важно: Таким образом, работа с файлом осуществляется через три основных шага:Рассмотрим пример работы с файлами в паскале:
Пример 1: В файле text.txt записаны строки. Вывести первую и третью из них на экран.(предварительно создать text.txt с тремя строками)
var filetext: text; a,b,c:string; begin assign(filetext,'c:\text.txt'); reset(filetext); readln(filetext,a); readln(filetext,b); readln(filetext,c); close(filetext); writeln(a); writeln(c); end.
Пример 2: Дан текстовый файл. Вывести количество содержащихся в нем символов и строк (маркеры концов строк EOLN и конца файла EOF при подсчете количества символов не учитывать).* Из задачника М. Э. Абрамян (Text4)
var F: Text; N,K:integer; Name:String; C:Char; begin Assign(F,'c:\text.txt'); Reset(F); N:=0; K:=0; While not eof(F) do begin inc(N); While not eoln(f) do begin inc(K); Read(F,C); end; Readln(F); end; Close(F); Writeln(N,' ',K); end.
Пример 3:Считать из файла input.txt числа (числа записаны в столбик). Затем записать их произведение в файл output.txt
var p, x: integer; f: text; begin assign(f, 'input.txt'); reset(f); p := 1; while not eof(f) do begin readln(f, x); p := p * x; end; close(f); assign(f, 'output.txt'); rewrite(f); writeln(f, 'Произведение чисел ', p); close(f); end.
var filetext: text; a:string; i:integer; begin assign(filetext,'c:\text.txt'); rewrite(filetext); for i:=1 to 10 do . reset(filetext); for i:=1 to 10 do begin . . end; close(filetext); end.
pascal file text2. Даны целые положительные числа N и K. Создать текстовый файл и записать в него N строк, каждая из которых состоит из K символов «*» (звездочка).* Из задачника М. Э. Абрамян (Text1)
pascal file text3. Дана строка S и текстовый файл. Добавить строку S в конец файла.* Из задачника М. Э. Абрамян (Text5)
Пример 4: Дана строка S и текстовый файл. Добавить строку S в начало файла.* Из задачника М. Э. Абрамян (Text7)
var F_in,F_out: Text; Name,S: String; begin Write('S: '); Readln(S); Assign(F_in,'c:\text.txt'); Reset(F_in); Assign(F_out,'c:\text1.txt'); Rewrite(F_out); Writeln(F_out,S); While not eof(F_in) do begin Readln(F_in,S); Writeln(F_out,S); end; Close(F_in); Close(F_out); Erase(F_in); Rename(F_out,'c:\text.txt'); end.
pascal file text4. Дано целое число K и текстовый файл. В данном файле вставить пустую строку перед строкой с номером K . Если строки с таким номером нет, то оставить файл без изменений.Для решения задачи можно использовать дополнительный временный файл.
* Из задачника М. Э. Абрамян (Text9)
Пример 5: Дано целое число K и текстовый файл. Удалить из файла строку с номером K . Если строки с таким номером нет, то оставить файл без изменений.* Из задачника М. Э. Абрамян (Text15)
var F_in,F_out: Text; Name,line: string; K,i:integer; begin Write('K: '); Readln(K); Assign(F_in,'c:\text.txt'); Assign(F_out,'c:\text1.txt'); Reset(F_in); Rewrite(F_out); i:=0; While not eof(F_in) do begin Readln(F_in,line); inc(i); if i<>K then Writeln(F_out,line); end; Close(F_in); Close(F_out); Erase(F_in); Rename(F_out,'c:\text.txt'); end.
Пример 6: Дан текстовый файл F1 с набором нулей и единиц. Необходимо заменить все вхождения сочетаний 101 на 000 . Скорректированные записи поместить в файл F2 .var f1,f2: text; pole:string; pz:integer; begin assign(f1,'1.txt'); assign(f2,'2.txt'); reset(f1); rewrite(f2); while not eof(f1) do begin readln(f1, pole); while pos('101',pole)<>0 do begin pz:=pos('101',pole); delete(pole,pz,3); insert('000',pole,pz); end; writeln(f2,pole) end; close(f1); close(f2); end.
