pascal 编译器后端

后端 (40) 2023-10-28 14:12

Hi,大家好,我是编程小6,很荣幸遇见你,我把这些年在开发过程中遇到的问题或想法写出来,今天说一说pascal 编译器后端,希望能够帮助你!!!。

Pascal文件处理

关键字:pascal、file、TFileStream、TMemoryStream、TStringList

大多数程序员都需要知道如何操作文件。文件可以用来保存用户设置、错误日志等等。在这里我将教你如何操作文本文件。

1.标准Pascal文件

使用标准Pascal文件(非面向对象),你可以使用一个文本文件类型,它允许你将字符串写入到文件或创建自己的文件类型。

...
type
 TIntegerFile = file of Integer; // 允许你将整数写入文件
 TPCharFile = file of PChar; // PChars写入到文件
 TStringFile = file of String; // 字符串写入到文件
...

1.1 IO

它告诉编译器如何处理 IO 错误:抛出一个异常或将结果存储到 IOResult 变量。 因为它是一个编译器指令,所以:

{$I-} // 关闭检查。将所有的错误存入IOResult变量
{$I+} // 把它重新打开,将导致EInOutError异常

通过禁用/关闭 $I, 文件操作结果进入 IOResult 变量。这是一个基数数字类型。 所以,如果你想显示 IOResult,你必须使用 IntToStr 功能。不同的数字代表不同的错误。所以你可能要检查文档中不同的错误。

1.2 文件程序

这些文件处理过程和函数位于系统单元。

  • AssignFile(或者旧的Assign) - 将文件名赋给变量名
  • Append - 以附加的方式打开已有的文件
  • BlockRead - 读一个或多个记录到变量中
  • BlockWrite - 从变量中写一个或多个记录
  • CloseFile(或者旧的Close) - 关闭打开的文件
  • EOF - 测试文件是否到文件尾
  • Erase - 删除文件
  • FilePos - 返回文件的当前指针位置
  • FileSize - 返回当前文件的大小
  • Flush - 将缓冲区的内容刷新到输出的文本文件中
  • IOResult - 返回最新的I/O操作完成状态
  • Read - Read from a text file into variable(从文本文件到变量)
  • ReadLn - Read from a text file into variable and goto next line(读取文本文件并转到下一行)
  • Reset - Opens a file for reading(打开文件并读取)
  • Rewrite - Open file for writing(打开并写入文件)
  • Seek - Change position in file(更改文件指针位置)
  • SeekEOF - Set file position to end of file(设置文件位置为结尾)
  • SeekEOLn - Set file position to end of line(文件位置设置为行结束)
  • Truncate - Truncate the file at position(截断文件位置)
  • Write - Write variable to a text file(写入变量到文本文件)
  • WriteLn - Write variable to a text file and append newline(写入新行到文件)

1.3 示例

一个完整的处理文本文件的示例:

program FileTest;

{$mode objfpc} // 不要忘了这个

uses
 Sysutils;

var
 FileVar: TextFile;

begin
  WriteLn('File Test');
  AssignFile(FileVar, 'Test.txt'); // 你不需要输出 .txt 但现在需要
  {$I+} // 使用异常处理
  try  
    Rewrite(FileVar);  // 创建文件
    Writeln(FileVar,'Hello');
    // Use CloseFile rather than Close as Close is used in other units as well
    CloseFile(FileVar);
  except
    on E: EInOutError do
    begin
     Writeln('File handling error occurred. Details: '+E.ClassName+'/'+E.Message);
    end;    
  end;
  WriteLn('Program finished. Press enter to stop.');  
  ReadLn;
end.

任意编辑器打开这个文件,你将看到Hello ,你可以设置 Test.txt 文件为只读,再运行程序。这时程序会抛出异常,显示错误消息。

注: 我们使用异常处理({$I+}),它是对多个文件操作及处理错误时的一个简单方法。你也可以使用{$I-},但你必须在每次操作后检查但你必须检查 IOResult,并修改你的下一步操作。

以下是如何追加/添加到文件的示例:

program EditFile;


{$mode objfpc}

uses
 Sysutils;

var
 File1: TextFile;
 
begin
  WriteLn('Append file');
  {$I+}
  try
    AssignFile(File1, 'File.txt');
    { 
    我这里测试时,原版示例不能执行报错 Error: Wrong number of parameters specified for call to "Append"
    在Lazarus 1.2.2,FPC2.6.4上
    }
    // Append(File1, 'adding some text...'); 
    { 修改后的程序 }
    Append(File1);
    Writeln(FileVar,'adding some text...'); 
    Writeln
    CloseFile(File1);
  except
    on E: EInOutError do
    begin
     Writeln('File handling error occurred. Details: '+E.ClassName+'/'+E.Message);
    end;    
  end;
  WriteLn('Program finished. Press enter to stop.');  
  Readln;
end.

