23. Ответы на вопросы "Что", "Куда-откуда" в операторах обмена данными

Оператор обмена данными     обмен ( КУДА, КАК ) ЧТО    дает ответы на 3 вопроса

КУДА / ОтКУДА		КАК		ЧТО
Из текстового файла	=> read =>	по типам объектов	=> read=> <=write<=	Список объектов в RAM
В текстовый файл	<=write <=

Ответы на вопросы “КУДА”, “КАК”, “ЧТО” оформляются в виде операторов

• read (отКУДА,КАК) ЧТО

• write (КУДА , КАК) ЧТО

В целом ответы на эти вопросы должны прояснить следующее

• ЧТО за список объектов, подлежащих обмену с внешней памятью

• ОТКУДА/КУДА – каков номер устройства – ответы см КУДА

• “КАК” – задает способ оформления вводимых-выводимых объектов в виде текста, способы  для ввода (данные в файле готовит пользователь) и вывода (результаты в файл пишет компьютер) похожи; см. возможные ответы КАК

Ответы на вопрос "ЧТО" в операторе обмен( КУДА, КАК ) ЧТО 

ЧТО - это список объектов, подлежащих обмену с внешней памятью. В него могут входить

• в список “ЧТО” для Read - переменные через запятую

• в список “ЧТО” для write – переменные, константы и формулы через запятую

• переменные могут быть как скалярными, так и векторными (массивами и сечениями массивов)

• формулы в Фортране-90 также могут быть векторными

Ответ на вопрос “ КУДА / ОтКУДА?”

Ответ на этот вопрос характеризует носитель информации и направление ввода-вывода текстового файла. Основополагающим является принцип независимости от носителя информации и физической природы устройств. В программе имеют дело с условными устройствами, которым различными способами сопоставляются конкретные физические устройства, например, консоль, экран, принтер, магнитная лента, файл на жестком диске, файл на дискете, файл на магнитной ленте..

Предопределенные номера устройств и имена файлов

Консоль – это рабочее место пользователя ПК, особое устройство,  всегда готовое и не требующее открытия файла. Консоль включает в себя клавиатуру для ввода по команде read  и экран для вывода по команде write

Для консоли в Фортране исторически сложились следующие обозначения

• * - универсальный знак консоли для ввода read(*,.. и вывода write(*,..

• 0 – то же в виде номера для ввода read(0,.. и вывода write(0,..

• 5 – только для ввода с клавиатуры read(5..

• 6 - только для вывода на экран write(6..

Номера 5 и 6 по усмотрению программиста можно переназначить в операторе open.

Имеется ряд имен файлов, фиксированных по назначению в ОС

• con – консоль

• prn – принтер

• line – линия связи

• nul – пустышка, вывод в никуда

При открытии файлов у программиста есть ряд возможностей

• устройства 0,5,6 и “*” ориентируют без открытия файла на работу с консолью 

• open(u,file=’имя.txt’) связывает условный номер устройства с конкретным файлом

• имена файлов “con”, “prn”, “line”, “nul” организуют обмен с конкретным физическим устройством

• можно отнести открытие файла к компетенции пользователя, отложив его до выполнения программы  если, скажем для устройства 3, нет оператора open или open есть но  file=’ ’, то на первой команде обмена последует сообщение

Unit 3 – file name missing or blank	имя файла пустое или не задано
Please enter file name	пожалуйста введите имя файла
в ответ пользователь введёт имя файла, с которым далее и пойдет обмен

• использовав строковую переменную вместо номера устройства будем иметь дело с так называемым внутренним файлом, не требующим открытия, например, для   Real :: R=2.0, pi=3.14; Character*80 stroka; Write(stroka,*) ‘c:’,2*pi*R    ! получим stroka = “ c:6.2800000      “  отметим, что строка должна быть достаточно вместительной, многострочный вывод направляют в массив часто так готовят тексты для графического вывода

• имеются и описаны в помощи дополнительные параметры, повышающие функциональность оператора open

Ответы на вопрос "куда/откуда" в операторе обмен( КУДА, КАК ) ЧТО  сведены в таблицу

