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Ada 程式設計/輸入輸出

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Ada. 經得起時間考驗，安全可靠。

概述

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標準 Ada 庫提供了多種輸入/輸出功能，每種功能都適應於特定的需求。具體來說，該語言定義了以下專用包

  • Text_IO
  • Sequential_IO
  • Direct_IO
  • Stream_IO

程式設計師必須根據應用程式需求選擇合適的包。例如，應該考慮應用程式處理的資料的以下屬性

  • 資料內容：純文字還是二進位制資料？
  • 訪問資料：隨機訪問還是順序訪問？
  • 介質：資料檔案、控制檯、網路/資料匯流排？
  • 資料結構：同構檔案（相同資料欄位的序列），異構檔案（不同的資料欄位）？
  • 資料格式：是否符合現有的資料格式，或者應用程式可以自由選擇新的格式？

例如，Stream_IO 功能強大，可以處理複雜的資料結構，但可能比其他包更重；Sequential_IO 輕巧易用，但不能被需要隨機資料訪問的應用程式使用；Text_IO 只能處理文字資料，但足以處理命令列控制檯。


下表提供了一些關於如何選擇最合適的包的建議

選擇 I/O 包的簡單啟發式方法
資料訪問 純文字 二進位制資料
同構 異構
順序 Text_IO Sequential_IO Stream_IO
隨機 Stream_IO Direct_IO Stream_IO

因此，最重要的教訓是要選擇正確的包。本章將更詳細地描述這些標準包，解釋如何有效地使用它們。除了這些 Ada 定義的一般 I/O 操作包外，每個 Ada 編譯器通常都有其他實現定義的輸入輸出功能，還有其他 用於專門 I/O 需求的外部庫，例如 XML 處理或與資料庫介面。

文字 I/O

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文字 I/O 可能是最常用的輸入輸出包。檔案中的所有資料都以人類可讀的文字形式表示。文字 I/O 提供對行和頁面佈局的支援，但標準是自由格式文字。

with Ada.Text_IO;
 
procedure Main is
  Str  : String (1 .. 80);
  Last : Natural;
begin
  Ada.Text_IO.Get_Line (Str, Last);
  Ada.Text_IO.Put_Line (Str (1 .. Last));
end;

此示例將文字從標準輸入複製到標準輸出，前提是所有行都小於 80 個字元（字串長度）。請參見包 文字 I/O 如何處理更長的行。

該包還包含幾個用於將數值和列舉型別轉換為字元字串的泛型包；有用於處理有界和無界字串的子包，允許程式設計師輕鬆地在同一個檔案中讀取和寫入不同的資料型別（對於 Integer、Float 和 Complex 型別，這些泛型包有一些現成的例項）。最後，針對型別 Wide_Character 和 Wide_Wide_Character 的相同 Ada.Text_IO 包族（包括幾個子包和例項化包）。

值得注意的是，Text_IO 包族提供了一些自動文字處理。例如，數值和列舉型別的 Get 過程會忽略一行開頭的空格（String 的 Get_Line 沒有這種行為），或者在關閉檔案時新增行和頁面終止符。因此，這適用於處理簡單文字資料的應用程式，但需要直接管理文字（例如，對字元編碼的原始訪問）的使用者必須考慮其他包，例如 Sequential_IO。

請參見 本教程，以獲取在 Ada 中使用文字 I/O 的更長示例。

直接 I/O

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直接 I/O 用於隨機訪問檔案，這些檔案只包含一種特定型別元素。使用 Direct_IO，您可以將檔案指標定位到該型別的任何元素（隨機訪問），但是您不能隨意選擇元素型別，元素型別必須是 確定的子型別。

順序 I/O

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直接 I/O 用於隨機訪問檔案，這些檔案只包含一種特定型別元素。使用 Sequential_IO，情況正好相反：您可以選擇 確定 和 不確定 元素型別，但是您必須一個接一個地讀取和寫入元素。

流式 I/O

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流式 I/O 是 Ada 提供的最強大的輸入輸出包。流式 I/O 允許您在一個順序檔案中混合來自不同元素型別的物件。為了從流中讀取/寫入，每個型別都提供了一個 'Read 和 'Write 屬性，以及一個 'Input 和 'Output 屬性。這些屬性是為您宣告的每個型別自動生成的。

'Read 和 'Write 屬性將元素視為原始資料。它們適合於低階輸入/輸出，以及與其他程式語言的介面。

'Input 和 'Output 屬性會向檔案新增額外的控制資訊，例如，陣列的 'First 和 'Last 屬性。

在面向物件的程式設計中，您還可以使用 'Class'Input 和 'Class'Output 屬性 - 它們將儲存和恢復實際的物件型別。

流式 I/O 也是最靈活的輸入輸出包。所有 I/O 屬性都可以使用表示子句替換為使用者定義的函式或過程，您可以使用靈活的面向物件技術提供您自己的流式 I/O 型別。

參見

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華夏公益教科書

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Ada 參考手冊

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Ada 95 質量和風格指南

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取自 "https://wikibook.tw/w/index.php?title=Ada_Programming/Input_Output&oldid=4419654"
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