Embed Size (px)
Citation preview
Темы лекции: Стандартный ввод-вывод.
Практическое задание: Стандартный ввод-вывод.
Тренер: Игорь Шкулипа, к.т.н.
Платформа .Net и язык программирования C#.
Занятие 4
http://www.slideshare.net/IgorShkulipa 2
Класс Console
Статический класс, предоставляющий методы для работы со стандартнойконсолью Windows.
public static class Console
При запуске консольного приложения, операционная системаавтоматически связывает 3 потока ввода-вывода с консолью:• стандартный поток ввода• стандартный поток вывода• стандартный поток вывода ошибок
Эти потоки представлены в приложении значениями свойств Console.In,Console.Out и Console.Error.
По умолчанию значением свойства In является объектSystem.IO.TextReader, а значениями свойств Out и Error — объектыSystem.IO.TextWriter. Однако имеется возможность связать этисвойства с потоками, не представляющими консоль, например спотоками, представляющими файлы. Чтобы перенаправитьстандартный ввод, стандартный вывод или стандартный поток ошибки,можно использовать соответствующий метод: Console.SetIn,Console.SetOut или Console.SetError.
http://www.slideshare.net/IgorShkulipa 3
СвойстваИмя Описание
BackgroundColor Возвращает или задает цвет фона консоли.
BufferHeight Возвращает или задает высоту буферной области.
BufferWidth Возвращает или задает ширину буферной области.
CapsLockВозвращает значение, указывающее, включен или отключен режим CAPS LOCK клавиатуры.
CursorLeft Возвращает или задает позицию столбца курсора в буферной области.
CursorSize Возвращает или задает высоту курсора в символьной ячейке.
CursorTop Возвращает или задает позицию строки курсора в буферной области.
CursorVisible Возвращает или задает значение, указывающее, видим ли курсор.
Error Возвращает стандартный выходной поток сообщений об ошибках.
ForegroundColor Возвращает или задает цвет текста консоли.
In Возвращает стандартный входной поток.
InputEncodingВозвращает или задает кодировку консоли, используемую при чтении ввода.
IsErrorRedirectedПолучает значение, показывающее, был ли перенаправлен выходной поток ошибок от стандартного потока ошибок.
IsInputRedirectedПолучает значение, показывающее, был ли перенаправлены ли входные данные от стандартного входного потока.
IsOutputRedirectedПолучает значение, показывающее, был ли перенаправлены выходные данные от стандартного выходного потока.
KeyAvailableВозвращает или задает значение, указывающее, доступно ли нажатие клавиши во входном потоке.
LargestWindowHeightВозвращает максимальное число строк окна консоли с учетом текущего шрифта и разрешения экрана.
LargestWindowWidthВозвращает максимальное число столбцов окна консоли с учетом текущего шрифта и разрешения экрана.
http://www.slideshare.net/IgorShkulipa 4
Свойства
NumberLockВозвращает значение, указывающее, включен или отключен режим NUM LOCK клавиатуры.
Out Возвращает стандартный выходной поток.
OutputEncodingВозвращает или задает кодировку консоли, используемую при записи вывода.
TitleВозвращает или задает заголовок для отображения в строке заголовка консоли.
TreatControlCAsInputПолучает или задает значение, указывающее, интерпретируется ли сочетание клавиш консоли Control и C (CTRL+C) как обычный ввод или как сигнал прерывания, обрабатываемый операционной системой.
WindowHeight Возвращает или задает высоту области окна консоли.
WindowLeftВозвращает или задает позицию левого края области окна консоли относительно буфера экрана.
WindowTopВозвращает или задает позицию верхнего края области окна консоли относительно буфера экрана.
WindowWidth Возвращает или задает ширину окна консоли.
http://www.slideshare.net/IgorShkulipa 5
Методы
Имя Описание
Beep()Воспроизводит звуковой сигнал через динамик консоли.
Beep(Int32, Int32)Воспроизводит звуковой сигнал заданной частоты и длительности через динамик консоли.
ClearУдаляет из буфера консоли и ее окна отображаемую информацию.
MoveBufferArea(Int32, Int32, Int32, Int32, Int32, Int32)
Копирует заданную исходную область буфера экрана в заданную область назначения.