读取文件:

program ReadFile;

{$mode objfpc}

uses
 Sysutils;

var
 File1: TextFile;
 Str: String;

begin
  Writeln('File Reading:');
  AssignFile(File1, 'File.txt');
  {$I+}
  try
    Reset(File1);
    repeat
      Readln(File1, Str); // 从文件中读取一行
      Writeln(Str); // 显示这行
    until(EOF(File1)); // EOF(文件结束)程序将继续读取直到文件结尾。
    CloseFile(File1);
  except
    on E: EInOutError do
    begin
     Writeln('File handling error occurred. Details: '+E.ClassName+'/'+E.Message);
    end;    
  end;
  WriteLn('Program finished. Press enter to stop.');  
  Readln;
end.

2.面向对象

除了上面的标准文件处理例程,在系统中,更高的抽象层次里使用流(数据流)的概念,这意味着作为一个程序员在处理文件时执行更少的步骤。

此外,大部分字符串处理类可以加载(保存)内容从(到)文件。这些方法通常是 SaveToFile 和 LoadFromFile。很多其他对象(像Lazarus网格)也有类似的功能,包括 Lazarus 数据集(DBExport)。

2.1 二进制文件

为操作文件应该使用 TFileStream。这个类封装了系统程序 FileCreate、FileRead、FileWrite、FileSeek 和 FileClose,它在 FileUtil 单元。 在下面的例子中,注意我们是如何在 try... finally 块中封装处理文件。这可以确保文件流对象总是释放(在finally... 部分),即使有文件访问(或其他)错误。

Buffer: array[0..9999] of Byte;
begin
  with TFileStream.Create('SomeFile.bin', fmCreate) do 
  try
    Seek('Hello');
    Write(Buffer, SizeOf(Buffer));
  finally
    Free;
  end;
end;

你可以加载整个文件到内存中,如果文件大小大于系统可用内存,你的操作系统会开始使用页面/交换文件。

begin
  with TMemoryStream.Create do 
  try
    LoadFromFile('SomeFile.bin');
    Seek(0, soEnd);
    Write(Ord('A'), 1);
    SaveToFile('SomeFile.bin');
  finally
    Free;
  end;
end;

对于大文件:

var
  TotalBytesRead, BytesRead : Int64;
  Buffer : array [0..4095] of byte;  // 或 array [0..4095] 为 char
  FileStream : TFileStream;

try
  FileStream := TFileStream.Create;
  FileStream.Position := 0;  // 确保在文件开始位置
  while TotalBytesRead <= FileStream.Size do  // 当总读取大小 <= 文件大小
  begin
    BytesRead := FileStream.Read(Buffer,sizeof(Buffer));  // 读取 4096 字节数据
    inc(TotalBytesRead, BytesRead);                       // 增加 TotalByteRead 缓冲区的大小,也就是说 4096 字节
    // 做一些与缓冲数据相关的操作
  end;

示例:复制文件,我们可以实现一个简单的 FileCopy 功能。

function FileCopy(Source, Target: string): boolean;
// 复制文件 source 到 target;覆盖目标文件
// 在内存中缓存整个文件
// 成功返回 true,失败返回false
var
  MemBuffer: TMemoryStream;
begin
  result:=false;
  MemBuffer:=TMemoryStream.Create;
  try
    try
      MemBuffer.LoadFromFile(Source);
      MemBuffer.Position:=0;
      MemBuffer.SaveToFile(Target); //可能是源文件相同
      result:=true;
    except
      result:=false; //忽略异常,转换为错误代码
    end;
  finally
    MemBuffer.Free;
  end;
end;

2.2 文本文件

一般情况下,对于文本文件可以使用 TStringList 类将整个文件加载到内存中,并可以对行进行简单存取。当然,你也可以保存 StringList 到文件:

begin
  with TStringList.Create do 
  try
    Add('Hello');
    SaveToFile('SomeFile.txt');
  finally
    Free;
  end;
end;

为了写单个字符串到流可能需要使用以下过程:

procedure SaveStringToPath(theString, filePath: String);
var
  textFile: TFileStream = nil;
  textLength: integer;
  stringBuffer: ^String;
begin
  textLength := length(theString);
  try
    textFile := TFileStream.Create(filePath, fmOpenWrite or fmCreate);
    { write string to stream while avoiding to write the initial length }
    { 写字符串到流,同时避免写入超过最初长度 }
    stringBuffer := @theString + 1;
    textFile.WriteBuffer(stringBuffer^, textLength);
  finally
    if textFile <> nil then textFile.Free;
  end;
end;

2.3 File

在Pascal程序中,file 类型的变量可用于读取、写入或同时读取和写入文件。文件变量(通常)使用 AssignFile 过程与磁盘上的文件相关联。

2.3.1 File types

1. 非类型化二进制文件

非类型化意味着它只是一个数据序列(字节)。它可以用来存储基本上任何东西。它可以通过 BlockRead 读取,也可以通过 BlockWrite 程序写入。例子:

{$mode objfpc}{$H+}
var
  MyFile: file;
  Data: array [0..99] of Byte;
begin
  AssignFile(MyFile, 'a');
  Reset(MyFile, 1 { size of read chunk });
  try
    BlockRead(MyFile, Data, SizeOf(Data)); 
  finally
    CloseFile(MyFile);
  end;
end.

