РОЗДІЛ 11. РОБОТА З ФАЙЛАМИ

Файл - іменована інформація на зовнішньому носієві, наприклад на жорсткому або гнучкому магнітному диску. Логічно файл можна представити як кінцева кількість послідовних байтів, тому такі пристрої, як дисплей, клавіатура і принтер, також можна розглядати як файли. Передача даних із зовнішнього пристрою в оперативну пам'ять називається читанням, або введенням, зворотний процес - записом, або виведенням.

Введення-виведення в С# виконується за допомогою підсистеми введення-виведення і класів бібліотеки .NET. У цьому розділі розглядається обмін даними з файлами і консоллю. Обмін даними реалізується за допомогою потоків.

Потік (stream) - це абстрактне поняття, що відноситься до будь-якого перенесення даних від джерела до приймача. Потоки забезпечують надійну роботу як із стандартними, так і з визначеними користувачем типами даних. Потік визначається як послідовність байтів і не залежить від конкретного пристрою, з яким проводиться обмін (оперативна пам'ять, файл на диску, клавіатура або принтер).

Обмін з потоком для підвищення швидкості передачі даних проводиться, як правило, через спеціальну область оперативної пам'яті - буфер. Буфер виділяється для кожного відкритого файлу. При записі у файл вся інформація спочатку прямує в буфер і там накопичується до тих пір, поки весь буфер не заповниться. Тільки після цього або після спеціальної команди скидання відбувається передача даних на зовнішній пристрій. При читанні з файлу дані спочатку прочитуються в буфер, причому не стільки, скільки запрошується, а скільки поміщається в буфер.

Механізм буферізації дозволяє швидше і ефективно обмінюватися інформацією із зовнішніми пристроями.

Для підтримки потоків бібліотека .NET містить ієрархію класів, основна частина якої представлена на рис. 11.1. Ці класи визначені в просторі імен System.IO. Окрім класів там описана велика кількість перелічень для завдання різних властивостей і режимів.

Класи бібліотеки дозволяють працювати в різних режимах з файлами, каталогами і областями оперативної пам'яті. Короткий опис класів приведений в таблиці 11.1.

Як можна бачити з таблиці, виконувати обмін із зовнішніми пристроями можна на рівні:

- двійкового представлення даних (BinaryReader, BinaryWriter);

- байтів (FileStream);

- тексту, тобто символів (StreamWriter, StreamReader).

У .NET використовується кодування Unicode, в якому кожен символ кодується двома байтами. Класи, що працюють з текстом, є оболонками класів, що використовують байти, і автоматично виконують те, що кодується з байтів в символи і назад.

Рис. 11.1. Класи бібліотеки .NET для роботи з потоками

Двійкові і байтові потоки зберігають дані в тому ж вигляді, в якому вони представлені в оперативній пам'яті, тобто при обміні з файлом відбувається побітове копіювання інформації. Двійкові файли застосовуються не для перегляду їх людиною, а для використання в програмах.

Доступ до файлів може бути послідовним, коли черговий елемент можна прочитати (записати) тільки після аналогічної операції з попереднім елементом, і довільним, або прямим, при якому виконується читання (запис) довільного елементу за заданою адресою. Текстові файли дозволяють виконувати тільки послідовний доступ, в двійкових і байтових потоках можна використовувати обидва методи.

Прямий доступ у поєднанні з відсутністю перетворень забезпечує високу швидкість отримання потрібної інформації.

Методи форматованого введення, за допомогою яких можна виконувати введення з клавіатури або з текстового файлу значень арифметичних типів, в С# не підтримуються. Для перетворення з символьного в числове представлення використовуються методи класу Convert або метод Parse, розглянуті в попередніх розділах.

Таблиця 11.1

Основні класи простору імен System.IO

Форматоване виведення, тобто перетворення з внутрішньої форми представлення числа в символьну, зрозумілу людині, виконується за допомогою перевантажених методів ToString.

Окрім перерахованих класів в бібліотеці .NET є класи XmlTextReader і XmlTextWriter, призначені для формування і читання коду у форматі XML.

Розглянемо прості способи роботи з файловими потоками. Використання класів файлових потоків в програмі припускає наступні операції:

1. Створення потоку і зв’язування його з фізичним файлом.

2. Обмін (уведення-виведення).

3. Закриття файлу.

Кожен клас файлових потоків містить декілька варіантів конструкторів, за допомогою яких можна створювати об'єкти цих класів різними способами і в різних режимах.

Наприклад, файли можна відкривати тільки для читання, тільки для запису або для читання і запису. Ці режими доступу до файлу містяться в переліченні FileAccess, визначеному в просторі імен System. IO. Константи перелічення приведені в таблиці 11.2.

Таблиця 11.2

Значення FileAccess

Можливі режими відкриття файлу визначені в переліченні FileMоdе (таблиця. 11.3).

Таблиця 11.3

Значення FilеМоdе

Режим FileMode.Append можна використовувати тільки спільно з доступом типу FileAccess.Write, тобто для файлів, що відкриваються для запису.

Режими сумісного використання файлу різними користувачами визначає перелічення FileShare (таблиця 11.4).

Таблиця 11.4

Значення FileShare