MoveBufferArea(Int32, Int32, Int32, Int32, Int32, Int32, Char, ConsoleColor, ConsoleColor)
Копирует заданную исходную область буфера экрана в заданную область назначения.
OpenStandardError()Получает стандартный поток сообщений об ошибках.
OpenStandardError(Int32)Получает стандартный поток сообщений об ошибках, для которого установлен заданный размер буфера.
OpenStandardInput() Получает стандартный входной поток.
OpenStandardInput(Int32)Получает стандартный входной поток, для которого установлен заданный размер буфера.
OpenStandardOutput() Получает стандартный выходной поток.
OpenStandardOutput(Int32)Получает стандартный выходной поток, для которого установлен заданный размер буфера.
http://www.slideshare.net/IgorShkulipa 6
Методы чтения
Read Читает следующий символ из стандартного входного потока.
ReadKey()Получает следующий нажатый пользователем символ или функциональную клавишу. Нажатая клавиша отображается в окне консоли.
ReadKey(Boolean)Получает следующий нажатый пользователем символ или функциональную клавишу. Нажатая клавиша может быть отображена в окне консоли.
ReadLine Считывает следующую строку символов из стандартного входного потока.
http://www.slideshare.net/IgorShkulipa 7
Методы
ResetColorУстанавливает для цветов фона и текста консоли их значения по умолчанию.
SetBufferSizeУстанавливает заданные значения высоты и ширины буферной области экрана.
SetCursorPosition Устанавливает положение курсора.
SetError Присваивает свойству Error заданный объект TextWriter.
SetIn Присваивает свойству In заданный объект TextReader.
SetOut Присваивает свойству Out заданный объект TextWriter.
SetWindowPosition Задает позицию окна консоли относительно буфера экрана.
SetWindowSize Устанавливает заданные значения высоты и ширины окна консоли.
http://www.slideshare.net/IgorShkulipa 8
Методы вывода на экран
Write(bool) + 17 перегрузок Записывает значение заданного объекта в стандартный выходной поток.
WriteLine() + 18 перегрузокЗаписывает текстовое представление заданного объекта с текущим признаком конца строки в стандартный выходной поток.
Write(String, params[] args);
WriteLine(String, params[] args);
Write (“A={0}, B={1}, C={2}\n”, a, b, c);
WriteLine (“D={0}, E={1}, F={2}”, d, e, f);
http://www.slideshare.net/IgorShkulipa 9
Файловый ввод-вывод
Любой ввод и вывод информации в .Net Framework включает в себяиспользование потоков.
Поток - представление последовательного устройства, облегчающеепоследовательное хранение данных и доступ к ним. В качестве такогоустройства могут выступать расположенный на диске файл, принтер,область памяти, любой другой объект допускающий последовательноесчитывание и запись информации).
Пространство имен System.IO предоставляет классы, предназначенныедля считывания и записи данных в файлы.
http://www.slideshare.net/IgorShkulipa 10
Классы для работы с файлами
Класс File предоставляет статические методы для создания, копирования,удаления, перемещения и открытия файлов, а также помогает присоздании объектов FileStream.
public static class File
Класс FileStream используется для операций чтения и записи в файл,открытия и закрытия файлов в файловой системе, а также дляизменения других дескрипторов операционной системы для обработкифайлов, включая каналы, стандартный ввод и вывод. Для достижениялучшей производительности FileStream буферизирует ввод и вывод.
public class FileStream : Stream
FileStream file = new FileStream("c:\\temp.txt", FileMode.OpenOrCreate);
file.WriteByte((byte)'a');
file.Flush();
file.Close();
enum FileMode {CreateNew, Create, Open, OpenOrCreate, Truncate, Append}
http://www.slideshare.net/IgorShkulipa 11
Классы для работы с файлами
Directory – содержит статические методы для манипуляциидиректориями;
Path – статических класс «путь»;
FileInfo – не обладает статическими методами, соответствуетфизическому фалу, во многом дублирует функциональность File;
StreamWriter – позволяет осуществлять запись в файл символов и строки самостоятельно выполняет все необходимые преобразования.
