Файлы

Игра, которая помнила

• До 1987 года выключение игровой консоли стирало всё. Каждая сессия начиналась с первого экрана; длинная игра означала долгий день или ничего.
• The Legend of Zelda поставлялась с маленькой батарейкой внутри картриджа, поддерживавшей работу нескольких сотен байт. Впервые домашняя игра могла сохранять прогресс и продолжать с того места, где она была прервана.
• Каждое рекордное значение, каждый документ, каждая настройка, которые вы когда-либо сохраняли, существуют по той же причине: ОЗУ забывает данные при отключении питания, а файл — нет.
• Этот урок объясняет, зачем нужны файлы и как псевдокод читает и записывает текстовый файл, строку за строкой.

Зачем нужны файлы

• Переменные живут в ОЗУ и исчезают после завершения программы. Файл на вторичном носителе сохраняет данные между запусками программы: персистентность (постоянство).
• Файлы позволяют вывод одной программы стать входными данными другой, обеспечивая совместное использование данных.
• Файл может хранить больше, чем помещается в памяти, а программа может возобновить работу из сохраненного состояния.

Переменная исчезает в конце выполнения; файл остается там и завтра

Текстовые файлы и три режима

• Текстовый файл хранит данные в виде строк символов, которые программа читает и записывает по одной строке, начиная с начала. Последовательность этих строк позволяет циклу обрабатывать файл последовательно.
• OPENFILE … FOR READ читает с первой строки. FOR WRITE создает новый файл или перезаписывает существующий. FOR APPEND добавляет новые строки в конец, сохраняя имеющееся содержимое.
• Открывайте перед использованием, закрывайте после. У файла может быть только один режим одновременно.

Чтение каждой строки

OPENFILE "data.txt" FOR READ
WHILE NOT EOF("data.txt") DO
    READFILE "data.txt", LineString
    OUTPUT LineString
ENDWHILE
CLOSEFILE "data.txt"

• EOF проверяет конец файла. Проверяйте это перед каждым чтением: чтение за пределами конца является ошибкой.
• CLOSEFILE имеет значение: буферизированные данные могут быть потеряны, а другие программы лишены доступа к файлу, который остался открытым.

Запись строк

OPENFILE "log.txt" FOR WRITE
FOR i ← 1 TO 100
    WRITEFILE "log.txt", "Event " & NUM_TO_STR(i)
NEXT i
CLOSEFILE "log.txt"

• WRITE начинает файл пустым. Чтобы добавить запись в журнал, который должен сохранять историю, откройте его вместо этого в режиме FOR APPEND.
• Текстовый файл содержит строки: число преобразуется с помощью NUM_TO_STR при записи.

Разбор примера: последние три строки файла

PROCEDURE LastLines(BYVAL FileName : STRING)
    DECLARE LineX, LineY, LineZ : STRING
    LineX ← ""
    LineY ← ""
    LineZ ← ""
    OPENFILE FileName FOR READ
    WHILE NOT EOF(FileName) DO
        LineX ← LineY
        LineY ← LineZ
        READFILE FileName, LineZ
    ENDWHILE
    CLOSEFILE FileName
    OUTPUT LineX
    OUTPUT LineY
    OUTPUT LineZ
ENDPROCEDURE

Поля в строке

• Запись записывается как одна строка, её поля разделены разделительным символом, а каждое число или логическое значение преобразуется с помощью NUM_TO_STR (и читается обратно с помощью STR_TO_NUM, либо путем сравнения с "TRUE").
• Выберите разделитель, который никогда не появится в данных: запятая или | для имен и чисел; никогда не используйте пробел, если имя может содержать пробел.
• Чтение обратно: прочитайте строку, разбейте её по разделителю, преобразуйте каждое поле в его тип, сохраните в записи.

Соединяйте с помощью разделителя для записи; разделяйте и преобразовывайте для чтения

Разобранное решение: сохранение записи и её последующее загрузочное чтение

OPENFILE "scores.txt" FOR APPEND
WRITEFILE "scores.txt", Player.Name & "," & NUM_TO_STR(Player.Score)
CLOSEFILE "scores.txt"

OPENFILE "scores.txt" FOR READ
READFILE "scores.txt", Line
Pos ← POSITION(Line, ",")
Player.Name ← LEFT(Line, Pos - 1)
Player.Score ← STR_TO_NUM(MID(Line, Pos + 1, LENGTH(Line) - Pos))
CLOSEFILE "scores.txt"

Последовательный и прямой доступ

• Текстовый файл является последовательным (послдовательным): он читается по порядку от начала, поэтому нахождение одной строки требует прочтения всех предшествующих строк.
• Прямой (случайный) доступ мгновенно переходит к записи по вычисленному адресу без чтения остальных; он требует фиксированной длины записей, которой у текстовых файлов нет.
• Для программы курса цикл работы с текстовым файлом выше является моделью: открытие, проверка EOF, чтение, закрытие.

Потерянные баллы

Вы поняли