Работа с данными из файла как с массивом
- для сортировки необходим массив, для того чтобы одновременно работать со всеми числами;
- неизвестно общее количество чисел.
- объявляем массив для 100 элементов;
- открываем файл на чтение, просчитываем количество чисел, заполняя массив, сохраняем количество в N;
- сортируем N элементов массива;
- записываем результат в файл.
* Из задачника М. Э. Абрамян (Text16)
А теперь вернемся к олимпиадному заданию по Паскалю, частично решенному на одном из предыдущих заданиях:
| p.in | p.out |
|---|---|
| 3 hello earth | khoor hduwk |
var a:char; i,n,k:byte; s,s1:string; f_in,f_out:text; begin Assign(F_in,'z:\p.in'); Assign(F_out,'z:\p.out'); Reset(F_in); Rewrite(F_out); s1:=''; readln(f_in,k); readln(f_in,s); for i:=1 to length(s) do begin n:=ord(s[i]); if n<>32 then n:=n+3; if . then . ; if . then . ; if . then . ; a:=chr(. ); s1:=. ; end; writeln(s1); writeln(f_out,s1); close(f_in); close(f_out) end.
var a:char; i,n,k:byte; s,s1:string; f_in,f_out:text; begin Assign(F_in,'z:\p.in'); Assign(F_out,'z:\p.out'); Reset(F_in); Rewrite(F_out); s1:=''; readln(f_in,k); readln(f_in,s); for i:=1 to length(s) do begin n:=ord(. ); if n<>32 then n:=n+3; if n=123 then n:=97; if n=124 then n:=98; if n=125 then n:=99; a:=chr(n); s1:=s1+a; end; writeln(s1); writeln(f_out,s1); close(f_in); close(f_out) end.
полное решение var s, s1: string; i, j, a, n, k, b: integer; begin n := 97; s1 := ''; readln(s); readln(k); for i := 1 to length(s) do begin if s[i] <> ' ' then begin a := ord(s[i]); if a > 122 - k then for j :=123 - k to 122 do begin b:=122-j; if a = j then begin a := n+k-b-1; inc(n); end; end else a := a + k; s1 := s1 + chr(a) end else s1 := s1 + ' ' end; writeln(s1)end. --> pascal file text7. Пять делителей.Имя входного файла: z3.in
Имя выходного файла: z3.out
Р абота с текстовым файлом похожа работу с консолью: с помощью функций форматированного ввода мы сохраняем данные в файл, с помощью функций форматированного вывода считываем данные из файла. Есть множество нюансов, которые мы позже рассмотрим. Основные операции, которые необходимо проделать, это
- 1. Открыть файл, для того, чтобы к нему можно было обращаться. Соответственно, открывать можно для чтения, записи, чтения и записи, переписывания или записи в конец файла и т.п. Когда вы открываете файл, может также произойти куча ошибок – файла может не существовать, это может быть файл не того типа, у вас может не быть прав на работу с файлом и т.д. Всё это необходимо учитывать.
- 2. Непосредственно работа с файлом - запись и чтение. Здесь также нужно помнить, что мы работаем не с памятью с произвольным доступом, а с буферизированным потоком, что добавляет свою специфику.
- 3. Закрыть файл. Так как файл является внешним по отношению к программе ресурсом, то если его не закрыть, то он продолжит висеть в памяти, возможно, даже после закрытия программы (например, нельзя будет удалить открытый файл или внести изменения и т.п.). Кроме того, иногда необходимо не закрывать, а "переоткрывать" файл для того, чтобы, например, изменить режим доступа.
Кроме того, существует ряд задач, когда нам не нужно обращаться к содержимому файла: переименование, перемещение, копирование и т.д. К сожалению, в стандарте си нет описания функций для этих нужд. Они, безусловно, имеются для каждой из реализаций компилятора. Считывание содержимого каталога (папки, директории) – это тоже обращение к файлу, потому что папка сама по себе является файлом с метаинформацией.
Иногда необходимо выполнять некоторые вспомогательные операции: переместиться в нужное место файла, запомнить текущее положение, определить длину файла и т.д.
