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Agenda für heute, 9. Juni, 2005
• Direkte Filezugriffe
• Textfiles
• Bitmap-Dateien
• Datentypen: Mengen
Direkte Filezugriffe
Das Problem sequentieller Dateien:
Will man die k-te Filekomponente einer sequentiellen Datei
lesen, dann müssen zuerst alle k-1 vorangehenden
Filekomponenten gelesen werden. Schreiben ist nur am Ende
der Datei möglich.
Die Lösung:
In Delphi steht uns die Prozedur Seek zur Verfügung. Mit Seek
kann der Positionszeiger einer Filevariablen (F) auf eine
bestimmte Position (N) gesetzt werden. Die nachfolgenden
Read- und Write-Operationen betreffen die entsprechende
Filekompenente.
procedure Seek(var F; N: Longint);
Programmieren und Problemlösen
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Direkte Filezugriffe
Beispiel
Wir möchten den 21. Eintrag in der Datei Messstation in die
80. Position derselben Datei schreiben:
Seek(Messstation,20);
Read(Messstation,MW1);
Seek(Messstation,79);
Write(Messstation,MW1)
Um eine Datei zu vergrössern, geben Sie beim Aufruf von Seek
eine Komponente hinter der letzen Komponente in der Datei an:
Seek(F, FileSize(F))
Dieser Prozeduraufruf setzt den Positionszeiger ans Dateiende.
FileSize kann nicht für Textdateien verwendet werden.
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Direkte Filezugriffe
Beispiel
Mit Wiederholungsanweisungen können ganze Bereiche einer
Datei verarbeitet werden:
for i:= 100 to 200 do
begin
Seek(Messstation,i);
Read(Messstation,MW1);
{ MW1 verarbeiten }
end
Programmieren und Problemlösen
Um Zugriffsfehler zu verhindern:
s:= FileSize(Messstation);
Was aber, wenn die Datei nur 150
for i:= 101 to 200 do
Elemente enthält?
if i < s then
begin
Seek(Messstation,i);
Read(Messstation,MW1);
{ MW1 verarbeiten }
end
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• Direkte Filezugriffe
• Textfiles
• Bitmap-Dateien
• Datentypen: Mengen
Eigenschaften von Textfiles
• In Textfiles können Werte vom Typ Char, String, Boolean,
einem Integer-Typ oder einem Real-Typ geschrieben
werden.
• In Textfiles geschriebene Werte eines Integer-Typs, eines
Real-Typs oder vom Typ Boolean werden automatisch in die
entsprechende Zeichendarstellung konvertiert.
• Aus Textfiles gelesene Zeichenfolgen, die ganze oder reelle
Zahlen darstellen, werden automatisch in die numerischen
Werte konvertiert. Entspricht die Zahl nicht dem erwarteten
Format, tritt ein E/A-Fehler auf.
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Eigenschaften von Textfiles
Beispiel
var
F: textfile;
I: integer;
B: boolean;
Der Prozeduraufruf
Read(F,I)
liest im File F eine Zeichenfolge bis zum nächsten Leerzeichen oder
End-of-line-Zeichen, interpretiert sie als ganze Zahl vom Typ Integer
und speichert ihren Wert in der Variablen I.
Mit der Anweisungsfolge
B:= true;
Write(F,B)
wird am Ende des Files F das Wort 'TRUE' angefügt.
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Eigenschaften von Textfiles
Textfiles speichern lineare Folgen von Textzeichen. Sie haben
zusätzlich eine Zeilenstruktur, die durch spezielle Zeichen,
welche das Ende einer Zeile markieren, gegeben ist.
Der Text:
Programmieren mit
Delphi
würde wie folgt gespeichert:
P r o g r a m m i e r e n
m i
t cr lf D e l p h i
End-of-line-Zeichen
End-of-file-Zeichen
z.B. Ord: 13 & 10
(betriebssystemspezifisch)
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Eigenschaften von Textfiles
Weil Textfiles eine Zeilenstruktur haben, müssen End-of-line-Zeichen
erkannt und auch geschrieben werden können.
Pascal stellt dazu die zwei Standardprozeduren Readln und Writeln
zur Verfügung.
Der Prozeduraufruf:
Readln(F)
in dem F der Name eines Textfiles ist, ist äquivalent zu den
folgenden Anweisungen:
while not Eoln(F) do Read(F);
Read(F)
Die Prozedur Readln liest eine Zeile Text und "springt" dann an den
Anfang der nächsten Zeile der Datei.
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Eigenschaften von Textfiles
Die Prozedur Writeln wird dazu verwendet, um die aktuelle Ausgabezeile zu beenden und eine neue zu beginnen.
Der Prozeduraufruf:
Writeln(F, P)
in dem F der Bezeichner eines Textfiles und P der Bezeichner einer
Variablen ist, ist äquivalent zu den folgenden Anweisungen:
Write(F, P);
Writeln(F)
Das nächste Write scheibt das erste Zeichen in die nächste Zeile der
Datei.
Textfiles können mit rewrite(F) oder mit append(F) geöffnet werden.
Rewrite überschreibt ab Fileanfang, append fährt am Fileende fort.
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• Direkte Filezugriffe
• Textfiles
• Bitmap-Dateien
• Datentypen: Mengen
Bitmap-Dateien
BMP-Dateien bestehen aus
drei Teilen: dem Dateikopf,
dem Informationsblock und
den Bilddaten.
Dateikopf
(BITMAPFILEHEADER)
Informationsblock
(BITMAPINFO):
Bitmap-Eigenschaften
Die Bilddaten werden
zeilenweise gespeichert.
In der Regel beginnen die
Bilddaten mit der letzten
und enden mit der ersten
Bildzeile.
14 Byte
40 Byte
(BITMAPINFOHEADER)
Eventuell: Farbmasken
Eventuell: Farbtabelle
Eventuell: Ungenutzter Platz
Bilddaten
Eventuell: Ungenutzter Platz
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Bitmap-Dateien
Typendeklaration
für Filevariable um
Dateikopf und
Informationsblock
einer Bitmap-Datei
einzulesen.
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bmpheader = packed record
{----- fileinfo --------}
bfType: word;
bfSize: longint;
bfReservde1: word;
bfReserved2: word;
bfOffBits: longint;
{----- Bildinfo --------}
biSize: longint;
biWidth: longint;
biHeight: longint;
biPlanes: word;
biBitCount: word;
biCompress: longint;
biSizeImage: longint;
biXPPM: longint;
biYPPM: longint;
biClrUsed: longint;
biClrImport: longint;
end;
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Bitmap-File von Übung 6 selber einlesen
var
bildheader: file of bmpheader;
bh: bmpheader;
binfo: file of byte;
i: integer;
b:byte;
begin
AssignFile(bildheader,'Bild1.bmp');
Reset(bildheader);
read(bildheader,bh);
CloseFile(bildheader);
AssignFile(binfo,'Bild1.bmp');
Reset(binfo)
end;
for i:= 1 to bh.bfOffBits do Read(binfo,b);
{fileheader überspringen}
{ab hier Bilddaten verarbeiten}
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Bitmap-File von Übung 6 selber einlesen (Fortsetzung)
var
bl, gr, rot: byte;
x, y, i: cardinal;
for y:= bh.biHeight-1 downto 0 do
begin
for x:= 0 to bh.biWidth-1 do
begin
Read(binfo,bl); Read(binfo,gr); Read(fi1,rot);
Image1.Canvas.pixels[x,y]:= 65536*bl+256*gr+rot;
end;
for i:= 1 to bh.biWidth mod 4 do Read(binfo,rot)
{die Null-Einträge am Ende der Zeile überspringen}
end;
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Standardprozeduren und -funktionen für Files
AssignFile Weist einer Dateivariablen den Namen einer externen Datei zu.
CloseFile
Schliesst eine geöffnete Datei.
Eof
Prüft, ob das Ende der Datei erreicht ist.
Erase
Löscht eine externe Datei.
FilePos
Liefert die aktuelle Position innerhalb einer Datei.
FileSize
Liefert die aktuelle Grösse einer Datei.
GetDir
Ermittelt das aktuelle Verzeichnis eines Laufwerks.
IOResult
Liefert den Status der zuletzt durchgeführten Ein-/Ausgabe-Operation.
MkDir
Erzeugt ein Unterverzeichnis.
Rename
Benennt eine externe Datei um.
Reset
Öffnet eine existierende Datei.
Rewrite
Erzeugt und öffnet eine neue Datei.
RmDir
Löscht ein leeres Unterverzeichnis.
Seek
Bewegt den Positionszeiger zur angegebenen Filekomponente.
TruncateSchneidet eine Datei an der aktuellen Position ab.
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Standardprozeduren und -funktionen für Files
Append
Eoln
Flush
Read
Readln
SeekEof
SeekEoln
SetTextBuf
Write
Writeln
Öffnet eine existierende Datei für das Anhängen weiterer Daten.
Prüft, ob das Zeilenende in einer Textdatei erreicht ist.
Leert den Puffer einer Textdatei, die für die Ausgabe geöffnet wurde.
Bei typisierten Dateien: liest eine oder mehrere Komponenten in eine
Variable. Bei Textdateien: liest einen oder mehrere Werte in eine
oder mehrere Variablen.
Führt einen Aufruf von Read aus und springt dann zum Anfang der
nächsten Zeile der Datei.
Liefert den Dateiendestatus einer Datei (EOF) zurück.
Liefert den Zeilenendestatus einer Datei (EOLN) zurück.
Weist einer Textdatei einen Ein-/Ausgabepuffer zu.
Bei typisierten Dateien: Schreibt eine Variable in eine
Dateikomponente. Bei Textdateien: Schreibt einen oder mehrere
Werte in die Datei.
Ruft die Prozedur Write auf und schreibt dann einen Zeilenvorschub
in die Datei.
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• Direkte Filezugriffe
• Textfiles
• Bitmap-Dateien
• Datentypen: Mengen
Mengentypen
Jeder Datentyp definiert eine Menge von Werten.
Im Falle des Mengentyps ist es die Menge aller möglichen Mengen,
die aus den Elementen eines gegebenen Basistyps bestehen.
Beispiel
Type
Aufzählungstyp
Farbe = (rot, gruen, blau);
S = set of Farbe;
Basistyp (max. 256 Elemente)
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Mengentypen: Eigenschaften
Die Werte des Typs S sind die Mengen:
[], [rot], [gruen], [blau], [rot, gruen],
[rot, blau], [gruen, blau], [rot, gruen, blau]
•
Hat der Basistyp n unterschiedliche Werte, dann besitzt ihr
Mengentyp 2n Werte.
•
Die Basis eines Mengentyps muss ein Ordinaltyp sein.
(Aufzählungs- oder Unterbereichstyp)
•
Die Ordinalwerte der oberen und unteren Grenzen des Basistyps
müssen im Bereich 0..255 liegen.
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Mengentypen: Operationen
Vereinigung
+
[rot] + [gruen]
Durchschnitt
⇨ [rot,
gruen]
*
[rot, gruen] * [gruen, blau]
Differenz
⇨ [gruen]
–
[rot, gruen, blau] – [gruen]
⇨ [rot,
blau]
Element in (Mengenzugehörigkeit)
[rot] in [rot, gruen]
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⇨ TRUE
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Mengentypen: Operationen
Vergleich
= Gleichheit
<> Ungleichheit
<= Teilmenge
>= Obermenge
[rot]
[rot]
[rot]
[rot]
= [rot, blau] ⇨ FALSE
<> [rot, blau] ⇨ TRUE
<= [rot, blau] ⇨ TRUE
>= [rot, blau] ⇨ FALSE
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Mengentypen: Anwendungsbeispiele
Vergleichsoperationen werden durch den Mengentyp vereinfacht:
var ch: char;
('0' <= ch) and (ch <= '9') ist wahr, wenn ch eine Ziffer
darstellt.
Der Mengentyp erlaubt einen bündigeren, besser lesbaren Ausdruck:
ch in ['0'..'9']
Oft müssen beim Lesen einer Datei bestimmte Werte übersprungen
werden. Die Anweisung:
while ch in [' ',',','.',';',':'] do read(F,ch);
"springt" über Leerzeichen und Satzzeichen in der File "F".
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Mengentypen: Anwendungsbeispiele
Das Kombinieren verschiedener Objekte wird durch den Mengentyp
vereinfacht:
type
Zutaten = (Aepfel, Erdbeeren, Bananen, Nuesse,
Icecream, Schokolade, Rahm, Zucker);
Dessert = set of Zutaten;
var
Bananensplit, Strudel, Bananensplit_plus: Dessert;
Bananensplit:= [Bananen, Icecream, Schokolade];
Bananensplit_plus:= Bananensplit + [Rahm];
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Mengentypen: Anwendungsbeispiele
Test auf Mengenzugehörigkeit:
var
Rahmschlagen: boolean;
Rahmschlagen:= Rahm in Bananensplit;
False
Rahmschlagen:= Rahm in Bananensplit_plus;
True
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