Файлы. Назначение файлов. Исходные данные презентация

Содержание

Назначение файлов Исходные данные Промежуточные вычисления Результаты вычислений Конвертация данных Обмен данными с другими программами

Слайд 1Лекция 5

ФАЙЛЫ

Слайд 2Назначение файлов
Исходные данные

Промежуточные вычисления

Результаты вычислений

Конвертация данных

Обмен данными с другими программами

Слайд 3Внешние и внутренние файлы
Внешний файл –
именованная область на внешнем носителе.


C:\docum.inf
D:\DATA\results.txt
E:\geometry.dat

Внутренний файл –
символьная строка или массив.
character(100) buffer
characrer(1000) temp(10)

Слайд 4Файловые записи
Форматные записи
внутреннее → внешнее представление
Неформатные записи
внутренне представление
Запись конец файла
последняя

запись в файле.

Запись – единица обмена данными
между программой и внешней памятью.

Расположены в файле последовательно.

Слайд 5Форматные файлы
Содержат форматные записи.

Каждая запись оканчивается управляющими символами (возврат каретки, перевод

строки).

Возможность "ручного" редактирования.

Скорость обработки файлов низкая.

Больший объём файлов.

Внешние и внутренние файлы.

Слайд 6Неформатные файлы
Содержат неформатные записи.

Отсутствует возможность "ручного" редактирования.

Скорость обработки файлов высокая.

Меньший объём

файлов.

Внешние файлы.

Слайд 7Двоичные файлы
Содержат данные в двоичном представлении.

Длина записи равна 1 байту.

Отсутствует возможность

"ручного" редактирования.

Эффективны для хранения больших объёмов данных (хранение промежуточных вычислений).

Внешние файлы.

Слайд 8Последовательный доступ
запись
файловый указатель
запись
запись
запись
Доступ к данным по порядку

Записи переменной длины

Добавление новой

записи – в конец файла

Слайд 9Прямой доступ
Внешний файл
может быть прямого и последовательного доступа
Внутренний файл
только последовательного

доступа

запись

файловый указатель

Доступ к данным произвольный

Записи одинаковой длины

запись

запись

запись

запись

запись

Слайд 10Оператор Open
Создает устройство ввода/вывода с номером u и подсоединяет к нему

внешний файл name.

open (unit = 1, file = "data.txt")
open (unit = 2, file = "D:\DOCUM\price.inf")

open (unit = u , &
file = name , &
err = label , &
iostat= i-var , &
...)

Слайд 11Параметры оператора Open
uint - номер устройства

file – имя файла

err -

метка на оператор обработки ошибки

iostat – номер ошибки (0 – отсутствие).

... – один или несколько спецификаторов ( ≈ 40 )

Слайд 12ACCESS
ACTION
ASSOCIATEVARIABLE
ASYNCHRONOUS
BLANK
BLOCKSIZE
BUFFERCOUNT
BUFFERED
CARRIAGECONTROL
CONVERT
DECIMAL
DEFAULTFILE
DELIM
DISPOSE
СПЕЦИФИКАТОРЫ
ENCODING
FORM
IOFOCUS
MAXREC
MODE
NAME
NEWUNIT
NOSHARED
ORGANIZATION
PAD
POSITION
READONLY
RECL
RECORDSIZE
RECORDTYPE
ROUND
SHARE
SHARED
SIGN
STATUS
TITLE
TYPE
USEROPEN
Параметры оператора Open

Слайд 13Примеры оператора Open
! двоичный файл
open(1,file = "backup.bin",form = 'binary')

! добавление записей

в конец файла
open(2,file = "history.txt",access = 'append')

! только для чтения
open(3,file = "data.txt", action = 'read')

! файл должен существовать
open(4,file = "geometry.dat", status = 'old')

! асинхронный ввод/вывод
open(5,file = "tornado.dat", asynchronous = 'yes')

! файл доступен другим приложениям
open(6,file = "base.dat", share = 'denynone')

! файл недоступен другим приложениям
open(7,file = "base2.dat", share = 'denyrw')

Слайд 14Файловый ввод/вывод
Оператор read – чтение данных из файла
Последовательный доступ
форматные
read(unit, format,

...)
неформатные
read(unit, ...)

Прямой доступ
форматные
read(unit, format, rec, ...)
неформатные
read(unit, rec, ...)

Внутренние файлы
read(unit, format, ...)

Слайд 15Ввод/вывод в файлы
Оператор write – запись данных в файл
Последовательный доступ
форматные
write(unit,

format, ...)
неформатные
write(unit, ...)

Прямой доступ
форматные
write(unit, format, rec, ...)
неформатные
write(unit, rec, ...)

Внутренние файлы
write(unit, format, ...)

Слайд 16ПРИМЕРЫ
! ЗАПИСЬ ДАННЫХ ВО ВНТУРЕННИЙ ФАЙЛ

program buffer
character(20) buf
integer(4) a,b,c,d

!----- читаем формулу в символьную строку
write(*,"(A,\)") "Enter expression......."
read(*,"(A)") buf ! во внутренний файл

!-------- заменяем все плюсы на пробелы
do k = 1,len(buf)
if (buf(k:k) == '+') buf(k:k) = ' '
end do

read(buf,*) a,b,c,d

write(*,*) a+b+c+d

end

Слайд 17ПРИМЕРЫ
! ЗАПИСЬ ДАННЫХ ВО ВНЕШНИЙ ФАЙЛ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОГО ДОСТУПА

program buffer
character(20) buf

integer(4) a,b,c,d

!----- читаем формулу в символьную строку
write(*,"(A,\)") "Enter expression......."
read(*,"(A)") buf ! во внутренний файл

!-------- заменяем все плюсы на пробелы
do k = 1,len(buf)
if (buf(k:k) == '+') buf(k:k) = ' '
end do

read(buf,*) a,b,c,d

write(*,*) a+b+c+d

end

Слайд 18ПРИМЕРЫ
! ЗАПИСЬ ДАННЫХ ВО ВНЕШНИЙ ФАЙЛ ПРЯМОГО ДОСТУПА
program random_file
real x
integer ::

k = 0
open (1, file = "C:\numbers.txt", access = 'direct', &
recl = 10, form = 'formatted')
do
call random_number(x)
k = k+1
x = x-0.78
write(1,"(f10.4)", rec = k) x
if (abs(x)<0.0001) exit
end do
write(1,"(i10)", rec = 1) k
close(1)
end

Данные записанные в файл

4644 -0.7545 -0.4275 -0.1131 0.1831 0.0583...

Слайд 19Оператор Backspace

backspace(1)

backspace(2, err = 200)

backspace(3, err = 200, iostat =

ios)

backspace (unit = u , &
err = label , &
iostat = i-var)

Перемещает файловый указатель
на одну запись назад в файлах последовательного доступа.

Слайд 20Оператор Rewind

Перемещает файловый указатель
в начало первой записи.
rewind(1)

rewind(2, err =

200)

rewind(3, err = 200, iostat = ios)

rewind (unit = u , &
err = label , &
iostat = i-var)

Слайд 21Функция EOF
Возвращает .TRUE. если файловый указатель установлен на запись "конец

файла".
В противном случае результат .FALSE.

Часто используется для чтения
всех данных из файла

do while ( .NOT.eof(1) )
read(1,*) param
...
end do

Слайд 22program read_file
real(4), allocatable :: A(:)
real(4) AT
integer(8) :: k = 0

open(1,file =

"C:\data.txt")
do while (.NOT.EOF(1)) ! подсчёт элементов массива
read(1,*) AT
k = k+1
end do
allocate(A(k)) ! размещение массива

rewind(1)
k = 1
do while (.NOT.EOF(1)) ! чтение элементов массива
read(1,*) A(k)
k = k+1
end do
end

Функция EOF

Слайд 23Оператор Inquire
Возвращает свойства устройства, файла или папки.
INQUIRE (FILE=name, ERR=label, ID=idvar,

&
IOMSG=msgvar, SIZE=sz, IOSTAT=ivar, &
DEFAULTFILE=def, slist)

INQUIRE (UNIT=iounit, ERR=label, ID=idvar, &
IOMSG=msgvar, SIZE=sz, &
IOSTAT=ivar, slist)

INQUIRE (DIRECTORY=dir, EXIST=ex, &
DIRSPEC=dirspec, ERR=label, &
ID=idvar, IOMSG=msgvar, &
SIZE=sz, IOSTAT=ivar)

INQUIRE (IOLENGTH=len) out_item_list

Слайд 24program inquire_list ! ***** Вычисление размера списка вывода
real(8) A(100)
complex(16) S(20)
integer ioL

inquire(iolength

= ioL) A,S,B ! размер списка вывода = 361

end

program if_exist ! ***** Проверка существования файла
character(100) fname
logical exists

write (*, *) 'Enter the file name: '
read (*, '(a)') fname

inquire (file = fname, exist = exists)

if (.not. exists) write (*,'(2a/)') 'Cannot find ', fname
end

Оператор Inquire

Слайд 25Оператор Close

Отсоединяет файл от устройства ввода/вывода и закрывает это устройство
program

delete_file ! ***** Удаление файла
open(1,file = "C:\data.txt")
read(1,*) a,b,c
close(1,status = 'delete')
end

close (unit = u , &
err = label , &
iostat = ivar , &
status = stat)

status – символьное выражение принимающее значения: keep или delete

Слайд 26Асинхронный ввод/вывод
Параллельное выполнение файлового ввода/вывода
и других операторов программы.

Спецификатор asynchronous='yes' в

операторах
open, write, read.

open (1, asynchronous = 'YES')

! синхронный вывод
write(1,*, asynchronous = 'NO') A, B, C

! асинхронный вывод
write(1,*, asynchronous = 'YES') D, E, F

Слайд 27Асинхронный ввод/вывод
Переменные участвующие в асинхронном вводе/выводе получают атрибут asynchronous.
Явное задание атрибута

при объявлении.
real, asynchronous :: MS, NV
complex, asynchronous :: TN(100,100)

Оператор wait
ожидает окончание асинхронной
работы с файлом.

Слайд 28Асинхронный ввод/вывод
Неаккуратное использование асинхронной работы с файлом может приводить к гонкам

данных.

program asyn_data_races

real(4) :: A(100,100) = 1.0

open(1,file = "C:\AS.txt", asynchronous = 'YES')

do k = 1,10
rewind(1)
write (1,*,asynchronous = 'YES') A
A = real(k)
end do

close(1)
end

Массив А
записывается в файл
и одновременно
изменяется !

Слайд 29Асинхронный ввод/вывод
Содержимое файла C:\AS.txt
содержит разные данные !
...


9.000000 9.000000 9.000000 9.000000
9.000000 9.000000 9.000000 9.000000
9.000000 9.000000 9.000000 9.000000
9.000000 9.000000 9.000000 9.000000
9.000000 9.000000 9.000000 10.00000
10.00000 10.00000 10.00000 10.00000
10.00000 10.00000 10.00000 10.00000
10.00000 10.00000 10.00000 10.00000
10.00000 10.00000 10.00000 10.00000
10.00000 10.00000 10.00000 10.00000
...

Слайд 30Асинхронный ввод/вывод
Анализ программы asyn_data_races
с помощью Intel Inspector XE 2011
указывает на

гонки данных в программе.

Слайд 31Асинхронный ввод/вывод
Используем оператор wait, чтобы дождаться завершения записи данных в файл.
program

asyn_data_races

real(4) :: A(100,100) = 1.0

open(1,file = "C:\AS.txt", asynchronous = 'YES')

do k = 1,10
rewind(1)
write (1,*,asynchronous = 'YES') A
wait(1) ! дожидаемся, когда завершится поток,
! отвечающий за запись данных в файл
A = real(k)
end do
close(1)
end

Слайд 32Оператор Flush
При буферизации, логически записанные данные могут
физически не успеть

попасть на диск,
что вызовет ошибку чтения данных.

Сброс логических буферов
при буферизованном выводе

program prog
integer, parameter :: N = 100
real A(N)
open(1, buffered = 'yes', file = 'dat')
write(1, *) A
flush(1)

call C_subroutine('dat') ! читает данные из файла dat
! ----- некоторый код
end

Слайд 33Процедуры модуля ifport
ACCESS Определение доступа к файлу
CHANGEDIRQQ Установка директории текущей
CHANGEDRIVEQQ Установка

диска текущим
CHDIR Смена рабочей директории
CHMOD Смена атрибутов файла
DELDIRQQ Удаление директории
DELFILESQQ Удаление файлов
FINDFILEQQ Поиск файлов
FULLPATHQQ Полное имя файла или директории GETDRIVEDIRQQ Путь текущей рабочей директории
GETDRIVESIZEQQ Размер текущего диска и доступного пространства

Слайд 34Процедуры модуля ifport
GETDRIVESQQ Имена имеющихся дисков
GETFILEINFOQQ Информация о файле
PACKTIMEQQ Упаковывает время

для
использования в SETFILETIMEQQ.
RENAMEFILEQQ Переименование файла
SETFILEACCESSQQ Способ доступа к файлу
SETFILETIMEQQ Установка даты изменения файла
SPLITPATHQQ Выделяет в полном имени
4 компоненты файла
(диск, папки, имя, расширение)
UNPACKTIMEQQ Распаковка упакованного времени

Слайд 35* З а д а н и е *
Промежуточное сохранение вычислений.

В

программе save_results организовать промежуточное автосохранение
массива A через каждые auto итераций
в файл numerical.save.

Предусмотреть:

1) возможность продолжения вычислений при повторном запуске программы;

2) обработку ошибок;

 

 

 

Слайд 36program SAVE_DATA
use ifport
implicit none
integer, parameter :: M = 150
real(16) A(M,M,M),

B(M,M,M), C(M,M,M)
integer, parameter :: N = 1000 ! кол-во итераций
integer i,j,k,it
do it = 1,N
write(*,*) "Current iteration = ",it
call random_number(A)
call random_number(B)
call random_number(C)
do i = 1,M
do j = 1,M
do k = 1,M
A(i,j,k) = exp(B(k,j,i))*cos(C(j,k,i)**A(i,k,j))
end do
end do
end do
end do
END

* З а д а н и е *

Слайд 37program save_data
use ifport
implicit none

integer, parameter :: M=150
real(16) A(M,M,M), B(M,M,M), C(M,M,M)


integer, parameter :: N = 1000 ! кол-во итераций

character(20) :: name = 'C:\numerical.save', & ! файл автосохранения
tmpname = 'C:\numerical.tmp' ! файл временной копии

integer, parameter :: auto = 10 ! интервал автосохранения
integer i,j,k,it, itstart, ires
logical ex, ext

inquire(file=name, exist = ex)
inquire(file=tmpname, exist = ext)

if (.NOT. ex) then ! если нет файла автосохранения
if (.NOT. ext) then ! если нет временной копии
write(*,*) "No data saved. Starting at iteration = 1" ! 1) тогда новый расчет
itstart=1
else
open(1,file=tmpname, status='OLD', form='binary') ! 2) иначе данные могут быть во временой копии
read(1, ERR=100, END=101) itstart, A
write(*,*) "Data was saved at iteration = ", itstart
close(1)
end if
else
write(*,*) "Reading saved data from file....." ! 3) данные могут быть в файле автосохранения
open(1,file=name, status='OLD', form='binary')
read(1, ERR=100, END=101) itstart, A
close(1)
if (ext) then ! 4) если есть файл и временная копия
write(*,*) "Finding more than one copy. Deleted..."
ires=DelFilesQQ(tmpname)
end if
end if

* Вариант программы *

Слайд 38do it=itstart,N
write(*,*) "Current iteration = ",it

if (mod(it,auto)==0) then

! автосохранение промежуточных вычислений
open(2, file=tmpname, form='binary') ! сначала сохраняем во временный файл
write(2,ERR=102) it, A
close(2)
ires=DelFilesQQ(name) ! удаляем предыдущий файл автосохранения
ires=RenameFileQQ (tmpname, name) ! файлом автосохранения становится временная копия
write(*,*) "Data succesfully saved at iteration = ", it
end if

call random_number(A)
call random_number(B)
call random_number(C)

do i=1,M
do j=1,M
do k=1,M
A(i,j,k)=exp(B(k,j,i))*cos(C(j,k,i)**A(i,k,j))
end do
end do
end do

end do
stop

! ----- обработка ошибок ------
100 stop "Error while reading data file !"
101 stop "End of data file encountered !"
102 stop "Error while writing data file !"

END

* Вариант программы *

Похожие презентации

Дыбыстық карта және акустикалық жүйе 517
Моделирование и его разновидности 244
Разработка инструментального приложения для развертывания корпоративной распределенной информационной системы 268
Протоколы распределения ключей 370
Расчет и проектирование конструкций в среде SCAD Office 21 589
Применение некоторых абстрактных типов данных для реализации множеств. (Тема 5) 352

Обратная связь

Если не удалось найти и скачать презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое ThePresentation.ru?

Это сайт презентаций, докладов, проектов, шаблонов в формате PowerPoint. Мы помогаем школьникам, студентам, учителям, преподавателям хранить и обмениваться учебными материалами с другими пользователями.

Для правообладателей

Яндекс.Метрика