Для работы с файлом необходим объект FILE. Этот объект хранит идентификатор файлового потока и информацию, которая нужна, чтобы им управлять, включая указатель на его буфер, индикатор позиции в файле и индикаторы состояния.
Объект FILE сам по себе является структурой, но к его полям не должно быть доступа. Переносимая программа должна работать с файлом как с абстрактным объектом, позволяющим получить доступ до файлового потока.
Создание и выделение памяти под объект типа FILE осуществляется с помощью функции fopen или tmpfile (есть и другие, но мы остановимся только на этих).
Функция fopen открывает файл. Она получает два аргумента – строку с адресом файла и строку с режимом доступа к файлу. Имя файла может быть как абсолютным, так и относительным. fopen возвращает указатель на объект FILE, с помощью которого далее можно осуществлять доступ к файлу.
Например, откроем файл и запишем в него Hello World
Функция fopen сама выделяет память под объект, очистка проводится функцией fclose. Закрывать файл обязательно, самостоятельно он не закроется.
Функция fopen может открывать файл в текстовом или бинарном режиме. По умолчанию используется текстовый. Режим доступа может быть следующим
| Тип | Описание |
|---|---|
| r | Чтение. Файл должен существовать. |
| w | Запись нового файла. Если файл с таким именем уже существует, то его содержимое будет потеряно. |
| a | Запись в конец файла. Операции позиционирования (fseek, fsetpos, frewind) игнорируются. Файл создаётся, если не существовал. |
| r+ | Чтение и обновление. Можно как читать, так и писать. Файл должен существовать. |
| w+ | Запись и обновление. Создаётся новый файл. Если файл с таким именем уже существует, то его содержимое будет потеряно. Можно как писать, так и читать. |
| a+ | Запись в конец и обновление. Операции позиционирования работают только для чтения, для записи игнорируются. Если файл не существовал, то будет создан новый. |
Если необходимо открыть файл в бинарном режиме, то в конец строки добавляется буква b, например “rb”, “wb”, “ab”, или, для смешанного режима “ab+”, “wb+”, “ab+”. Вместо b можно добавлять букву t, тогда файл будет открываться в текстовом режиме. Это зависит от реализации. В новом стандарте си (2011) буква x означает, что функция fopen должна завершиться с ошибкой, если файл уже существует. Дополним нашу старую программу: заново откроем файл и считаем, что мы туда записали.
Вместо функции fgets можно было использовать fscanf, но нужно помнить, что она может считать строку только до первого пробела.
fscanf(file, "%127s", buffer);
Также, вместо того, чтобы открывать и закрывать файл можно воспользоваться функцией freopen, которая «переоткрывает» файл с новыми правами доступа.
Функции fprintf и fscanf отличаются от printf и scanf только тем, что принимают в качестве первого аргумента указатель на FILE, в который они будут выводить или из которого они будут читать данные. Здесь стоит сразу же добавить, что функции printf и scanf могут быть без проблем заменены функциями fprintf и fscanf. В ОС (мы рассматриваем самые распространённые и адекватные операционные системы) существует три стандартных потока: стандартный поток вывода stdout, стандартный поток ввода stdin и стандартный поток вывода ошибок stderr. Они автоматически открываются во время запуска приложения и связаны с консолью. Пример
Ошибка открытия файла
Если вызов функции fopen прошёл неудачно, то она возвратит NULL. Ошибки во время работы с файлами встречаются достаточно часто, поэтому каждый раз, когда мы окрываем файл, необходимо проверять результат работы
Проблему вызывает случай, когда открывается сразу несколько файлов: если один из них нельзя открыть, то остальные также должны быть закрыты
В простых случаях можно действовать влоб, как в предыдущем куске кода. В более сложных случаях используются методы, подменяющиее RAII из С++: обёртки, или особенности компилятора (cleanup в GCC) и т.п.
Буферизация данных
- 1) Если он заполнен
- 2) Если поток закрывается
- 3) Если мы явно указываем, что необходимо очистить буфер (здесь тоже есть исключения:)).
- 4) Также очищается, если программа завершилась удачно. Вместе с этим закрываются и все файлы. В случае ошибки выполнения этого может не произойти.