FileStream fs = new FileStream("c:\\file.txt", FileMode.OpenOrCreate,
FileAccess.Write);
StreamWriter sw = new StreamWriter(fs);
sw.WriteLine("hello world");
sw.Close();
StreamReader – осуществляет чтение символьных данных из потока и ихпреобразование.
http://www.slideshare.net/IgorShkulipa 12
Атрибуты доступак файлам
public enum FileAccess {Read, Write, ReadWrite}
public enum FileAttributes
ReadOnly Файл доступен только для чтения.
HiddenФайл скрытый и, таким образом, не включается в обычный список каталога.
SystemФайл является системным. То есть файл является частью операционной системы или используется исключительно операционной системой.
Directory Этот файл представляет собой каталог.
ArchiveФайл является кандидатом для резервного копирования или удаления.
Device Зарезервировано для использования в будущем.
NormalФайл имеет стандартный файл, который не имеет специальных атрибутов. Этот атрибут действителен, только если используется отдельно.
Temporary
Файл является временным. Временный файл содержит данные, необходимые во время выполнения приложения, но не требуется после завершения работы приложения. Попробуйте сохранить все данные в памяти для быстрого доступа вместо сбрасывать их обратно на запоминающее файловых систем. Приложение должно стереть временный файл сразу после того, как он перестанет быть нужным.
http://www.slideshare.net/IgorShkulipa 13
FileAttributes
SparseFileФайл представляет собой разреженный файл. Разреженными файлами обычно являются большие файлы, данные которого состоит в основном нули.
ReparsePointФайл содержит точку повторной обработки, блокирующую определяемые пользователем данные, связанные с файлом или каталогом.
Compressed Файл сжат.
OfflineФайл находится в автономном режиме. Данные этого файла недоступны в данный момент.
NotContentIndexedФайл не будет индексироваться службой индексирования содержимого операционной системы.
Encrypted
Зашифрованный файл или каталог. Для файла это означает, что все данные в файле зашифрованы. Для каталога это означает, что шифрование производится по умолчанию для вновь создаваемых файлов и каталогов.
IntegrityStream
Файл или каталог включает поддержку целостности данных. Когда это значение применяется к файлу, все потоки данных в файле поддерживать целостность. Когда это значение применяется в каталог, все новые файлы и вложенные папки в этой папке по умолчанию включают поддержку целостности.
NoScrubData
Файл или каталог, исключаются из проверки целостности данных. При применении этого значения в каталог по умолчанию все новые файлы и подкаталоги в каталоге, исключаются из проверки целостности данных.
http://www.slideshare.net/IgorShkulipa 14
Другие классы для чтения/записи файлов
Для чтения и записи двоичных значений служат классы потоковBinaryReader и BinaryWriter.
Классы StringWriter и StringReader, позволяют обращаться с текстовойинформацией, как с потоком символов в памяти.
В абстрактных классах TextReader и TextWriter данныерассматриваются как последовательный поток символов, то есть,просто как текст.
Классы XmlReader и XmlWriter предоставляют средства чтения изаписи, обеспечивающие быстрый прямой доступ к данным XML.
Класс BufferedStream Осуществляет буферизацию в операциях чтения изаписи в потоки.
Класс MemoryStream создает поток, резервным хранилищем которогоявляется память.
http://www.slideshare.net/IgorShkulipa 15
Класс общих математических функций
Статический класс Math предоставляет константы и статические методыдля тригонометрических, логарифмических и иных общихматематических функций.
Abs(Decimal) Возвращает абсолютное значение числа Decimal.
Abs(Double)Возвращает абсолютное значение числа двойной точности с плавающей запятой.
Abs(Int16)Возвращает абсолютное значение 16-разрядного знакового целого числа.
Abs(Int32)Возвращает абсолютное значение 32-разрядного знакового целого числа.
Abs(Int64)Возвращает абсолютное значение 64-разрядного знакового целого числа.
Abs(SByte)Возвращает абсолютное значение 8-битового целого числа со знаком.
Abs(Single)Возвращает абсолютное значение числа одинарной точности с плавающей запятой.
Acos Возвращает угол, косинус которого равен указанному числу.
Asin Возвращает угол, синус которого равен указанному числу.