Возможные ответы	Направление обмена данными	Открытие файла
или 0 или 5 или 6	с консолью	не требуется
Номер устройства	с открытым файлом	выполняется до обмена в open
Номер устройства	когда файл не открыт	выполняется пользователем при первом обмене
Строка	со строкой  (внутренним файлом)	не требуется

24. Ответы на вопрос “ КАК?” в операторе обмен( КУДА, КАК ) ЧТО

Ответы на этот вопрос должны прояснить способ преобразования данных между внутренним представлением компьютера и текстовым оформлением в файле. Психология пользователя такова, что при оформлении текста у него диаметрально противоположные требования 

• он предпочитает минимум забот по оформлению, когда он должен готовить данные

• он требует, чтобы все было четко, понятно, прокомментировано, когда ему  выводят результаты

• правила оформления одни и те же, что при вводе, что при выводе, поэтому надо программировать разные способы в read и write

Ответы на вопрос “ КАК?” в операторе обмен( КУДА, КАК ) ЧТО сведены в таблицу

	Ответ КАК	Способ преобразования данных	Где ответ на вопрос КАК?
1	*	ввод-вывод под управлением списка	по типам данных из списка  "ЧТО"
2	имя	Вместо ЧТО поименный обмен посписку переменных из Namelist	по типам данных из списка Namelist
3	метка	Форматный ввод-вывод cо ссылкой на  m format ФС	в ФС в виде строковой константы  в операторе  m format ФС
4	строка	Форматный ввод-вывод по  ФС, прописанной внутри write	в ФС в виде константы, переменной или  выражения типа character
5	опущен	обмен с бинарным файлом без всяких преобразований	не нужен ответ

КАК оформляется текст при вводе и выводе разными способами

1. ввод-вывод под управлением списка read (отКУДА,* ) ЧТО и  write (КУДА , * ) ЧТО  этот способ оформления текста особенно удобен при вводе - все делается по усмотрению пользователя: перенос, пробелы и пустые строки; он сам выбирает разделитель между числами и строками ( “запятая”, “пробел” или “Enter-конец строки”), строки обрамляются апострофами; в то же время это довольно небрежный, скорее черновой вывод в виде стандартизованного текста с фиксированной шириной листа и полей чисел; вывод идет по списку “ЧТО” с автоматическим переносом

2. поименный ввод-вывод по списку переменных из Namelist, совмещающему ответ на вопросы “КАК” и “ЧТО”, списка “ЧТО” нет - в примере переменным   x,R дано групповое имя в Namelist /listXR/ x,R;  Read (*,listXR ); write (*,listXR) - текст стандартизован, но в отличие от п.2, в нем есть имя списка и отдельных переменных -  вывод скорее всего черновой - идёт с автоматическим переносом по списку из Namelist с фиксированной шириной полей чисел и листа

ввод в любом порядке				даже и не все
& listXR		& listXR			& listXR
x=3.2, R=2.5		R=2.5,x=3.2			x=3.2
/		/			/

3. Форматный ввод-вывод дает наиболее гибкий исчерпывающий ответ на вопрос “КАК” в виде форматной строки (ФС) в отдельном операторе    m FORMAT ФС , здесь ФС- строковая константа без апострофов; на ФС можно сослаться из многих операторов вывода по метке m

4. Форматный ввод-вывод с уникальной ФС прямо внутри операторов Read (отКУДА, ФС ) ЧТО и write (КУДА , ФС ) ЧТО       здесь ФС- константа, переменная или выражение строкового типа (character)

5. Ввод-вывод, отображающий память - ответ на вопрос “Как?” не нужен и он опущен       Read (отКУДА) ЧТО и write (КУДА) ЧТО  ведут обмен данными с бинарным файлом

Резюме по способам ввода-вывода  - данные при вводе оформляются аналогично тому как они оформляются при выводе, разве что не пишут незначащие цифры - форматный вывод дает наибольшие возможности по оформлению текстов - вывод под управлением списка и поименный вывод удобны при черновом выводе - ввод под управлением списка устроит "ленивого" пользователя, не связывая его ограничениями - поименный ввод может оказаться удобным, когда при повторном вводе из многих данных мало что меняется  - форматный ввод имеет ограниченное применение, например, для компьютерных форм; данные размещаются позиционно, без разделителей, строковые данные выделять апострофами не надо.