INTUIT.ru: Курс: Основы ..: Лекция №12: Файлы

Данная лекция посвящена работе с файлами. Обычно файлом называют именованную (то есть имеющую имя) совокупность данных, записанных на диске. Файл состоит из компонентов (элементов). При чтении или записи файловая переменная перемещается к очередному компоненту и делает его доступным для обработки. Попробуем разобраться с тем, как можно работать с файлами в Прологе.

Для начала вспомним, что пользовательские файлы описываются в разделе описания доменов следующим образом:

file = <символическое имя файла1>;...;
         <символическое имя файлаN>

Обратите внимание, что при описании файловых доменов тип домена file располагается слева от равенства, а символические имена файлов — справа. Их еще называют внутренними или логическими именами файлов, в отличие от внешних или физических имен файлов. Символическое имя файла должно начинаться со строчной буквы.

Кроме пользовательских файлов, имеются стандартные файлы (или устройства), которые не нужно описывать в разделе описания доменов. Это:

stdin(стандартное устройство ввода);
stdout(стандартное устройство вывода);
stderror(стандартное устройство вывода сообщений об ошибках);
keyboard(клавиатура);
screen(монитор);
printer(параллельный порт принтера);
coml(последовательный порт).

По умолчанию стандартным устройством ввода является клавиатура, а стандартным устройством вывода — монитор. Чтобы начать работу с пользовательским файлом, его нужно открыть, а по завершении работы— закрыть. Стандартные устройства ввода/вывода, а также параллельный и последовательный порты открывать и закрывать не нужно.

Далее мы познакомимся со встроенными предикатами Турбо Пролога, с помощью которых можно осуществлять операции открытия и закрытия файлов, а также многие другие операции с файлами.

Начнем наше знакомство со встроенных предикатов, предназначенных для открытия файлов. Каждый из следующих четырех предикатов имеет два входных параметра. Первый параметр — это внутреннее символическое имя, указанное в разделе описания доменов, второй параметр — это строка, представляющая внешнее имя файла.

Предикат openread открывает файл только для чтения. Если файл с указанным внешним именем не будет обнаружен, предикат терпит неудачу и выводит соответствующее сообщение об ошибке.

Предикат openwrite открывает файл только для записи. Этот предикат создает на диске новый файл. Если файл с указанным внешним именем уже существует, он будет стерт. Если по какой-то причине файл не может быть создан, предикат терпит неудачу и выводит соответствующее сообщение об ошибке.

Предикат openappend открывает файл только для дозаписи в конец файла. Если файл с указанным именем не будет обнаружен, предикат выводит соответствующее сообщение об ошибке.

Предикат openmodify открывает файл для чтения и записи одновременно. Если файл с указанным именем не будет обнаружен, предикат выводит соответствующее сообщение об ошибке.

Для того чтобы проверить, существует ли файл с указанным именем в указанном месте, используется предикат existfile. Этот предикат имеет один аргумент. Предикат истинен, если файл с именем, указанным в качестве его единственного параметра, существует, и ложен — в противном случае.

Обратите внимание на то, что эти предикаты, связывают символическое имя файла с физическим именем открываемого файла. Поэтому, в отличие от других языков программирования, например Паскаля, нам нет необходимости перед операцией открытия файла проводить операцию связывания внутреннего и внешнего имен файла.

Поскольку символ "\", обычно используемый для разделения имен каталогов, применяется в Турбо Прологе для записи кодов символов, требуется использовать вместо одного обратного слэша два ("\\"). Например, чтобы указать путь "C:\Prolog\BIN", нужно записать строку "C:\\Prolog\\BIN".

Пример. Напишем замену для стандартного предиката openread. Предикат, который будет открывать файл на чтение (в случае, если он существует) и выводить сообщение о том, что файл с таким именем не найден (иначе). Этот предикат, как и предикат openread, будет иметь два аргумента. Первым аргументом будет внутреннее символическое имя файла, вторым — строка, представляющая внешнее дисковое имя файла. Наша модификация предиката должна быть корректной и завершаться успехом в любом случае, вне зависимости от того, наличествует открываемый файл или отсутствует.

При реализации этого предиката воспользуемся встроенными предикатами: existfile для проверки существования; предикатом openread для открытия существующего файла на чтение; предикатом write для вывода сообщения.

openFile(F,N):–
     existfile(N),!, /* проверяем существование 
                        файла с именем N */
     openread(F,N).  /* связываем внешний файл 
                        с именем N с файловой 
                        переменной F и открываем 
                        его на чтение */
openFile(_,N):–
     write("Файл с именем ",N," не найден!"). 
                     /* выдаем сообщение, если предикат 
                        existfile потерпел неудачу */

Аналогичным образом можно модифицировать предикаты openappend и openmodify. Предикат openwrite можно модифицировать таким образом, чтобы при попытке открыть существующий файл на запись предикат вначале выдавал бы предупреждение о том, что содержимое этого файла будет уничтожено.

Для того чтобы корректно закрыть открытый файл, используется предикат closefile. В качестве его единственного параметра указывается символическое имя файла. Предикат в любом случае успешен, даже если соответствующий файл не был открыт.

С закрытым файлом можно работать только целиком. Он может быть переименован или удален с помощью предикатов renamefile и deletefile.

Предикат deletefile удаляет файл, указанный в качестве его единственного параметра. Если по какой-то причине удалить файл не получается, этот предикат выдает сообщение об ошибке.

Предикат renamefile изменяет имя файла, указанного в качестве его первого параметра, на имя, указанное в качестве его второго параметра. Если не существует файла, чье имя указано в первом параметре, или существует файл, чье имя указано во втором параметре, предикат выдаст сообщение об ошибке.

Предикат disk позволяет задать или узнать текущий диск и/или каталог, в зависимости от того, связан его единственный аргумент или свободен.

Кроме того, имеется предикат dir, который позволяет выбрать из списка файлы, соответствующие шаблону, указанному в качестве второго параметра этого предиката, находящиеся в каталоге, указанном в первом параметре. Выбранное нажатием клавиши Enter имя попадает в переменную, чье имя указано в качестве третьего параметра этого предиката.

Есть еще вариант этого предиката, имеющий три дополнительных входных параметра: четвертый — включает/отключает отображение подкаталогов; пятый — разрешает/запрещает изменять нажатием клавиши F4 шаблон, в соответствии с которым отображаются файлы; шестой — разрешает/запрещает отображение пути в заголовке окна. Ноль в четвертом, пятом и шестом параметрах означает запрет соответствующей опции, ненулевое значение — разрешение.

Предикат eof (сокращение от End Of File — "конец файла") успешен, если достигнут конец файла, в противном случае он неуспешен. В качестве его единственного входного параметра указывается символическое имя файла. Он обычно используется при организации рекурсивного считывания всех компонентов файла. Если его попытаться применить к файлу, открытому на запись, будет выдано сообщение об ошибке.