Текст книги "Полное руководство. С# 4.0"

Автор книги: Герберт Шилдт

сообщить о нарушении

Текущая страница: 28 (всего у книги 58 страниц)

Выполнение этой программы может привести, например, к следующему результату. Введите наименование для поиска: Отвертки Отвертки: 18 штук в наличии. Цена: $1.50 за штуку. Общая стоимость по наименованию <Отвертки>: $27.00.

Обратите внимание на то, что сведения о товарных запасах сохраняются в этой про грамме в двоичном формате, а не в удобной для чтения текстовой форме. Благодаря этому обработка числовых данных может выполняться без предварительного их пре образования из текстовой формы.

Обратите также внимание на то, как в этой программе обнаруживается конец фай ла. Методы двоичного ввода генерируют исключение EndOfStreamException по до стижении конца потока, и поэтому файл читается до тех пор, пока не будет найден искомый предмет или сгенерировано данное исключение. Таким образом, для обна ружения конца файла никакого специального механизма не требуется. Файлы с произвольным доступом

В предыдущих примерах использовались последовательные файлы, т.е. файлы со строго линейным доступом, байт за байтом. Но доступ к содержимому файла может быть и произвольным. Для этого служит, в частности, метод Seek(), определенный в классе FileStream. Этот метод позволяет установить указатель положения в файле, или так называемый указатель файла, на любое место в файле. Ниже приведена общая форма метода Seek(): long Seek(long offset, SeekOrigin origin)

где offset обозначает новое положение указателя файла в байтах относительно за данного начала отсчета (origin). В качестве origin может быть указано одно из при веденных ниже значений, определяемых в перечислении SeekOrigin. Значение Описание SeekOrigin.Begin Поиск от начала файла SeekOrigin.Current Поиск от текущего положения SeekOrigin.End Поиск от конца файла

Следующая операция чтения или записи после вызова метода Seek() будет выпол няться, начиная с нового положения в файле, возвращаемого этим методом. Если во время поиска в файле возникает ошибка, то генерируется исключение IOException. Если же запрос положения в файле не поддерживается базовым потоком, то генери руется исключение NotSupportedException. Кроме того, могут быть сгенерированы и другие исключения.

В приведенном ниже примере программы демонстрируется ввод-вывод в файл с произвольным доступом. Сначала в файл записываются прописные буквы английско го алфавита, а затем его содержимое считывается обратно в произвольном порядке. // Продемонстрировать произвольный доступ к файлу. using System; using System.IO; class RandomAccessDemo { static void Main() { FileStream f = null; char ch; try { f = new FileStream("random.dat", FileMode.Create); // Записать английский алфавит в файл. for (int i=0; i < 26; i++) f.WriteByte((byte)('A'+i)); // А теперь считать отдельные буквы английского алфавита. f.Seek(0, SeekOrigin.Begin); // найти первый байт ch = (char) f.ReadByte(); Console.WriteLine("Первая буква: " + ch); f.Seek(1, SeekOrigin.Begin); // найти второй байт ch = (char) f.ReadByte(); Console.WriteLine("Вторая буква: " + ch); f.Seek(4, SeekOrigin.Begin); // найти пятый байт ch = (char) f.ReadByte(); Console.WriteLine("Пятая буква: " + ch); Console.WriteLine (); // А теперь прочитать буквы английского алфавита через одну. Console.WriteLine("Буквы алфавита через одну: "); for(int i=0; i < 26; i += 2) { f.Seek(i, SeekOrigin.Begin); // найти i-й символ ch = (char) f.ReadByte(); Console.Write(ch + " "); } } catch(IOException exc) { Console.WriteLine("Ошибка ввода-выводаn" + exc.Message); } finally { if(f != null) f.Close(); } Console.WriteLine(); } }

При выполнении этой программы получается следующий результат. Первая буква: А Вторая буква: В Пятая буква: Е Буквы алфавита через одну: А C E G I K M O Q S U W Y

Несмотря на то что метод Seek() имеет немало преимуществ при использовании с файлами, существует и другой способ установки текущего положения в файле с по мощью свойства Position. Как следует из табл. 14.2, свойство Position доступно как для чтения, так и для записи. Поэтому с его помощью можно получить или же установить текущее положение в файле. В качестве примера ниже приведен фрагмент кода из предыдущей программы записи и чтения из файла с произвольным досту пом random.dat, измененный с целью продемонстрировать применение свойства Position. Console.WriteLine("Буквы алфавита через одну: "); for(int i=0; i < 26; i += 2) { f.Position = i; // найти i-й символ посредством свойства Position ch = (char) f.ReadByte(); Console.Write(ch + " "); } Применение класса MemoryStream

