Герберт Шилдт - C# 4.0 - полное руководство

В примерах программ, приводившихся в предыдущих главах, уже применялись отдельные части системы ввода-вывода в С#, например метод Console.WriteLine(), но делалось это без каких-либо формальных пояснений. Система ввода-вывода основана в C# на иерархии классов, поэтому ее функции и особенности нельзя было представлять до тех пор, пока не были рассмотрены классы, наследование и исключения. А теперь настал черед и для ввода-вывода. В C# применяется система ввода-вывода и классы, определенные в среде .NET Framework, и поэтому рассмотрение ввода-вывода в этом языке относится ко всей системе ввода-вывода среды .NET в целом.

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.