Los archivos

1. Preámbulo

Le pido que por una vez, me permita ser un poco directo: describir los archivos son una calamidad en algoritmia. Durante años, hasta mitad de los años 1990, COBOL fue el rey absoluto entre los lenguajes de programación en informática de gestión. Este lenguaje también era potente en este dominio, porque su sintaxis era práctica. Los que conozcan un poco COBOL sabrán de qué hablo. Una de las fuentes de su potencia era su capacidad de gestionar archivos y registros estructurados en todos los sentidos, en todos los formatos.

COBOL ha pasado de moda para los nuevos desarrollos. La multitud de archivos con datos diversos y variados se han sustituido por otras estructuras, principalmente por bases de datos relacionales, haciendo caduco el estudio de la mayor parte de los tipos de archivos, en beneficio de lenguajes como SQL. Sin embargo, las bases de datos normalmente se almacenan ellas mismas en archivos.

De esta manera, este capítulo es un poco más corto que los otros. Sería posible describir una multitud de tipos de archivos: existen libros completos sobre este tema, con varios centenares de páginas. Se abordan todos los conceptos básicos y las definiciones teóricas.

2. Problemática

¿Qué es un archivo? Es exactamente lo mismo que en la realidad. Cuando tiene un único dato que debe recordar en su cabeza, es fácil. Cuando tiene miles, es una misión imposible. Va a utilizar una agenda, rellena de fichas. El cerebro tiene ciertas capacidades increíbles, pero ¿cómo retener todas las transacciones bancarias de millones de cuentas para un banco?

A esto se añaden los siguientes problemas:

1. Los delimitadores

Los registros delimitados son habituales en Unix. En cada línea, los valores individuales se llaman campos y están separados entre ellos por un carácter particular llamado carácter de separación o carácter de delimitación o delimitador. Cualquier carácter puede ser conveniente, sin embargo no se debe encontrar en el valor de un campo, lo que tendría por efecto que romper la estructura del registro. Normalmente es el punto y coma ";" o los dos puntos ":" los que se utilizan.

Los campos de registro normalmente se encierran entre comillas cuando se trata de cadenas de caracteres. No se hace nada con los valores numéricos. Esto no es una afirmación: no siempre es el caso y es usted el que debe gestionar el tipo de un valor dado dentro de su programa.

A continuación se muestra un sencillo ejemplo de contenido de archivo delimitado de tipo habitual, en Unix:

root:x:0:0:root:/root:/bin/bash  
bin:x:1:1:bin:/bin:/bin/bash  
daemon:x:2:2:Daemon:/sbin:/bin/bash  
lp:x:4:7:Printing daemon:/var/spool/lpd:/bin/bash  
mail:x:8:12:Mailer daemon:/var/spool/clientmcola:/bin/false  
news:x:9:13:News system:/etc/news:/bin/bash  
uucp:x:10:14:Unix-to-Unix CoPy system:/etc/uucp:/bin/bash 

Los más perspicaces habrán reconocido un fragmento del archivo Unix /etc/passwd que contiene alguna información de las cuentas de usuarios del sistema Unix. Cada línea es un registro cuya estructura es la siguiente:

1. Abrir y cerrar un archivo

En primer lugar, debe declarar el nombre lógico del archivo, la variable asociada al archivo que permitirá trabajar con él. Esto se sitúa en la sección Var como habitualmente. A continuación indique el tipo de acceso: secuencial, directo, indexado, etc. Observe que en el acceso directo, también puede trabajar en modo secuencial. 

VAR  
 arch:archivo secuencial 

A continuación debe abrir el archivo, asociando su nombre lógico y el nombre del archivo, con el modo de apertura deseado. Esto se realiza con la instrucción Abrir.

Abrir "toto.txt" en arch en modo lectura 

Algunas veces también se encontrará con esta sintaxis en forma de función, más cercana a algunos lenguajes:

arch←Abrir("toto.txt","lectura") 

La primera sintaxis es normalmente preferible en algoritmia. Para cerrar un archivo, utilice la instrucción Cerrar seguida del nombre lógico del archivo.

Cerrar arch 

También existe una sintaxis funcional, pero se aplican las mismas observaciones: utilice la primera en caso de duda.

Cerrar(arch) 

De esta manera, el inicio de un eventual programa se parecería a lo siguiente:

Programa APERT  
Var  
 arch:archivo secuencial  
 nombre:cadena  
Inicio  
 nombre←"toto.txt"  
 Abrir nombre en arch en modo lectura  
 /* operaciones */  
 Cerrar arch  
Fin 

2. Leer y escribir registros

1. Nuevas instrucciones

El acceso a los archivos binarios retoma los mismos principios generales, salvo que esta vez se trata de una sucesión de bytes y no de registros. Por lo tanto, es necesario:

Las otras instrucciones y funciones (Abrir, Cerrar, EOF) siguen siendo válidas.

2. Ejemplo

A continuación se muestra el ejemplo que permite leer un archivo byte por byte y mostrar el carácter ASCII correspondiente y el tamaño del archivo al final:

Programa LEERBINARIO 
Var 
  arch:archivo binario 
  byte:entero 
Inicio 
  Abrir nombre en arch en modo lectura 
  MientrasQue NO EOF(arch) Hacer 
    byte←LeerByte(arch) 
    Mostrar Caracter(byte) 
  FinMientrasQue 
  Mostrar " Tamaño del archivo: ", posicion(arch) 
  Cerrar arch 
Fin 

Vamos a encontrarnos exactamente con las mismas funciones para la lectura de un archivo en binario, que para un archivo de texto normal (ASCII). Durante la apertura, el b asociado...