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 int WriteTimeout Представляет продолжительность времени ожидания в операциях вывода. Доступно как для чтения, так и для записи Классы байтовых потоков
Производными от класса Stream являются несколько конкретных классов байтовых потоков. Эти классы определены в пространстве имен System.IO и перечислены ниже. Класс потока Описание BufferedStream Заключает в оболочку байтовый поток и добавляет буферизацию. Буферизация, как правило, повышает производительность FileStream Байтовый поток, предназначенный для файлового ввода-вывода MemoryStream Байтовый поток, использующий память для хранения данных UnmanagedMemoryStream Байтовый поток, использующий неуправляемую память для хранения данных
В среде NET Framework поддерживается также ряд других конкретных классов по токов, в том числе для ввода-вывода в сжатые файлы, сокеты и каналы. Кроме того, можно создать свои собственные производные классы потоков, хотя для подавляющего числа приложений достаточно и встроенных потоков. Классы-оболочки символьных потоков
Для создания символьного потока достаточно заключить байтовый поток в один из классов-оболочек символьных потоков. На вершине иерархии классов символь ных потоков находятся абстрактные классы TextReader и TextWriter. Так, класс TextReader организует ввод, а класс TextWriter — вывод. Методы, определенные в обоих этих классах, доступны для всех их подклассов. Они образуют минимальный набор функций ввода-вывода, которыми должны обладать все символьные потоки.
В табл. 14.3 перечислены методы ввода, определенные в классе TextReader. В це лом, эти методы способны генерировать исключение IOException при появлении ошибки ввода, а некоторые из них — исключения других типов. Особый интерес вы зывает метод ReadLine(), предназначенный для ввода целой текстовой строки, воз вращая ее в виде объекта типа string. Этот метод удобен для чтения входных данных, содержащих пробелы. В классе TextReader имеется также метод Close(), опреде ляемый следующим образом. void Close()
Этот метод закрывает считывающий поток и освобождает его ресурсы.
Таблица 14.3. Методы ввода, определенные в классе TextReader Метод Описание int Рeек() Получает следующий символ из потока ввода, но не удаляет его. Возвращает значение -1, если ни один из символов не доступен int Read() Возвращает целочисленное представление следующего доступного символа из вызывающего потока ввода. При обнаружении конца потока возвращает значение -1 int Read(char[]buffer, int index, int count) Делает попытку ввести количество count символов в массив buffer, начиная с элемента buffer[index], и возвращает количество успешно введенных символов int ReadBlock(char[]buffer, int index, int count) Делает попытку ввести количество count сим волов в массив buffer, начиная с элемента buffer[index], и возвращает количество успешно введенных символов string ReadLine() Вводит следующую текстовую строку и возвращает ее в виде объекта типа string. При попытке прочитать признак конца файла возвращает пустое значение string ReadToEnd() Вводит все символы, оставшиеся в потоке, и возвращает их в виде объекта типа string
В классе TextWriter определены также варианты методов Write() и WriteLine(), предназначенные для вывода данных всех встроенных типов. Ниже в качестве при мера перечислены лишь некоторые из перегружаемых вариантов этих методов. Метод Описание void Write(int value) Выводит значение типа int void Write(double value) Выводит значение типа double void Write(bool value) Выводит значение типа bool void WriteLine(string value) Выводит значение типа string с последующим символом новой строки void WriteLine(uint value) Выводит значение типа uint с последующим символом новой строки void WriteLine(char value) Выводит символ с последующим символом новой строки
Все эти методы генерируют исключение IOException при появлении ошибки вывода.
Кроме того, в классе TextWriter определены методы Close() и Flush(), при веденные ниже. virtual void Close() virtual void Flush()
Метод Flush() организует вывод в физическую среду всех данных, оставшихся в выходном буфере. А метод Close() закрывает записывающий поток и освобождает его ресурсы.
