Прямой доступ к данным файла

Лабораторная работа 21. Прямой доступ к данным файла

Цель работы: изучить организацию ввода-вывода в файлы на нижнем уровне, научиться решать задачи с использованием прямого доступа к данным файла на языке C++.

При выполнении лабораторной работы для каждого задания требуется написать программу на языке С++, которая получает на входе одну (в задачах 2 и 4) или две (в задачах 1 и 3) строковые величины, являющиеся корректными именами входного и выходного файлов (при этом в программе следует предусмотреть проверку существования и корректности открытия используемых файлов). Ввод данных осуществляется из входного файла на нижнем уровне с учетом требований к входным данным, содержащихся в постановке задачи. Ограничениями на входные данные является максимальный размер строковых данных и допустимый диапазон числовых типов в языке С++. При некорректном открытии файла программа должна завершить работу с выдачей на экран соответствующего сообщения.

Теоретические сведения.

Ознакомьтесь с материалом лекции 21.

Задания к лабораторной работе.

Выполните приведенные ниже задания.

1. Составьте программу, копирующую содержимое данного файла побайтно в другой файл.
2. Составьте программу, определяющую размер файла в байтах с использованием функций прямого доступа.
3. Составьте программу, копирующую содержимое данного файла побайтно в обратном порядке.
4. Составьте программу, которая выводит свой текст на экран. Используйте работу с файлами на нижнем уровне.

Указания к выполнению работы.

Каждое задание необходимо решить в соответствии с изученными методами обработки файлов на нижнем уровне в языке С++. В программном коде к каждой задаче следует выполнять чтение данных из существующего входного файла (имя каждого файла вводится в виде строки символов и считается корректным с точки зрения организации файловой системы). В задачах 1 и 3 необходимо использовать вспомогательный файл, который выступает в роли выходного файла. Данные входного и выходного файлов необходимо дублировать на экране с соответствующими комментариями. Программу для решения каждого задания необходимо разработать методом процедурной абстракции, оформив комментарии к коду.

Следует реализовать каждое задание в соответствии с приведенными этапами:

• изучить словесную постановку задачи, выделив при этом все виды данных;
• сформулировать математическую постановку задачи;
• выбрать метод решения задачи, если это необходимо;
• разработать графическую схему алгоритма;
• записать разработанный алгоритм на языке С++;
• разработать контрольный тест к программе;
• отладить программу;
• представить отчет по работе.

Требования к отчету.

Отчет по лабораторной работе должен соответствовать следующей структуре.

• Титульный лист.
• Словесная постановка задачи. В этом подразделе проводится полное описание задачи. Описывается суть задачи, анализ входящих в нее физических величин, область их допустимых значений, единицы их измерения, возможные ограничения, анализ условий при которых задача имеет решение (не имеет решения), анализ ожидаемых результатов.
• Математическая модель. В этом подразделе вводятся математические описания физических величин и математическое описание их взаимодействий. Цель подраздела – представить решаемую задачу в математической формулировке.
• Алгоритм решения задачи. В подразделе описывается разработка структуры алгоритма, обосновывается абстракция данных, задача разбивается на подзадачи. Схема алгоритма выполняется по ЕСПД (ГОСТ 19.003-80 и ГОСТ 19.002-80).
• Листинг программы. Подраздел должен содержать текст программы на языке программирования С++, реализованный в среде MS Visual Studio 2010.
• Контрольный тест. Подраздел содержит наборы исходных данных и полученные в ходе выполнения программы результаты.
• Выводы по лабораторной работе.
• Ответы на контрольные вопросы.

Контрольные вопросы

1. Почему в С++ возможен низкоуровневый ввод-вывод в файлы?
2. Каким способом в программе происходит идентификация открытых файлов?
3. Как при разделенном доступе к файлу происходит контроль числа клиентов?
4. С какой целью в функции открытия файла на нижнем уровне предусмотрены параметры-константы? Почему их такое многообразие?
5. Почему при низкоуровневом вводе-выводе возможно менять порядок доступа к данным файла?
6. Каким образом контролируется положение указателя в файле при побайтовом чтении или при смещении?
7. Куда передается считанная из файла информация при низкоуровневом чтении данных?
8. В чем отличие следующих действий: открытие существующего файла с усечением его длины до нуля и создание файла?
9. Сохранится ли при низкоуровневом доступе информация в файле, если его не закрыть в программе с помощью функции?