Atan Возвращает угол, тангенс которого равен указанному числу.
Atan2Возвращает угол, тангенс которого равен отношению двух указанных чисел.
http://www.slideshare.net/IgorShkulipa 16
Методы
BigMul Умножает два 32-битовых числа.
Ceiling(Decimal)Возвращает наименьшее целое число, которое больше или равно заданному десятичному числу.
Ceiling(Double)Возвращает наименьшее целое число, которое больше или равно заданному числу с плавающей запятой двойной точности.
Cos Возвращает косинус указанного угла.
Cosh Возвращает гиперболический косинус указанного угла.
DivRem(Int32, Int32, Int32)Вычисляет частное двух 32-разрядных знаковых целых чисел и возвращает остаток в выходном параметре.
DivRem(Int64, Int64, Int64)Вычисляет частное двух 64-разрядных знаковых целых чисел и возвращает остаток в выходном параметре.
Exp Возвращает e, возведенное в указанную степень.
Floor(Decimal)Возвращает наибольшее целое число, которое меньше или равно указанному десятичному числу.
Floor(Double)Возвращает наибольшее целое число, которое меньше или равно заданному числу двойной точности с плавающей запятой.
IEEERemainderВозвращает остаток от деления одного указанного числа на другое указанное число.
Log(Double)Возвращает натуральный логарифм (по основанию e) указанного числа.
Log(Double, Double)Возвращает логарифм указанного числа в системе счисления с указанным основанием.
Log10 Возвращает логарифм с основанием 10 указанного числа.
http://www.slideshare.net/IgorShkulipa 17
МетодыMax(Byte, Byte) Возвращает большее из двух 8-битовых целых чисел без знака.
Max(Decimal, Decimal) Возвращает большее из двух десятичных чисел.
Max(Double, Double)Возвращает большее из двух чисел двойной точности с плавающей запятой.
Max(Int16, Int16) Возвращает большее из двух 16-битовых целых чисел со знаком.
Max(Int32, Int32) Возвращает большее из двух 32-битовых целых чисел со знаком.
Max(Int64, Int64) Возвращает большее из двух 64-битовых целых чисел со знаком.
Max(SByte, SByte) Возвращает большее из двух 8-битовых целых чисел со знаком.
Max(Single, Single)Возвращает большее из двух чисел одинарной точности с плавающей запятой.
Max(UInt16, UInt16) Возвращает большее из двух 16-битовых целых чисел без знака.
Max(UInt32, UInt32) Возвращает большее из двух 32-битовых целых чисел без знака.
Max(UInt64, UInt64) Возвращает большее из двух 64-битовых целых чисел без знака.
Min(Byte, Byte) Возвращает меньшее из двух 8-битовых целых чисел без знака.
Min(Decimal, Decimal) Возвращает меньшее из двух десятичных чисел.
Min(Double, Double)Возвращает меньшее из двух чисел двойной точности с плавающей запятой.
Min(Int16, Int16) Возвращает меньшее из двух 16-битовых целых чисел со знаком.
Min(Int32, Int32) Возвращает меньшее из двух 32-битовых целых чисел со знаком.
Min(Int64, Int64) Возвращает меньшее из двух 64-битовых целых чисел со знаком.
Min(SByte, SByte) Возвращает меньшее из двух 8-битовых целых чисел со знаком.
Min(Single, Single)Возвращает меньшее из двух чисел одинарной точности с плавающей запятой.
Min(UInt16, UInt16) Возвращает меньшее из двух 16-битовых целых чисел без знака.
Min(UInt32, UInt32) Возвращает меньшее из двух 32-битовых целых чисел без знака.
Min(UInt64, UInt64) Возвращает меньшее из двух 64-битовых целых чисел без знака.
http://www.slideshare.net/IgorShkulipa 18
Методы
Pow Возвращает указанное число, возведенное в указанную степень.
Round(Decimal) Округляет десятичное значение до ближайшего целого.
Round(Double)Округляет заданное число с плавающей запятой двойной точности до ближайшего целого.
Round(Decimal, Int32)Округляет десятичное значение до указанного числа дробных разрядов.
