Средства ввода и вывода. Работа с файлами.

Средства ввода и вывода данных принадлежат к внелогическим предикатам Пролога, так как они формально не являются предикатами. К ним принадлежат: предикаты readreal(X), readint(X) и readln(X), предназначенные соответственно для чтения целого, действительного числа и строк. Предикат readchar (X) читает символ. Как известно, прочитанный символ может быть:

символом, который имеет отображение на экране;

управляющим символом (который не имеет отображения на экране и выполняет какое-то действие).

Символ, прочитанный предикатом readchar, относится к таким, которые не имеют отображения на экране независимо от символа, который вводится, и может использоваться для введения паролей.

Для ввода термов (констант, переменных, структур) используется предикат

readterm(тип терма, терм),

что позволяет вводить любые структуры.

Для вывода данных существует один предикат печати write(X), где X – переменная. Существует также возможность форматного вывода с помощью предиката

writef(формат-строка, последовательность объектов вывода).

Предикат выводит на логическое устройство константы и значения переменных в формате, заданном формат-строкой.

nl – переход в строке вывода на новую строчку.

Рассмотрим пример введение структуры с помощью предиката readterm с ее дальнейшим выводом в форматной форме

domains

address = street(string, integer)

predicates read_write

clauses read_write: -rеadterm(address, street(X, Y)),

writef(“улица ‘%s‘ дом N ‘%u’”, X, Y).

goal read_write.

Для значений X=“Шевченко”, Y=3 на экране будет отображена строка

улица Шевченко дом N 3.

Управляющий символ % показывает, что вывод следующего объекта из последовательности будет осуществляться в обозначенном формате

%s – строка;

%c – символ;

%u – целое без знака;

%d – обычное десятичное число.

Символ “-” указывает на выравнивание строки по левому краю.

Файлы

Программа на Прологе может взаимодействовать с несколькими файлами или устройствами. Но одновременно могут быть активными только два файла или устройства – один входной и один выходной.

При использовании в программе файлов ее необходимо снабдить описанием файлового домена, которое выглядит так:

file=datafile,

где file – стандартный тип домена (файловый),

datafile – логическое имя файла.

В файловом описании можно указывать несколько логических имен, но само описание должно быть единственным, например,

file=datafile1; datafile2; datafile3

Открытие файла выполняется стандартными предикатами:

openread(name_log, name_fis) – для последовательного чтения файла;

openwrite(name_log, name_fis) – для последовательной записи в новый файл; или замены содержимого существующего файла;

openappend(name_log, name_fis) – для работы с файлами прямым методом доступа (чтение и запись).

Здесь name_log, и name_fis соответственно символическое имя логического файла в программе и имя физического файла на диске.

Имя файла на диске задается в виде строки, в которой не допускается задавать устройство и путь к каталогу. Замена текущего диска и каталога выполняется с помощью стандартного предиката disk. После открытия файла все предикаты Пролога, синтаксис которых требует имени файла, работают с символическим именем. Символическое имя объявляется в разделе domains и в программе можно объявлять несколько символических имен для логических файлов.

Чтобы процедура могла работать с любым логическим файлом, в качестве символического имени можно использовать свободную переменную.

Кроме перечисленных выше предикатов при работе с файлами могут использоваться следующие встроенные предикаты Турбо-Пролога:

deletefile – удаления файла,

save – сохранения файла,

renamefile – переименования файла,

existfile – проверки наличия файла,

flush – сброса данных из внутреннего файлового буфера в заданный файл,

disk – установки накопителя и пути,

dir – вывода текущего каталога,

openmodify – открытия файлов для чтения/записи,

closefile – закрытия файла,

eof – проверки на конец файла,

filemode – установки или чтения типа файла,

filepos – установки или чтения позиции указателя в файле,

file_str – чтения строки из файла.

Логические устройства ТП. Для указания логическому устройству чтения, откуда вводить данные, используют стандартный предикат

readdevice(name_f),

а для указания логическому устройству записи, куда выводить данные – предикат

writedevice(name_f).

Предикаты применяют после открытия файла. Эти же предикаты используют для переназначения логического устройства на другой файл или устройство. ТП использует такие стандартные имена логических устройств

printer – принтер;

screen – экран;

keyboard – клавиатура.

После открытия файла, назначение логического устройства чтения файла или записи в файл выполняется стандартными предикатами ввода-вывода.

Например, при записи данных в файл последовательность действий следующая:

– открытие файла с помощью предиката openwrite;

– назначение файла в качестве устройства записи предикатом writedevice;

– сама запись в файл, например, с помощью предикатов write или writef;

– использование любых других предикатов и правил, отвечающих назначению программы;

– закрытие файла предикатом closefile.

Все эти действия в программе могут быть описаны следующим образом:

openwrite(datafile1, ”File1.dat”),

writedevice(datafile1),

< запись в файл>

< любые другие правила или предикаты>

closefile(datafile1).

По такой же схеме могут быть описаны действия чтения данных из файла и дозаписи данных в файл.

Дополнение

Программа, осуществляющая считывание данных с клавиатуры и запись их в файл, может выглядеть так:

domains

file=datafile

kstr, fstr=string

predicates

readin(kstr, fstr) /* чтение-запись */

create_a_file /* создание файла */

goal

create_a_file.

clauses

create_a_file: -

nl, nl, write(“Введите имя файла”), nl, nl,

readln(Filename),

openwrite(datafile, Filename),

writedevice(datafile),

readln(Kstr), /* ввод первой строки с клавиатуры */

concat(Kstr, ”\13\10”, Fstr),

readin(Kstr, Fstr),

closefile(datafile).

/* Ввод последующих строк и запись их в файл */

readin(“stop”, _): -!.

readin(_, Fstr): - write(Fstr), readln(Kstr1),

concat(Kstr1, ”\13\10”, Fstr1),

readin(Kstr1, Fstr1).

В приведенной программе

Kstr – строка, вводимая с клавиатуры,

Fstr – строка, выводимая в файл.

Содержимым файла Filename будут дополненные символами “\13\10” вводимые пользователем строки. Дополнение строки символами “\13\10” необходимо для того, чтобы предикат readln мог различать строки при считывании их из файла в дальнейшем. Работа программы заканчивается, если введена строка “stop”.