Герберт Шилдт - C# 4.0: полное руководство

В этой главе речь пойдет о средствах консольного и файлового ввода-вывода. Следует, однако, сразу же предупредить, что система ввода-вывода в C# довольно обширна. Поэтому в этой главе рассматриваются лишь самые важные и наиболее часто используемые ее средства.

Ввод-вывод в программах на C# осуществляется посредством потоков. Поток — это некая абстракция производства или потребления информации. С физическим устройством поток связывает система ввода-вывода. Все потоки действуют одинаково — даже если они связаны с разными физическими устройствами. Поэтому классы и методы ввода-вывода могут применяться к самым разным типам устройств. Например, методами вывода на консоль можно пользоваться и для вывода в файл на диске.

На самом низком уровне ввод-вывод в C# осуществляется байтами. И делается это потому, что многие устройства ориентированы на операции ввода-вывода отдельными байтами. Но человеку больше свойственно общаться символами. Напомним, что в C# тип charявляется 16-разрядным, а тип byte— 8-разрядным. Так, если в целях ввода-вывода используется набор символов в коде ASCII, то для преобразования типа charв тип byteдостаточно отбросить старший байт значения типа char. Но это не годится для набора символов в уникоде ( Unicode), где символы требуется представлять двумя, а то и больше байтами. Следовательно, байтовые потоки не совсем подходят для организации ввода-вывода отдельными символами. С целью разрешить это затруднение в среде .NET Framework определено несколько классов, выполняющих превращение байтового потока в символьный с автоматическим преобразованием типа byteв тип charи обратно.

Для всех программ, в которых используется пространство имен System, доступны встроенные потоки, открывающиеся с помощью свойств Console.In, Console.Outи Console.Error. В частности, свойство Console.Outсвязано со стандартным потоком вывода. По умолчанию это поток вывода на консоль. Так, если вызывается метод Console.WriteLine(), информация автоматически передается свойству Console.Out. Свойство Console.Inсвязано со стандартным потоком ввода, который по умолчанию осуществляется с клавиатуры. А свойство Console.Errorсвязано со стандартным потоком сообщений об ошибках, которые по умолчанию также выводятся на консоль. Но эти потоки могут быть переадресованы на любое другое совместимое устройство ввода-вывода. Стандартные потоки являются символьными. Поэтому в эти потоки выводятся и вводятся из них символы.

В среде .NET Framework определены классы как для байтовых, так и для символьных потоков. Но на самом деле классы символьных потоков служат лишь оболочками для превращения заключенного в них байтового потока в символьный, автоматически выполняя любые требующиеся преобразования типов данных. Следовательно, символьные потоки основываются на байтовых, хотя они и разделены логически.

Основные классы потоков определены в пространстве имен System.IO. Для того чтобы воспользоваться этими классами, как правило, достаточно ввести приведенный ниже оператор в самом начале программы.

using System.IO;

Пространство имен System.IOне указывается для консольного ввода-вывода потому, что для него определен класс Consoleв пространстве имен System.

Основным для потоков является класс System.IO.Stream. Он представляет байтовый поток и является базовым для всех остальных классов потоков. Кроме того, он является абстрактным классом, а это означает, что получить экземпляр объекта класса Streamнельзя. В классе Streamопределяется ряд операций со стандартными потоками, представленных соответствующими методами. В табл. 14.1 перечислен ряд наиболее часто используемых методов, определенных в классе Stream.

Таблица 14.1. Некоторые методы, определенные в классе stream

Метод Описание

void Close()- Закрывает поток

void Flush()- Выводит содержимое потока на физическое устройство

int ReadByte()- Возвращает целочисленное представление следующего байта, доступного для ввода из потока. При обнаружении конца файла возвращает значение -1

int Read(byte[] buffer, int offset, int count)- Делает попытку ввести count байтов в массив

buffer, начиная с элемента buffer[offset]. Возвращает количество успешно введенных байтов

long Seek(long offset, SeekOrigin origin)- Устанавливает текущее положение в потоке по указан

ному смещению offset относительно заданного начала отсчета origin. Возвращает новое положение в потоке

void WriteByte(byte value)- Выводит один байт в поток вывода

void Write(byte[] buffer, int offset, int count)- Выводит подмножество count байтов из массива buffer, начиная с элемента buffer[offset]. Воз вращает количество выведенных байтов

Некоторые из методов, перечисленных в табл. 14.1, генерируют исключение IOExceptionпри появлении ошибки ввода-вывода. Если же предпринимается попытка выполнить неверную операцию, например вывести данные в поток, предназначенный только для чтения, то генерируется исключение NotSupportedException. Кроме того, могут быть сгенерированы и другие исключения — все зависит от конкретного метода.

Следует заметить, что в классе Streamопределены методы для ввода (или чтения) и вывода (или записи) данных. Но не все потоки поддерживают обе эти операции, поскольку поток можно открывать только для чтения или только для записи. Кроме того, не все потоки поддерживают запрос текущего положения в потоке с помощью метода Seek(). Для того чтобы определить возможности потока, придется воспользоваться одним, а то и несколькими свойствами класса Stream. Эти свойства перечислены в табл. 14.2 наряду со свойствами Lengthи Position, содержащими длину потока и текущее положение в нем.

Таблица 14.2. Свойства, определенные в классе Stream

Свойство Описание

bool CanRead- Принимает значение true, если из потока можно ввести данные. Доступно только для чтения

bool CanSeek- Принимает значение true, если поток поддерживает запрос текущего положения в потоке. Доступно только для чтения

bool CanWrite- Принимает значение true, если в поток можно вывести данные. Доступно только для чтения

long Length- Содержит длину потока. Доступно только для чтения

long Position- Представляет текущее положение в потоке. Доступно как для чтения, так и для записи

int ReadTimeout- Представляет продолжительность времени ожидания в операциях ввода. Доступно как для чтения, так и для записи