Иногда оказывается полезно читать вводимые данные из массива или записывать выводимые данные в массив, а не вводить их непосредственно из устройства или вы водить прямо на него. Для этой цели служит класс MemoryStream. Он представляет собой реализацию класса Stream, в которой массив байтов используется для ввода и вывода. В классе MemoryStream определено несколько конструкторов. Ниже пред ставлен один из них: MemoryStream(byte[] buffer)

где buffer обозначает массив байтов, используемый в качестве источника или адре сата в запросах ввода-вывода. Используя этот конструктор, следует иметь в виду, что массив buffer должен быть достаточно большим для хранения направляемых в него данных.

В качестве примера ниже приведена программа, демонстрирующая применение класса MemoryStream в операциях ввода-вывода. // Продемонстрировать применение класса MemoryStream. using System; using System.IO; class MemStrDemo { static void Main() { byte[] storage = new byte[255]; // Создать запоминающий поток. MemoryStream memstrm = new MemoryStream(storage); // Заключить объект memstrm в оболочки классов // чтения и записи данных в потоки. StreamWriter memwtr = new StreamWriter(memstrm); StreamReader memrdr = new StreamReader(memstrm); try { // Записать данные в память, используя объект memwtr. for(int i=0; i < 10; i++) memwtr.WriteLine("byte [" + i + "]: " + i); // Поставить в конце точку. memwtr.WriteLine("."); memwtr.Flush(); Console.WriteLine("Чтение прямо из массива storage: "); // Отобразить содержимое массива storage непосредственно, foreach(char ch in storage) { if (ch == '.') break; Console.Write(ch); } Console.WriteLine("nЧтение из потока с помощью объекта memrdr: "); // Читать из объекта memstrm средствами ввода данных из потока. memstrm.Seek(0, SeekOrigin.Begin); // установить указатель файла // в исходное положение string str = memrdr.ReadLine(); while(str != null) { str = memrdr .ReadLine(); if (str[0] == '.') break; Console.WriteLine(str); } } catch(IOException exc) { Console.WriteLine("Ошибка ввода-выводаn" + exc.Message); } finally { // Освободить ресурсы считывающего и записывающего потоков. memwtr.Close(); memrdr.Close(); } } }

Вот к какому результату приводит выполнение этой программы. Чтение прямо из массива storage: byte [0]: 0 byte [1]: 1 byte [2]: 2 byte [3]: 3 byte [4]: 4 byte [5]: 5 byte [6]: 6 byte [7]: 7 byte [8]: 8 byte [9]: 9 Чтение из потока с помощью объекта memrdr: byte [1]: 1 byte [2]: 2 byte [3]: 3 byte [4]: 4 byte [5]: 5 byte [6]: 6 byte [7]: 7 byte [8]: 8 byte [9]: 9

В этой программе сначала создается массив байтов, называемый storage. Затем этот массив используется в качестве основной памяти для объекта memstrm класса MemoryStream. Из объекта memstrm, в свою очередь, создаются объекты memrdr клас са StreamReader и memwtr класса StreamWriter. С помощью объекта memwtr выво димые данные записываются в запоминающий поток. Обратите внимание на то, что после записи выводимых данных для объекта memwtr вызывается метод Flush(). Это необходимо для того, чтобы содержимое буфера этого объекта записывалось непо средственно в базовый массив. Далее содержимое базового массива байтов отобража ется вручную в цикле foreach. После этого указатель файла устанавливается с по мощью метода Seek() в начало запоминающего потока, из которого затем вводятся данные с помощью объекта потока memrdr.

Запоминающие потоки очень полезны для программирования. С их помощью можно, например, организовать сложный вывод с предварительным накоплением данных в массиве до тех пор, пока они не понадобятся. Этот прием особенно поле зен для программирования в такой среде с графическим пользовательским интер фейсом, как Windows. Кроме того, стандартный поток может быть переадресован из массива. Это может пригодиться, например, для подачи тестовой информации в программу. Применение классов StringReader и StringWriter

Для выполнения операций ввода-вывода с запоминанием в некоторых приложе ниях в качестве базовой памяти иногда лучше использовать массив типа string, чем массив типа byte. Именно для таких случаев и предусмотрены классы StringReader и StringWriter. В частности, класс StringReader наследует от класса TextReader, а класс StringWriter – от класса TextWriter. Следовательно, они представля ют собой потоки, имеющие доступ к методам, определенным в этих двух базовых классах, что позволяет, например, вызывать метод ReadLine() для объекта класса StringReader, а метод WriteLine() – для объекта класса StringWriter.