Round(Decimal, MidpointRounding)
Округляет десятичное значение до ближайшего целого. Параметр задает правило округления значения, если оно находится ровно посредине между двумя другими числами.
Round(Double, Int32)Округляет значение двойной точности с плавающей запятой до заданного количества дробных разрядов.
Round(Double, MidpointRounding)
Округляет заданное значение число двойной точности с плавающей запятой до ближайшего целого. Параметр задает правило округления значения, если оно находится ровно посредине между двумя другими числами.
Round(Decimal, Int32, MidpointRounding)
Округляет десятичное значение до указанного числа дробных разрядов. Параметр задает правило округления значения, если оно находится ровно посредине между двумя другими числами.
Round(Double, Int32, MidpointRounding)
Округляет значение двойной точности с плавающей запятой до заданного количества дробных разрядов. Параметр задает правило округления значения, если оно находится ровно посредине между двумя другими числами.
Sign(Decimal) Возвращает значение, определяющее знак десятичного числа.
Sign(Double)Возвращает значение, определяющее знак числа двойной точности с плавающей запятой.
http://www.slideshare.net/IgorShkulipa 19
Методы
Sign(Int16)Возвращает значение, определяющее знак 16-битового целого числа со знаком.
Sign(Int32)Возвращает значение, показывающее знак 32-битового целого числа со знаком.
Sign(Int64)Возвращает значение, показывающее знак 64-битового целого числа со знаком.
Sign(SByte)Возвращает значение, определяющее знак 8-битового целого числа со знаком.
Sign(Single)Возвращает значение, определяющее знак числа одинарной точности с плавающей запятой.
Sin Возвращает синус указанного угла.
Sinh Возвращает гиперболический синус указанного угла.
Sqrt Возвращает квадратный корень из указанного числа.
Tan Возвращает тангенс указанного угла.
Tanh Возвращает гиперболический тангенс указанного угла.
Truncate(Decimal) Вычисляет целую часть заданного десятичного числа.
Truncate(Double)Вычисляет целую часть заданного числа двойной точности с плавающей запятой.
http://www.slideshare.net/IgorShkulipa 20
Сериализация
Сериализация - это процесс сохранения объектов в долговременной памяти(файлах) в период выполнения системы, а десериализация - это обратныйпроцесс, восстановление состояния объектов хранимых в долговременнойпамяти.
Механизмы сериализации C# и Framework .Net поддерживают два форматасохранения данных - в бинарном файле и XML-файле. В первом случае данныепри сериализации преобразуются в бинарный поток символов, который придесериализации автоматически преобразуется в нужное состояние объектов.Другой возможный преобразователь (SOAP formatter) запоминает состояниеобъекта в формате XML.
Бинарная сериализация:
using System.Runtime.Serialization;
using System.Runtime.Serialization.Formatters.Binary;
BinaryFormatter bf = new BinaryFormatter();
XML сериализация:
using System.Xml.Serialization;
XmlSerializer bf = new XmlSerializer(this.GetType());
http://www.slideshare.net/IgorShkulipa 21
Пример[Serializable]
class FullNameClass {
public string Name { get; set; }
public string Surname { get; set; }
public string MiddleName { get; set; }
public FullNameClass(string name, string surname, string middle){
Name = name; Surname = surname; MiddleName = middle;
}
public void Serialize(FileStream fs){
BinaryFormatter bf = new BinaryFormatter();
bf.Serialize(fs, this);
fs.Flush();
fs.Close();
}
public void Deserialize(FileStream fs) {
BinaryFormatter bf = new BinaryFormatter();
FullNameClass deserialized = (FullNameClass)bf.Deserialize(fs);
Name = deserialized.Name;
Surname = deserialized.Surname;
MiddleName = deserialized.MiddleName;
fs.Close();
}
public void Print() {
Console.WriteLine("Name={0} Surname={1} Middle={2}", Name, Surname, MiddleName);
}
}
http://www.slideshare.net/IgorShkulipa 22
Пример
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
FileStream fs = new
FileStream("c:\\FullNameSerialize.bin",
FileMode.OpenOrCreate, FileAccess.Write);
FullNameClass fnc = new FullNameClass("Ivan", "Ivanov", "Ivanovich");
fnc.Print();
fnc.Serialize(fs);
fnc = new FullNameClass("Petr", "Petrov", "Petrovich");
fnc.Print();
fs = new
FileStream("c:\\FullNameSerialize.bin",
FileMode.OpenOrCreate, FileAccess.Read);
fnc.Deserialize(fs);
fnc.Print();
}
}
http://www.slideshare.net/IgorShkulipa 23
Содержимое файла FullNameSerialize.bin
Результат работы
Name=Ivan Surname=Ivanov Middle=Ivanovich
Name=Petr Surname=Petrov Middle=Petrovich
Name=Ivan Surname=Ivanov Middle=Ivanovich
http://www.slideshare.net/IgorShkulipa 24
Паттерн Memento (Хранитель)
Назначение паттерна Memento:
• Не нарушая инкапсуляции, паттерн Memento получает и сохраняетза пределами объекта его внутреннее состояние так, чтобы позжеможно было восстановить объект в таком же состоянии.
