2._Работа_с_файловой_системой

Основные понятия
Под файлом подразумевается именованная информация на внешнем носителе.
Логически файл можно представить как конечное количество последовательных байтов.
Передача данных с внешнего устройства в оперативную память называется чтением, или вводом, обратный процесс – записью, или выводом.
Обмен данных реализуется с помощью потоков.
Поток (stream) –это абстрактное понятие, относящееся к любому переносу данных от источника к приемнику. Поток определяется как последовательность байтов и не зависит от конкретного устройства, с которым производится обмен.
Обмен с потоком для повышения скорости передачи производится через специальную область оперативной памяти – буфер.
При записи в файл вся информация сначала направляется в буфер и там накапливается, пока буфер не заполнится. После этого происходит передача данных на внешнее устройство.
При чтении из файла данные вначале считываются в буфер, что позволяет быстро и эффективно обмениваться информацией с внешними устройствами.

Пространство имен System.IO
Пространство имен System.IO в .NET содержит библиотеки базовых классов, предназначенным для файлового ввода-вывода, а также ввода-вывода из памяти.

Описание классов для работы с файлами

Уровни чтения и записи файлов
Обмен с внешними устройствами можно выполнять на уровне:
Двоичного представления данных (BinaryReader, BinaryWriter).
Байтов (FileStream).
Текста, то есть символов (StreamWriter, StreamReader).
Использование классов файловых потоков предполагает следующие операции.
Создание потока и связывание его с физическим файлом.
Обмен (ввод-вывод).
Закрытие файла.
Потоки для чтения и записи после завершения работы с ними необходимо закрыть с помощью метода Close(), который вызывает метод Dispose() для освобождения всех ресурсов, связанных с файлом.

FileStream
Для создания байтового потока при использовании файлов используется класс FileStream. Этот класс считается производным от класса Stream и использует все его функции.
Классы потоков, в том числе класс FileStream, определены в пространстве имен System.IO. Поэтому в начале любой программы, использующей файлы, должен стоять следующий программный код:
using System.IO;
Для формирования байтового потока, связанного с файлом, создается объект класса FileStream. В этом классе определено несколько конструкторов.

FileStream
Ниже приведена запись для байтового потока данных:
FileStream (string путь, FileMode режим, FileAccess режим)
где путь адрес и имя открываемого файла, т.е. можно указать полный маршрут к файлу;
а режим – способ открытия файла, он должен соответствовать одному из режимов FileMode, которые приведены далее, на сл. странице.
Эти режимы класса FileStream открывают файл для чтения или записи данных. Отличительным от них способом является режим FileMode.Append, который открывает файл только для дозаписи данных к нему.

Доступ к файлам
Последовательный – очередной элемент можно прочитать (записать) только после аналогичной операции с предыдущим элементом.
Произвольный (прямой) – выполняется чтение (запись) произвольного элемента по заданному адресу.
Режимы доступа к файлу в перечислении FileAccess
Режимы открытия файла в перечислении FileMode

Исключения
static void Main(string[] args)
{ try
{
FileStream f = new FileStream("text1.txt", FileMode.Open, FileAccess.ReadWrite);
f.Close();
}
catch (FileNotFoundException e)
{
Console.WriteLine(e.Message);
Console.WriteLine("Проверьте правильность имени файла");
return;
}
catch (Exception e)
{
Console.WriteLine("Error: "+ e.Message);
return;
}
}

namespace ConsoleApp1
{ class Program
{ static void Main(string[] args)
{
FileStream f = new FileStream("text.txt", FileMode.Create, FileAccess.ReadWrite);
f.WriteByte(100); // записывает число 100 в начало файла
byte[] x = new byte[10];
for (byte i=0;i<10;++i)
{
x[i] = (byte)(10 - i);
f.WriteByte(i); // записывает 10 чисел о 0 до 9
}
f.Write(x, 0, 5); // записывает первые 5 элементов массива
byte[] y = new byte[20];
f.Seek(0, SeekOrigin.Begin); //установка указателя на начало
f.Read(y, 0, 20); // чтение из файла в массив
foreach (byte elem in y) Console.Write(" " + elem);
Console.WriteLine();
f.Seek(5, SeekOrigin.Begin);//установка указателя на 5-й элемент
int a = f.ReadByte(); // чтение 5-го элемента
Console.WriteLine(a);
a = f.ReadByte(); // чтение 6-го элемента
Console.WriteLine(a);
Console.WriteLine("Текущая позиция в потоке "+f.Position);
f.Close();
} }}
Пример работы с потоком байтов