Ниже приведен конструктор класса StringReader: StringReader(string s)

где s обозначает символьную строку, из которой производится чтение.

В классе StringWriter определено несколько конструкторов. Ниже представлен один из наиболее часто используемых. StringWriter()

Этот конструктор создает записывающий поток, который помещает выводимые данные в строку. Для получения содержимого этой строки достаточно вызвать метод ToString().

Ниже приведен пример, демонстрирующий применение классов StringReader и StringWriter. // // Продемонстрировать применение классов StringReader и StringWriter. using System; using System.IO; class StrRdrWtrDemo { static void Main() { StringWriter strwtr = null; StringReader strrdr = null; try { // Создать объект класса StringWriter. strwtr = new StringWriter(); // Вывести данные в записывающий поток типа StringWriter. for (int i=0; i < 10; i++) strwtr.WriteLine("Значение i равно: " + i); // Создать объект класса StringReader. strrdr = new StringReader(strwtr.ToString()); //А теперь ввести данные из считывающего потока типа StringReader. string str = strrdr.ReadLine(); while(str != null) { str = strrdr.ReadLine(); Console.WriteLine(str); } } catch(IOException exc) { Console.WriteLine("Ошибка ввода-выводаn" + exc.Message); } finally { // Освободить ресурсы считывающего и записывающего потоков. if(strrdr != null) strrdr.Close(); if(strwtr != null) strwtr.Close(); } } }

Вот к каком результату приводит выполнение этого кода. Значение i равно: 1 Значение i равно: 2 Значение i равно: 3 Значение i равно: 4 Значение i равно: 5 Значение i равно: 6 Значение i равно: 7 Значение i равно: 8 Значение i равно: 9

В данном примере сначала создается объект strwtr класса StringWriter, в кото рый выводятся данные с помощью метода WriteLine(). Затем создается объект класса StringReader с использованием символьной строки, содержащейся в объекте strwtr. Эта строка получается в результате вызова метода ToString() для объекта strwtr. И наконец, содержимое данной строки считывается с помощью метода ReadLine(). Класс File

В среде .NET Framework определен класс File, который может оказаться полезным для работы с файлами, поскольку он содержит несколько статических методов, выпол няющих типичные операции над файлами. В частности, в классе File имеются методы для копирования и перемещения, шифрования и расшифровывания, удаления фай лов, а также для получения и задания информации о файлах, включая сведения об их существовании, времени создания, последнего доступа и различные атрибуты файлов (только для чтения, скрытых и пр.). Кроме того, в классе File имеется ряд удобных ме тодов для чтения из файлов и записи в них, открытия файла и получения ссылки типа FileStream на него. В классе File содержится слишком много методов для подроб ного их рассмотрения, поэтому мы уделим внимание только трем из них. Сначала бу дет представлен метод Сору(), а затем – методы Exists() и GetLastAccessTime(). На примере этих методов вы сможете получить ясное представление о том, насколь ко удобны методы, доступные в классе File. И тогда вам станет ясно, что класс File определенно заслуживает более тщательного изучения.

СОВЕТ Ряд методов для работы с файлами определен также в классе FileInfo. Этот класс отли чается от класса File одним, очень важным преимуществом: для операций над файлами он пре доставляет методы экземпляра и свойства, а не статические методы. Поэтому для выполнения нескольких операций над одним и тем же файлом лучше воспользоваться классом FileInfo. Копирование файлов с помощью метода Сору()

Ранее в этой главе демонстрировался пример программы, в которой файл копиро вался вручную путем чтения байтов из одного файла и записи в другой. И хотя задача копирования файлов не представляет особых трудностей, ее можно полностью авто матизировать с помощью метода Сору(), определенного в классе File. Ниже пред ставлены две формы его объявления. static void Copy (string имя_исходного_файла, string имя_целевого_файла) static void Copy (string имя_исходного_файла, string имя_целевого_файла, boolean overwrite)

Метод Copy() копирует файл, на который указывает имяисходногофайла, в файл, на который указывает имяцелевогофайла. В первой форме данный метод копирует файл только в том случае, если файл, на который указывает имяцелево– гофайла, еще не существует. А во второй форме копия заменяет и перезаписывает целевой файл, если он существует и если параметр overwrite принимает логическое значение true. Но в обоих случаях может быть сгенерировано несколько видов исклю чений, включая IOException и FileNotFoundException.