2. 二进制文件

file of <type>

其中<type>是任何简单类型(没有引用/指针)或记录类型,是表示<type>值序列的二进制文件。例如,您可以拥有一系列整数、浮点值或记录的文件(只要所有记录字段也是简单类型)。

{$mode objfpc}{$H+}
var
  MyFile: file of Single;
  Data: Single;

begin
  AssignFile(MyFile, 'singlevalues.bin');
  try
    Reset(MyFile);
    Read(MyFile, Data);

  finally
    CloseFile(MyFile);
  end;
end.

3. 文本文件

类型 TextFile(或者等效名称:Text)表示文本文件。注意,这不仅仅是字符文件。文本文件有各种舒适的读写操作,可以解析整数、浮点值和其他类型。此外,当您使用文本文件时,可以正确处理行尾。

示例:

{$mode objfpc}{$H+}
var 
  MyFile: TextFile;
  s: string;
begin
  AssignFile(MyFile, 'a.txt');

  try
    reset(MyFile);    //Reopen the file for reading
    readln(MyFile, s);
    writeln('Text read from file: ', s) 
   
    {
    or add some text:
    append(MyFile);
    writeln(MyFile, 'some text'); 
    }

  finally
    CloseFile(MyFile)
  end
end.

在上面的示例中 MyFile 表示文本文件的变量,可用于读取、写入或同时写入实际文件。它必须通过运行时库例程AssignFile 绑定到实际文件。然后,必须通过重置、重写或追加过程打开文件。可以使用 read、Readln、write、Writeln 对文件进行读写。处理完文件后,应通过关闭调用 CloseFile 的文件来释放必要的文件资源。

注意,TextFile类型与char类型的文件非常不同:

char文件只是一个简单的单字节字符序列,一次只能读写一个字符。也就是说,您只能调用Read(F,C)或Write(F,C),其中C是char类型的变量。

TextFile 提供了更多的功能,并代表了文本文件的常见概念。可以使用 Read、Readln、Write、Writeln 从文本文件中读取/写入许多标准类型,如字符串、整数和浮点值。行尾也会自动处理:读取时,会识别各种行尾;写入时使用当前OS行结尾。

2.3.2 使用文件

使用所有文件类型都是类似的:

1.将文件与数据关联。通常通过调用 AssignFile。一个旧的等效名称是 Assign。(随着GUI库的出现,出现了与一些传统 Pascal 文件例程的名称冲突的可能性。TPersistent 和TForm(TPersisten派生)具有 Assign 和 Close 方法。因此,如果在 TForm 方法中编写 Assign 或 Close,可能会产生混淆,因此 AssignFile 和 CloseFile 被引入为传统 Assign 和 Close 的别名,以防止无意中调用意外的过程。在非 GUI 代码中,您当然可以使用原始的 Assign 和 Close,并节省一些输入)。

2.通过“Reset”(读取现有文件,并可能写入——见下文)、“Rewrite”(清除内容并写入)或“Append”(保留内容并写入”)打开文件。如果在非类型二进制文件上重置,全局F ileMode 变量将确定您是只能读取(fmOpenRead)文件,还是同时读取和写入(fmOpenReadWrite)文件。

3.然后通过 read、readln、write和writeln 标准过程读取/写入文件数据。一些Pascal 编译器还为 I/O 使用 Get 和 Put 例程。对于非类型二进制文件,请使用 BlockRead 和 BlockWrite。

4.最后,通过调用 CloseFile(旧的,等效名称:just Close)释放必要的文件资源(并可能刷新要写入的数据)。

文件变量用于输入、输出或输入和输出(I/O)。文件可以是屏幕和/或键盘、调制解调器、光笔、触摸屏、鼠标、磁盘上的存储区域、用于连接到 Internet 的插座,也可以是其他设备,具体取决于运行时库如何绑定文件。在某些情况下,实际内存可以定义为文件;这是在 ram 磁盘的情况下使用的。您可以通过初始化 FileRec 记录(用于非类型二进制文件)或 TextRec 记录,而不是调用标准的 AssignFile(Assign)例程来自定义文件数据的位置。

今天的分享到此就结束了,感谢您的阅读,如果确实帮到您,您可以动动手指转发给其他人。

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