Потоки байтов. Класс FileStream

Работа с файлами. Классы File и FileInfo

string path = @"C:\apache\hta.txt";
FileInfo fileInf = new FileInfo(path);
if (fileInf.Exists)
{
Console.WriteLine("Имя файла: {0}", fileInf.Name);
Console.WriteLine("Время создания: {0}", fileInf.CreationTime);
Console.WriteLine("Размер: {0}", fileInf.Length);
}
Удаление файла
string path = @"C:\apache\hta.txt";
FileInfo fileInf = new FileInfo(path);
if (fileInf.Exists)
{
fileInf.Delete();
// альтернатива с помощью класса File
// File.Delete(path);
}
Получение информации о файле

Перемещение и копирование файла
string path = @"C:\apache\hta.txt";
string newPath = @"C:\SomeDir\hta.txt";
FileInfo fileInf = new FileInfo(path);
if (fileInf.Exists)
{
fileInf.MoveTo(newPath);
// альтернатива с помощью класса File
// File.Move(path, newPath);
}
Копирование файла
string path = @"C:\apache\hta.txt";
string newPath = @"C:\SomeDir\hta.txt";
FileInfo fileInf = new FileInfo(path);
if (fileInf.Exists)
{
fileInf.CopyTo(newPath, true);
// альтернатива с помощью класса File
// File.Copy(path, newPath, true);
}
Метод CopyTo класса FileInfo принимает два параметра: путь, по которому файл будет копироваться, и булевое значение, которое указывает, надо ли при копировании перезаписывать файл (если true, как в случае выше, файл при копировании перезаписывается). Если же в качестве последнего параметра передать значение false, то если такой файл уже существует, приложение выдаст ошибку.

Чтение и запись файлов

Пример чтения и запись в файл
string path = @"c:\app\content.txt";
string originalText = "Hello Students!";
// запись строки
File.WriteAllText(path, originalText);
// дозапись в конец файла
File.AppendAllText(path, "\nLets work a little bit?\n");
File.AppendAllLines(path, new[] { "Start from the first exercise!", "Deadline is 1 week!" });
// чтение файла
string fileText = File.ReadAllText(path);
Console.WriteLine(fileText);

Потоки символов. StreamReader и StreamWriter

Пример чтения из файла
string path= @"C:\SomeDir\hta.txt";
try
{
Console.WriteLine("***считываем весь файл***");
using (StreamReader sr = new StreamReader(path))
{
Console.WriteLine(sr.ReadToEnd());
}
}
catch (Exception e)
{
Console.WriteLine(e.Message);
}
Console.WriteLine("******считываем блоками********");
using (StreamReader sr = new StreamReader(path, System.Text.Encoding.Default))
{
char[] array = new char[4];
// считываем 4 символа
sr.Read(array, 0, 4);
Console.WriteLine("**считываем построчно**");
using (StreamReader sr = new StreamReader(path, System.Text.Encoding.Default))
{
string line;
while ((line = sr.ReadLine()) != null)
{
Console.WriteLine(line);
}
}

Пример записи в текстовый файл
string readPath= @"C:\SomeDir\hta.txt";
string writePath = @"C:\SomeDir\ath.txt";
string text = "";
try
{
using (StreamReader sr = new StreamReader(readPath, System.Text.Encoding.Default))
{
text=sr.ReadToEnd();
}
using (StreamWriter sw = new StreamWriter(writePath, false, System.Text.Encoding.Default))
{
sw.WriteLine(text);
}
using (StreamWriter sw = new StreamWriter(writePath, true, System.Text.Encoding.Default))
{
sw.WriteLine("Дозапись");
sw.Write(4.5);
}
}
catch (Exception e)
{
Console.WriteLine(e.Message);
}
Кодировка, в которой записывается файл.
true - новые данные добавляются в конце к уже имеющимся данным.
false, то файл перезаписывается

Работа с дисками
Методы:
Свойства:

Пример работы с классом DriveInfo
using System.IO;
using static System.Console;
DriveInfo[] drives = DriveInfo.GetDrives();
foreach (DriveInfo drive in drives)
{
WriteLine($"Название: {drive.Name}");
WriteLine($"Корневой каталог диска: {drive.RootDirectory}");
WriteLine($"Тип: {drive.DriveType}");
WriteLine($"Имя файловой системы: {drive.DriveFormat}");
if (drive.IsReady)
{ WriteLine($"Объем диска: {drive.TotalSize}");
WriteLine($"Свободное пространство: {drive.TotalFreeSpace}");
WriteLine($"Метка диска: {drive.VolumeLabel}");
}}

Работа с каталогами. Класс Directory и DirectoryInfo

Создание каталога
string path = @"C:\SomeDir";
string subpath = @"program\avalon";
DirectoryInfo dirInfo = new DirectoryInfo(path);
if (!dirInfo.Exists)
{
dirInfo.Create();
}
dirInfo.CreateSubdirectory(subpath);
string path = @"C:\SomeDir";
string subpath = @"program\avalon";
if (!Directory.Exists(path))
{
Directory.CreateDirectory(path);
}
Directory.CreateDirectory($"{path}/{subpath}");
Класс DirectoryInfo
Класс Directory

Удаление каталога
string dirName = @"C:\SomeDir";
DirectoryInfo dirInfo = new DirectoryInfo(dirName);
if (dirInfo.Exists)
{
dirInfo.Delete(true);
Console.WriteLine("Каталог удален");
}
else
{
Console.WriteLine("Каталог не существует");
}
string dirName = @"C:\SomeDir";
try
{
Directory.Delete(dirName, true);
Console.WriteLine("Каталог удален");
}
catch (Exception ex)
{
Console.WriteLine(ex.Message);
}

Перемещение каталога
string string oldPath = @"C:\SomeFolder";
string newPath = @"C:\SomeDir";
DirectoryInfo dirInfo = new DirectoryInfo(oldPath);
if (dirInfo.Exists && Directory.Exists(newPath) == false)
{
dirInfo.MoveTo(newPath);
}

Получение информации о каталоге
using System.IO;
using static System.Console;
string dirName = "C:\\Program Files";
DirectoryInfo dirInfo = new DirectoryInfo(dirName);
WriteLine("Название каталога: {0}", dirInfo.Name);
WriteLine("Полное название каталога: {0}", dirInfo.FullName);
WriteLine("Время создания каталога: {0}", dirInfo.CreationTime);
WriteLine("Время последнего доступа: {0}", dirInfo.LastAccessTime);
WriteLine("Время последнего изменения: {0}", dirInfo.LastWriteTime);
WriteLine("Корневой каталог: {0}", dirInfo.Root);

Получение списка файлов и подкаталогов
string dirName = "C:\\";
if (Directory.Exists(dirName))
{
Console.WriteLine("Подкаталоги:");
string[] dirs = Directory.GetDirectories(dirName);
foreach (string s in dirs)
{
Console.WriteLine(s);
}
Console.WriteLine();
Console.WriteLine("Файлы:");
string[] files = Directory.GetFiles(dirName);
foreach (string s in files)
{
Console.WriteLine(s);
}
}

Фильтрация папок и файлов
string dirName = @"C:\";
// класс Directory
string[] dirs1 = Directory.GetDirectories(dirName, "*on");
foreach (string dir in dirs1)
Console.WriteLine(dir);
В качестве фильтра в методы GetDirectories и GetFiles передается шаблон, который может содержать два плейсхолдера:
* - соответствует любому количеству символов
? соответствует одному символу

Двоичные потоки. BinaryWriter и BinaryReader

Пример формирования двоичного файла
class Program
{
static void Main(string[] args)
{ try
{
BinaryWriter f = new BinaryWriter(new FileStream(@"D:\Информационные технологии\states.txt", FileMode.Create));
double d = 0;
while (d<4)
{
f.Write(d);
d +=0.33;
}
f.Seek(16, SeekOrigin.Begin); // второй элемент файла
f.Write(888d);
f.Close();
}
catch (FileNotFoundException e)
{
Console.WriteLine(e.Message);
Console.WriteLine("Проверьте правильность имени файла");
return;
}
catch (Exception e)
{
Console.WriteLine("Error: "+ e.Message);
return;
} } }