Форсировать выгрузку буфера можно с помощью вызова функции fflush(File *). Рассмотрим два примера – с очисткой и без.
Раскомментируйте вызов fflush. Во время выполнения откройте текстовый файл и посмотрите на поведение.
Буфер файла можно назначить самостоятельно, задав свой размер. Делается это при помощи функции
которая принимает уже открытый FILE и указатель на новый буфер. Размер нового буфера должен быть не меньше чем BUFSIZ (к примеру, на текущей рабочей станции BUFSIZ равен 512 байт). Если передать в качестве буфера NULL, то поток станет небуферизированным. Можно также воспользоваться функцией
- _IOFBF - полная буферизация. Данные записываются в файл, когда он заполняется. На считывание, буфер считается заполненным, когда запрашивается операция ввода и буфер пуст.
- _IOLBF - линейная буферизация. Данные записываются в файл когда он заполняется, либо когда встречается символ новой строки. На считывание, буфер заполняется до символа новой строки, когда запрашивается операция ввода и буфер пуст.
- _IONBF – без буферизации. В этом случае параметры size и buffer игнорируются.
Пример: зададим свой буфер и посмотрим, как осуществляется чтение из файла. Пусть файл короткий (что-нибудь, типа Hello, World!), и считываем мы его посимвольно
Видно, что данные уже находятся в буфере. Считывание посимвольно производится уже из буфера.
Функция int feof (FILE * stream); возвращает истину, если конец файла достигнут. Функцию удобно использовать, когда необходимо пройти весь файл от начала до конца. Пусть есть файл с текстовым содержимым text.txt. Считаем посимвольно файл и выведем на экран.
Всё бы ничего, только функция feof работает неправильно. Это связано с тем, что понятие "конец файла" не определено. При использовании feof часто возникает ошибка, когда последние считанные данные выводятся два раза. Это связано с тем, что данные записывается в буфер ввода, последнее считывание происходит с ошибкой и функция возвращает старое считанное значение.
Этот пример сработает с ошибкой (скорее всего) и выведет последний символ файла два раза.
Решение – не использовать feof. Например, хранить общее количество записей или использовать тот факт, что функции fscanf и пр. обычно возвращают число верно считанных и сопоставленных значений.
Примеры
1. В одном файле записаны два числа - размерности массива. Заполним второй файл массивом случайных чисел.
2. Пользователь копирует файл, при этом сначала выбирает режим работы: файл может выводиться как на консоль, так и копироваться в новый файл.
3. Пользователь вводит данные с консоли и они записываются в файл до тех пор, пока не будет нажата клавиша esc. Проверьте программу и посмотрите. как она себя ведёт в случае, если вы вводите backspace: что выводится в файл и что выводится на консоль.
4. В файле записаны целые числа. Найти максимальное из них. Воспользуемся тем, что функция fscanf возвращает число верно прочитанных и сопоставленных объектов. Каждый раз должно возвращаться число 1.
Другое решение считывать числа, пока не дойдём до конца файла.
5. В файле записаны слова: русское слово, табуляция, английское слово, в несколько рядов. Пользователь вводит английское слово, необходимо вывести русское.
Файл с переводом выглядит примерно так
солнце sun
карандаш pen
шариковая ручка pencil
дверь door
окно windows
стул chair
кресло armchair
и сохранён в кодировке cp866 (OEM 866). При этом важно: последняя пара cлов также заканчивается переводом строки.
Алгоритм следующий - считываем строку из файла, находим в строке знак табуляции, подменяем знак табуляции нулём, копируем русское слово из буфера, копируем английское слово из буфера, проверяем на равенство.
6. Подсчитать количество строк в файле. Будем считывать файл посимвольно, считая количество символов '\n' до тех пор, пока не встретим символ EOF. EOF – это спецсимвол, который указывает на то, что ввод закончен и больше нет данных для чтения. Функция возвращает отрицательное значение в случае ошибки.
ЗАМЕЧАНИЕ: EOF имеет тип int, поэтому нужно использовать int для считывания символов. Кроме того, значение EOF не определено стандартом.
Читайте также: