Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Мансуров. Основы программирования в среде Lazarus. 2010

.pdf
Скачиваний:
45
Добавлен:
27.04.2021
Размер:
6.3 Mб
Скачать

Глава 3 Более сложные элементы языка

____________________________________________________________________

3-го параметра процедуры записи/чтения} BlockWrite(matrix, temp, SizeOf(real));

end;

writeln(UTF8ToConsole('Информация на диск записана')); CloseFile(matrix);

writeln(UTF8ToConsole('Нажмите любую клавишу')); readkey;

end.

Программа решения системы линейных алгебраических уравнений мето-

дом Гаусса, коэффициенты расширенной матрицы вводятся из нетипизирован-

ного файла:

program Gauss_File; {$mode objfpc}{$H+} uses

CRT, FileUtil; var

matrix: File;

a:array of array of real; {матрица коэффициентов системы, двумерный динамический массив}

vector: array of real; {преобразованный одномерный динамический массив}

b:array of real;

x: array of real; temp: real;

i, j, k, n: integer; {Процедура остается без изменений}

procedure gauss(var vector: array of real; var b: array of real;

var x: array of real; var n: integer);

var

a: array of array of real; {матрица коэффициентов системы, двумерный динамический массив}

i, j, k, p, r: integer; m, s, t: real;

begin

SetLength(a, n, n); // установка фактического размера массива

251

3.6 Файлы

____________________________________________________________________

{Преобразование одномерного массива в двумерный} k:=1;

for i:=0 to n-1 do for j:=0 to n-1 do begin

a[i,j]:= vector[k]; k:=k+1;

end;

for k:=0 to n-2 do begin

for i:=k+1 to n-1 do begin

if (a[k,k]=0) then begin

{перестановка уравнений}

p:=k; // в алгоритме используется буква l, но она похожа на 1 // Поэтому используем идентификатор p

for r:=i to n-1 do begin

if abs(a[r,k]) > abs(a[p,k]) then p:=r; end;

if p<>k then begin

for j:= k to n-1 do begin

t:=a[k,j];

a[k,j]:=a[p,j];

a[p,j]:=t;

end;

t:=b[k];

b[k]:=b[p];

b[p]:=t;

end;

end; // конец блока перестановки уравнений m:=a[i,k]/a[k,k];

a[i,k]:=0;

for j:=k+1 to n-1 do begin

a[i,j]:=a[i,j]-m*a[k,j]; end;

b[i]:= b[i]-m*b[k]; end;

end;

252

Глава 3 Более сложные элементы языка

____________________________________________________________________

{Проверка существования решения} if a[n-1,n-1] <> 0 then begin

x[n-1]:=b[n-1]/a[n-1,n-1]; for i:=n-2 downto 0 do begin

s:=0;

for j:=i+1 to n-1 do begin

s:=s-a[i,j]*x[j]; end;

x[i]:=(b[i] + s)/a[i,i]; end;

writeln(''); writeln(UTF8ToConsole('Решение:')); writeln('');

for i:=0 to n-1 do

writeln('x', i+1, '= ', x[i]:0:4);

end else

if b[n-1] = 0 then writeln(UTF8ToConsole('Система не имеет решения.'))

else

writeln(UTF8ToConsole('Система уравнений'+ ' имеет бесконечное множество решений.'));

writeln(''); {освобождение памяти,

распределенной для динамического массива} a:=nil;

end;

{Начало основной программы} begin

AssignFile(matrix, 'Coeff.dat'); Reset(matrix, 1);

{Чтение количества уравнений системы из файла} BlockRead(matrix, n, SizeOf(integer)); {Установка реальных размеров динамических массивов} SetLength(a, n, n);

SetLength(vector, n*n); SetLength(b, n); SetLength(x, n);

{Ввод коэффициентов расширенной матрицы} for i:=1 to n do

253

3.6 Файлы

____________________________________________________________________

begin

for j:=1 to n do begin

BlockRead(matrix, temp, SizeOf(real)); a[i-1, j-1]:= temp;

end;

BlockRead(matrix, temp, SizeOf(real)); b[i-1]:= temp;

end;

{Преобразование двумерного массива в одномерный} k:=1;

for i:=0 to n-1 do for j:=0 to n-1 do begin

vector[k]:=a[i,j];

k:=k+1;

end;

CloseFile(matrix);

{Вызов процедуры решения системы линейных алгебраических уравнений методом Гаусса} gauss(vector, b, x, n); {освобождение памяти, распределенной для динамических массивов}

a:=nil;

vector:=nil;

x:=nil;

b:=nil;

writeln(UTF8ToConsole('Нажмите любую клавишу')); readkey;

end.

3.6.3.5. Организация контроля ввода/вывода при работе файлами

При работе с файлами часто возникают непредвиденные ситуации, кото-

рые приводят к ошибкам ввода/вывода. Такие ситуации возникают, например,

если указанный файл не существует на диске или диск не готов к работе или файл по каким-либо причинам был запорчен и прочитать данные невозможно и т.п. В таких случаях, если не предусмотреть соответствующих действий, про-

грамма аварийно завершается. Паскаль предоставляет возможность ввести в

программу контроль операций ввода/вывода. Это дает возможность даже если

254

Глава 3 Более сложные элементы языка

____________________________________________________________________

не исправить сразу возникшую ошибку, то хотя бы локализовать ее, вывести какое-то сообщение или предупреждение и продолжить работу с программой.

Для организации контроля за операциями ввода/вывода применяется функция IOResult. Перед вызовом этой функции необходимо отключить ав-

томатический контроль операций ввода/вывода директивой компилятора

{$I-}. Этой директивой программа как бы сообщает компилятору и операци-

онной системе, что контроль последующих операций ввода/вывода она берет на себя. Только после этого функция IOResult становится доступной. После за-

вершения очередной операции ввода/вывода функция возвращает 0, если опе-

рация прошла успешно. В противном случае функция возвращает код ошибки.

Необходимо анализировать значение функции IOResult сразу после вво-

да/вывода. В противном случае функция сбрасывает свое значение в 0. После завершения опасного участка программы, автоматический контроль вво-

да/вывода нужно восстановить директивой компилятора {$I+}.

Рассмотрим пример. Пусть имеется текстовый файл Data.txt. В про-

грамме моделируется ситуация, когда пользователь записывает в файл последо-

вательности целых чисел в их символьном представлении. Затем программа чи-

тает эти числа в переменную целого типа. В первый раз пользователь вводит строку '1234', во второй раз пользователь случайно ввел вместо цифры недо-

пустимый для числа символ, например вводит строку '12#4', т.е. нажал на клавишу с цифрой 3 в верхнем регистре.

program project1; {$mode objfpc}{$H+} uses

CRT, FileUtil, SysUtils; var

F: TextFile; code: word; number:integer;

255

3.6 Файлы

____________________________________________________________________

s:string; begin

AssignFile(F, 'Data.txt');

Rewrite(F);

s:='1234'; Writeln(F, s); s:='12#4'; Writeln(F, s); Reset(F);

while not Eof(F) do begin

{$I-}

Readln(F, number); {$I+}

code:= IOResult; if code<>0 then begin

writeln(UTF8ToConsole('Ошибка преобразования типов, ')); writeln(UTF8ToConsole('код ошибки '), code);

break end;

writeln('number= ', number);

end;

CloseFile(F);

writeln(UTF8ToConsole('Нажмите любую клавишу'));

readkey;

end.

Как видим, первая строка файла прочитана правильно. Выводится значе-

ние целого числа number=1234. При чтении второй строки файла происходит

256

Глава 3 Более сложные элементы языка

____________________________________________________________________

ошибка преобразования строки символов в целое число, о чем программа и со-

общает пользователю.

Для проверки существования файла удобнее пользоваться функцией

FileExists(fname), где fname имя файла – строка символов. В сле-

дующем фрагменте программе проверяется существование файла на диске. Ес-

ли файл существует, он открывается для чтения, в противном случае создается новый пустой файл с тем же именем:

if not FileExists('My_file.txt') then

Rewrite(kol)

else

Reset(kol);

3.6.3.6. Создание простой базы данных с типизированными файлами.

Рассмотрим пример разработки достаточно большой и сложной програм-

мы. При ее написании мы будем использовать все полученные нами знания по языку Паскаль, изложенные в предыдущих главах. В частности, методы работы с типизированными файлами, в которой используются записи сложной струк-

туры, процедуры и функции, контроль операций ввода/вывода. Освоим технику создания и работы с меню. Фактически создается небольшая и простенькая база данных. Чтобы не загромождать текст программы многочисленными проверка-

ми в программу введены процедуры Reset_file, Read_File и Write_File внутри которых и производится контроль правильности опера-

ций ввода/вывода. Структура записи, используемая в программе имеет вид:

Фамилия

Группа

Предмет

Оценка

 

 

 

 

program Database_Student; {$mode objfpc}{$H+}

257

3.6 Файлы

____________________________________________________________________

uses

CRT, FileUtil, SysUtils, LConvEncoding, LCLType;

type

 

student = record

{тип запись}

fio: string[24];

// фамилия

predmet: string[32]; // предмет gruppa: string[24]; // группа ocenka: integer;

end;

fstud = File of student;

var

fam: string[24]; // фамилия sub: string[32]; // предмет gr: string[24]; // группа

answ: TUTF8Char; // символ для приема ответа пользователя f, v: fstud; {f,v - файловые переменные,

где f - имя основного файла;

v - имя вспомогательного файла} new_student: student;

choice,choose, ocen: integer; {переменные,

предназначенные для выбора режима} fname: string; {строковая переменная, имя файла на диске без расширения}

full_fname: string; {строковая переменная,

полное имя файла на диске с расширением} code_error: integer; // код ошибки ввода/вывода

// опережающее объявление функций и процедур procedure Reset_File( var f: fstud); forward; procedure Read_File(var f: fstud;

var st: student); forward; procedure Write_File(var f: fstud;

var st: student); forward; procedure check_file; forward;

{ ================ Ввод данных ================ } procedure input_data;

begin

with new_student do begin

258

Глава 3 Более сложные элементы языка

____________________________________________________________________

writeln(UTF8ToConsole(' Фамилия ')); readln(fio); writeln(UTF8ToConsole(' Группа ')); readln(gruppa); writeln(UTF8ToConsole(' Предмет ')); readln(predmet); writeln(UTF8ToConsole(' Оценка ')); repeat

{$I-} readln(ocenka); {$I+}

if (IOResult <> 0) or ((ocenka > 5) or (ocenka < 1)) then

begin

writeln(UTF8ToConsole('Введите целое число от 1 до 5')); end;

until (ocenka >= 1) and (ocenka <= 5); end;

end;

{ ================ Создание файла ================ } procedure create_data;

begin check_file; Rewrite(f);

writeln(UTF8ToConsole(' Введите данные ')); repeat

input_data;

Write(f, new_student);

writeln(UTF8ToConsole(' Продолжить?, ответ - д/н (y/n) ')); readln(answ);

{$IFDEF WINDOWS}

answ:= CP866ToUTF8(answ); {$ENDIF}

until (answ='N') or (answ='n') or (answ='н') or (answ= 'Н');

end;

procedure check_file; var

answ: TUTF8char; begin

if FileExists(full_fname) then begin

259

3.6 Файлы

____________________________________________________________________

Assign(f, full_fname); Reset(f);

writeln(UTF8ToConsole('Текущий файл будет уничтожен!!')); writeln(UTF8ToConsole('Чтобы стереть существующий ')); writeln(UTF8ToConsole('файл, нажмите клавишу Esc,')); writeln(UTF8ToConsole('иначе нажмите любую клавишу.')); repeat

answ:= readkey;

if answ= #27 then begin

writeln(UTF8ToConsole('Вы уверены? Нажмите ')); writeln(UTF8ToConsole('еще раз клавишу Esc')); writeln(UTF8ToConsole('Для отмены нажмите ')); writeln(UTF8ToConsole('любую клавишу.')); answ:= readkey;

if answ = #27 then break;

end;

writeln(UTF8ToConsole('Введите другое имя файла')); CloseFile(f);

readln(fname);

Assign(f, fname +' .dat'); break;

until answ = #27; end;

end;

{ ================ Вывод содержимого файла ================ } procedure out_to_screen;

var j: integer; begin

Reset_File(f); ClrScr; GoToXY(1, 5); j:= 0;

writeln(UTF8ToConsole('*фамилия * группа * предмет*оценка *')); wri-

teln('==============================================='); while not Eof(f) do

begin read(f,new_student); j:= j + 1; GoToXY(2, 6 + j);

260