• Является средством для инкапсуляции "контрольных точек"программы.
• Паттерн Memento придает операциям "Отмена" (undo) или "Откат"(rollback) статус "полноценного объекта".
Паттерн проектирования Memento определяет трех различныхучастников:
• Originator (хозяин) - объект, умеющий создавать хранителя, атакже знающий, как восстановить свое внутреннее состояние изхранителя.
• Caretaker (смотритель) - объект, который знает, почему и когдахозяин должен сохранять и восстанавливать себя.
• Memento (хранитель) - "ящик на замке", который пишется ичитается хозяином и за которым присматривает смотритель.
http://www.slideshare.net/IgorShkulipa 25
Класс Memento и интерфейс IOriginator
class Memento
{
public string Name { get; set; }
public string Surname { get; set; }
public string MiddleName { get; set; }
}
public interface IOriginator
{
object GetMemento();
void SetMemento(object memento);
}
http://www.slideshare.net/IgorShkulipa 26
Класс для состояние, которого надо запомнитьclass FullNameClass: IOriginator
{
public string Name { get; set; }
public string Surname { get; set; }
public string MiddleName { get; set; }
public FullNameClass(string name, string surname, string middle) {
Name = name; Surname = surname; MiddleName = middle;
}
public void Print() {
Console.WriteLine("Name={0} Surname={1} Middle={2}", Name, Surname, MiddleName);
}
object IOriginator.GetMemento() {
return new Memento
{ Name = this.Name, Surname = this.Surname, MiddleName = this.MiddleName };
}
void IOriginator.SetMemento(object memento){
if (memento is Memento)
{
var mem = memento as Memento;
Name = mem.Name;
Surname = mem.Surname;
MiddleName = mem.MiddleName;
}
}
}
http://www.slideshare.net/IgorShkulipa 27
Класс «Смотритель»
public class Caretaker
{
private object memento;
public void SaveState(IOriginator originator)
{
memento = originator.GetMemento();
}
public void RestoreState(IOriginator originator)
{
originator.SetMemento(memento);
}
}
http://www.slideshare.net/IgorShkulipa 28
Использование
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
FullNameClass fnc = new
FullNameClass("Ivan", "Ivanov", "Ivanovich");
Caretaker ct = new Caretaker();
fnc.Print();
ct.SaveState(fnc);
fnc = new FullNameClass("Petr", "Petrov", "Petrovich");
fnc.Print();
ct.RestoreState(fnc);
fnc.Print();
}
}
Результат
Name=Ivan Surname=Ivanov Middle=Ivanovich
Name=Petr Surname=Petrov Middle=Petrovich
Name=Ivan Surname=Ivanov Middle=Ivanovich
http://www.slideshare.net/IgorShkulipa 29
Лабораторная работа №4. Стандартный ввод-вывод
• Создать класс текстового файла с возможностью бинарной иXML сериализации/десериализации.
• Создать класс для поиска текстовых файлов по ключевымсловам.
• Создать простой консольный редактор текстовых файлов наоснове созданных классов. Реализовать возможности откатаизменений на основе паттерна «Memento».
• Создать приложение, выполняющее индексацию текстовыхфайлов в указанной директории по заданным ключевымсловам.
