Текст книги "C# 4.0: полное руководство"
Автор книги: Герберт Шилдт
Жанр:
Программирование
сообщить о нарушении
Текущая страница: 35 (всего у книги 83 страниц)
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 заданного начала отсчета (origin). В качестве origin может быть указано одно из приведенных 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 выполняться, 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 генерируется 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 английского 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(l, 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-вывода» + 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 С Е 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 помощью 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 доступом 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 + " ");
}
Иногда оказывается полезно читать вводимые данные из массива или записывать выводимые данные в массив, а не вводить их непосредственно из устройства или выводить 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 представлен один из них:
MemoryStream(byte[] buffer)
где buffer обозначает массив байтов, используемый в качестве источника или адресата 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);
// 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-вывода» + 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 класса StreamReader и memwtr класса StreamWriter. С помощью объекта memwtr выводимые 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 непосредственно в базовый массив. Далее содержимое базового массива байтов отображается вручную в цикле for each. После этого указатель файла устанавливается с помощью 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 полезен для программирования в такой среде с графическим пользовательским интерфейсом, как Windows. Кроме того, стандартный поток может быть переадресован из массива. Это может пригодиться, например, для подачи тестовой информации в программу.
Для выполнения операций ввода-вывода с запоминанием в некоторых приложениях 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 представляют 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-вывода» + 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 который 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().
В среде .NET Framework определен класс File, который может оказаться полезным для работы с файлами, поскольку он содержит несколько статических методов, выполняющих типичные операции над файлами. В частности, в классе File имеются методы для копирования и перемещения, шифрования и расшифровывания, удаления файлов, 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 методов 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 подробного их рассмотрения, поэтому мы уделим внимание только трем из них. Сначала будет представлен метод Сору(), а затем – методы Exists() и GetLastAccessTime(). На примере этих методов вы сможете получить ясное представление о том, насколько 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 Filelnfo. Этот класс отличается от класса File одним, очень важным преимуществом: для операций над файлами он предоставляет методы экземпляра и свойства, а не статические методы. Поэтому для выполнения нескольких операций над одним и тем же файлом лучше воспользоваться классом Filelnfo.
–
Копирование файлов с помощью метода Сору()
Ранее в этой главе демонстрировался пример программы, в которой файл копировался вручную путем чтения байтов из одного файла и записи в другой. И хотя задача копирования файлов не представляет особых трудностей, ее можно полностью автоматизировать с помощью метода Сору(), определенного в классе File. Ниже представлены 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 имя_исходного_файла, в файл, на который указывает имя_целевого_файла. В первой форме данный метод копирует файл только в том случае, если файл, на который указывает имя_целево-го_файла, 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 случаям может быть сгенерировано несколько видов исключений, включая IOException и FileNotFoundException.
В приведенном ниже примере программы метод Сору() применяется для копирования 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 файла» + 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 перезаписывается. 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 время 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 доступен для вызывающего процесса. А метод GetLastAccessTime() возвращает структуру DateTime, содержащую дату и время последнего доступа к файлу. (Структура DateTime описывается далее в этой книге, но метод ToString() автоматически приводит дату и время к удобочитаемому виду.) С указанием недействительных аргументов или прав доступа при вызове обоих рассматриваемых здесь методов может быть связан целый ряд исключений, но в действительности генерируется только исключение 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 последнего 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 также варианты этих методов для представления данных о файле в формате всеобщего скоординированного времени (UTC). Попробуйте поэкспериментировать с ними.
Прежде чем завершить обсуждение темы ввода-вывода, рассмотрим еще один способ, который может пригодиться при чтении числовых строк. Как вам должно быть уже известно, метод WriteLine() предоставляет удобные средства для вывода различных типов данных на консоль, включая и числовые значения встроенных типов, например int или double. При этом числовые значения автоматически преобразуются методом WriteLine() в удобную для чтения текстовую форму. В то же время аналогичный 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 значение, которое может быть затем сохранено в переменной типа int. Поэтому данную задачу приходится решать другими способами. И самый простой из них – воспользоваться 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 псевдонимами (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 d ouble
Single float
Int16 short
Int32 int
Int64 long
Ulntl6 ushort
UInt32 uint
Uint64 ulong
Byte byte
Sbyte sbyte
Эти структуры определены в пространстве имен System. Следовательно, имя структуры Int32 полностью определяется как System.Int32. Эти структуры предоставляют обширный ряд методов, помогающих полностью интегрировать значения простых типов в иерархию объектов С#. А кроме того, в числовых структурах определяется статический метод Parse(), преобразующий числовую строку в соответствующий двоичный эквивалент.
Существует несколько перегружаемых форм метода Parse(). Ниже приведены его простейшие варианты для каждой числовой структуры. Они выполняют преобразование с учетом местной специфики представления чисел. Следует иметь в виду, что каждый 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)
Int16 static short Parse(string s)
Uint64 static ulong Parse(string s)
UInt32 static uint Parse(string s)
Ulntl6 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 вызывающим типом данных. А если она содержит пустое значение, то генерируется исключение ArgumentNullException. Когда же значение в строке s превышает допустимый диапазон чисел для вызывающего типа данных, то генерируется исключение OverflowException.
Методы синтаксического анализа позволяют без особого труда преобразовать числовое 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 пользователю предлагается указать количество усредняемых значений, а затем это количество считывается методом ReadLine() и преобразуется из строки в целое число методом 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 результату.
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 необходимо 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() сгенерирует исключение. Для того чтобы избежать генерирования исключений при преобразовании числовых строк, можно воспользоваться методом TryParse(), определенным для всех числовых структур. В качестве примера ниже приведен один из вариантов метода TryParse(), определяемых в структуре Int32:
static bool TryParse(string s, out int результат)
где s обозначает числовую строку, передаваемую данному методу, который возвращает соответствующий результат после преобразования с учетом выбираемой по умолчанию местной специфики представления чисел. (Конкретную местную специфику 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 преобразования.