Классы TextReader и TextWriter реализуются несколькими классами символь ных потоков, включая и те, что перечислены ниже. Следовательно, в этих классах потоков предоставляются методы и свойства, определенные в классах TextReader и TextWriter. Класс потока Описание StreamReader Предназначен для ввода символов из байтового потока. Этот класс является оболочкой для байтового потока ввода StreamWriter Предназначен для вывода символов в байтовый поток. Этот класс является оболочкой для байтового потока вывода StringReader Предназначен для ввода символов из символьной строки StringWriter Предназначен для вывода символов в символьную строку Двоичные потоки
Помимо классов байтовых и символьных потоков, имеются еще два класса двоич ных потоков, которые могут служить для непосредственного ввода и вывода двоичных данных — BinaryReader и BinaryWriter. Подробнее о них речь пойдет далее в этой главе, когда дойдет черед до файлового ввода-вывода.
А теперь, когда представлена общая структура системы ввода-вывода в С#, отведем оставшуюся часть этой главы более подробному рассмотрению различных частей дан ной системы, начиная с консольного ввода-вывода. Консольный ввод-вывод
Консольный ввод-вывод осуществляется с помощью стандартных потоков, представ ленных свойствами Console.In, Console.Out и Console.Error. Примеры консольною ввода-вывода были представлены еще в главе 2, поэтому он должен быть вам уже знаком. Как будет показано ниже, он обладает и рядом других дополнительных возможностей.
Но прежде следует еще раз подчеркнуть, что большинство реальных приложений C# ориентированы не на консольный ввод-вывод в текстовом виде, а на графический оконный интерфейс для взаимодействия с пользователем, или же они представляют собой программный код, используемый на стороне сервера. Поэтому часть системы ввода-вывода, связанная с консолью, не находит широкого практического применения. И хотя программы, ориентированные на текстовый ввод-вывод, отлично подходят в качестве учебных примеров, коротких сервисных программ или определенного рода программных компонентов, для большинства реальных приложений они не годятся. Чтение данных из потока ввода с консоли
Поток Console.In является экземпляром объекта класса TextReader, и поэто му для доступа к нему могут быть использованы методы и свойства, определенные в классе TextReader. Но для этой цеди чаще все же используются методы, предостав ляемые классом Console, в котором автоматически организуется чтение данных из по тока Console.In. В классе Console определены три метода ввода. Два первых метода, Read() и ReadLine(), были доступны еще в версии .NET Framework 1.0. А третий метод, ReadKey(), был добавлен в версию 2.0 этой среды.
Для чтения одного символа служит приведенный ниже метод Read(). static int Read()
Метод Read() возвращает очередной символ, считанный с консоли. Он ожидает до тех пор, пока пользователь не нажмет клавишу, а затем возвращает результат. Воз вращаемый символ относится к типу int и поэтому должен быть приведен к типу char. Если при вводе возникает ошибка, то метод Read() возвращает значение -1. Этот метод сгенерирует исключение IOException при неудачном исходе операции ввода. Ввод с консоли с помощью метода Read() буферизуется построчно, поэтому пользователь должен нажать клавишу , прежде чем программа получит любой символ, введенный с консоли.
Ниже приведен пример программы, в которой метод Read() используется для считывания символа, введенного с клавиатуры. // Считать символ, введенный с клавиатуры. using System; class KbIn { static void Main() { char ch; Console.Write("Нажмите клавишу, а затем — <ENTER>: "); ch = (char) Console.Read(); // получить значение типа char Console.WriteLine("Вы нажали клавишу: " + ch); } }
Вот, например, к какому результату может привести выполнение этой программы. Нажмите клавишу, а затем — <ENTER>: t Вы нажали клавишу: t
Необходимость буферизировать построчно ввод, осуществляемый с консоли по средством метода Read(), иногда может быть досадным препятствием. Ведь при нажа тии клавиши в поток ввода передается последовательность символов перевода каретки и перевода строки. Более того, эти символы остаются во входном буфере до тех пор, пока они не будут считаны. Следовательно, в некоторых приложениях приходится удалять эти символы (путем их считывания), прежде чем приступать к следующей опе рации ввода. Впрочем, для чтения введенных с клавиатуры символов без построчной буферизации, можно воспользоваться рассматриваемым далее методом ReadKey().
Для считывания строки символов служит приведенный ниже метод ReadLine(). static string ReadLine()