В приведенном ниже примере программы метод Сору() применяется для копи рования файла. Имена исходного и целевого файлов указываются в командной строке. Обратите внимание, насколько эта программа короче демонстрировавшейся ранее. Кроме того, она более эффективна. /* Скопировать файл, используя метод File.Copy(). Чтобы воспользоваться этой программой, укажите имя исходного и целевого файлов. Например, чтобы скопировать файл FIRST.DAT в файл SECOND.DAT, введите в командной строке следующее: CopyFile FIRST.DAT SECOND.DAT */ using System; using System.IO; class CopyFile { static void Main(string[] args) { if(args.Length != 2) { Console.WriteLine("Применение : CopyFile Откуда Куда"); return; } // Копировать файлы. try { File.Copy(args[0], args[1]); } catch(IOException exc) { Console.WriteLine("Ошибка копирования файлаn" + exc.Message); } } }

Как видите, в этой программе не нужно создавать поток типа FileStream или освобождать его ресурсы. Все это делается в методе Сору() автоматически. Обратите также внимание на то, что в данной программе существующий файл не перезаписыва ется. Поэтому если целевой файл должен быть перезаписан, то для этой цели лучше воспользоваться второй из упоминавшихся ранее форм метода Сору(). Применение методов Exists() и GetLastAccessTime()

С помощью методов класса File очень легко получить нужные сведения о файле. Рассмотрим два таких метода: Exists() и GetLastAccessTime(). Метод Exists() определяет, существует ли файл, а метод GetLastAccessTime() возвращает дату и вре мя последнего доступа к файлу. Ниже приведены формы объявления обоих методов. static bool Exists(string путь) static DateTime GetLastAccessTime(string путь)

В обоих методах путь обозначает файл, сведения о котором требуется получить. Метод Exists() возвращает логическое значение true, если файл существует и до ступен для вызывающего процесса. А метод GetLastAccessTime() возвращает струк туру DateTime, содержащую дату и время последнего доступа к файлу. (Структура DateTime описывается далее в этой книге, но метод ToString() автоматически при водит дату и время к удобочитаемому виду.) С указанием недействительных аргумен тов или прав доступа при вызове обоих рассматриваемых здесь методов может быть связан целый ряд исключений, но в действительности генерируется только исключе ние IOException.

В приведенном ниже примере программы методы Exists() и GetLastAccessTime() демонстрируются в действии. В этой программе сначала определяется, существует ли файл под названием test.txt. Если он существует, то на экран выводит время послед него доступа к нему. // Применить методы Exists() и GetLastAccessTime(). using System; using System.IO; class ExistsDemo { static void Main() { if(File.Exists("test.txt")) Console.WriteLine("Файл существует. В последний раз он был доступен " + File.GetLastAccessTime("test.txt")); else Console.WriteLine("Файл не существует"); } }

Кроме того, время создания файла можно выяснить, вызвав метод GetCreationTime(), а время последней записи в файл, вызвав метод GetLastWriteTime(). Имеются так же варианты этих методов для представления данных о файле в формате всеобще го скоординированного времени (UTC). Попробуйте поэкспериментировать с ними. Преобразование числовых строк в их внутреннее представление

Прежде чем завершить обсуждение темы ввода-вывода, рассмотрим еще один спо соб, который может пригодиться при чтении числовых строк. Как вам должно быть уже известно, метод WriteLine() предоставляет удобные средства для вывода раз личных типов данных на консоль, включая и числовые значения встроенных типов, на пример int или double. При этом числовые значения автоматически преобразуются методом WriteLine() в удобную для чтения текстовую форму. В то же время ана логичный метод ввода для чтения и преобразования строк с числовыми значениями в двоичный формат их внутреннего представления не предоставляется. В частности, отсутствует вариант метода Read() специально для чтения строки "100", введенной с клавиатуры, и автоматического ее преобразования в соответствующее двоичное зна чение, которое может быть затем сохранено в переменной типа int. Поэтому данную задачу приходится решать другими способами. И самый простой из них – воспользо ваться методом Parse(), определенным для всех встроенных числовых типов данных.

Прежде всего необходимо отметить следующий важный факт: все встроенные в C# типы данных, например int или double, на самом деле являются не более чем псев донимами (т.е. другими именами) структур, определяемых в среде .NET Framework. В действительности тип в C# невозможно отличить от типа структуры в среде .NET Framework, поскольку один просто носит имя другого. В C# для поддержки значений простых типов используются структуры, и поэтому для типов этих значений имеются специально определенные члены структур.

Ниже приведены имена структур .NET и их эквиваленты в виде ключевых слов C# для числовых типов данных. Имя структуры в .NET Имя типа данных в C# Decimal decimal Double double Single float Int16 short Int32 int Int64 long UInt16 ushort UInt32 uint Uint64 ulong Byte byte Sbyte sbyte

Эти структуры определены в пространстве имен System. Следовательно, имя струк туры Int32 полностью определяется как System.Int32. Эти структуры предоставля ют обширный ряд методов, помогающих полностью интегрировать значения простых типов в иерархию объектов С#. А кроме того, в числовых структурах определяется ста тический метод Parse(), преобразующий числовую строку в соответствующий дво ичный эквивалент.

Существует несколько перегружаемых форм метода Parse(). Ниже приведены его простейшие варианты для каждой числовой структуры. Они выполняют преобразова ние с учетом местной специфики представления чисел. Следует иметь в виду, что каж дый метод возвращает двоичное значение, соответствующее преобразуемой строке. Структура Метод преобразования Decimal static decimal Parse(string s) Double static double Parse(string s) Single static float Parse(string s) Int64 static long Parse(string s) Int32 static int Parse(string s) Intl6 static short Parse(string s) UInt64 static ulong Parse(string s) UInt32 static uint Parse(string s) Ulnt16 static ushort Parse(string s) Byte static byte Parse(string s) Sbyte static sbyte Parse(string s)

Приведенные выше варианты метода Parse() генерируют исключение FormatException, если строка s не содержит допустимое число, определяемое вы зывающим типом данных. А если она содержит пустое значение, то генерируется ис ключение ArgumentNullException. Когда же значение в строке s превышает допу стимый диапазон чисел для вызывающего типа данных, то генерируется исключение OverflowException.

Методы синтаксического анализа позволяют без особого труда преобразовать чис ловое значение, введенное с клавиатуры или же считанное из текстового файла в виде строки, в соответствующий внутренний формат. В качестве примера ниже приведена программа, в которой усредняется ряд чисел, вводимых пользователем. Сначала поль зователю предлагается указать количество усредняемых значений, а затем это количе ство считывается методом ReadLine() и преобразуется из строки в целое число ме тодом Int32.Parse(). Далее вводятся отдельные значения, преобразуемые методом Double.Parse() из строки в их эквивалент типа double. // Эта программа усредняет ряд чисел, вводимых пользователем. using System; using System.IO; class AvgNums { static void Main() { string str; int n; double sum = 0.0; double avg, t; Console.Write("Сколько чисел вы собираетесь ввести: "); str = Console.ReadLine(); try { n = Int32.Parse(str); } catch(FormatException exc) { Console.WriteLine(exc.Message); return; } catch(OverflowException exc) { Console.WriteLine(exc.Message); return; } Console.WriteLine("Введите " + n + " чисел."); for(int i=0; i < n ; i++) { Console.Write(": "); str = Console.ReadLine(); try { t = Double.Parse(str); } catch(FormatException exc) { Console.WriteLine(exc.Message); t = 0.0; } catch(OverflowException exc) { Console.WriteLine(exc.Message); t = 0; } sum += t; } avg = sum / n; Console.WriteLine("Среднее равно " + avg); } }

Выполнение этой программы может привести, например, к следующему резуль тату. Сколько чисел вы собираетесь ввести: 5 Введите 5 чисел. : 1.1 : 2.2 : 3.3 : 4.4 : 5.5 Среднее равно 3.3

Следует особо подчеркнуть, что для каждого преобразуемого значения необхо димо выбирать подходящий метод синтаксического анализа. Так, если попытаться преобразовать строку, содержащую значение с плавающей точкой, методом Int32. Parse(), то искомый результат, т.е. числовое значение с плавающей точкой, получить не удастся.

Как пояснялось выше, при неудачном исходе преобразования метод Parse() сге нерирует исключение. Для того чтобы избежать генерирования исключений при пре образовании числовых строк, можно воспользоваться методом TryParse(), опреде ленным для всех числовых структур. В качестве примера ниже приведен один из вари антов метода TryParse(), определяемых в структуре Int32: static bool TryParse(string s, out int результат)

где s обозначает числовую строку, передаваемую данному методу, который возвра щает соответствующий результат после преобразования с учетом выбираемой по умолчанию местной специфики представления чисел. (Конкретную местную специ фику представления чисел с учетом региональных стандартов можно указать в другом варианте данного метода.) При неудачном исходе преобразования, например, когда параметр s не содержит числовую строку в надлежащей форме, метод TryParse() возвращает логическое значение false. В противном случае он возвращает логическое значение true. Следовательно, значение, возвращаемое этим методом, обязательно следует проверить, чтобы убедиться в удачном (или неудачном) исходе преобразова ния.