Chování procedur Read a ReadLn

POZOR: následující informace jsou testovány v Borland Pascalu. Je možné, že v některých okrajových detailech bude chování ve Free Pascalu odlišné. Nemám aktuálně čas to všechno znovu zkoušet, takže to nechávám, jak to je, pokud mě někdo upozorní na jakékoli nesrovnalosti, budu samozřejmě jen rád.

Třebaže jde o základní procedury Pascalu, jejich chování možná není ve všech případech ani zcela intuitivní ani dokumentované a asi si zaslouží pár slov. Následující poznámky se vesměs vztahují k procedurám Read a ReadLn bez prvního parametru typu soubor, tedy čtoucím ze standardního vstupu. Při čtení z textových souborů se ovšem tyto procedury chovají v podstatě stejně.

Rozhodně netvrdím, že vše následující pochopí (nebo by měl pochopit) i ten, kdo s Pascalem teprve začíná. Účelem této stránky je spíše upozornit na možné problémy při použití procedur Read a ReadLn, v případě potíží snad tyto informace pomohou k nalezení a odstranění chyby (pokud by se v nich ani pak někdo nezorientoval, nechť mě kontaktuje). Naprostá většina použití těchto procedur bude ovšem jistě bezproblémová, protože většinou se chovají tak, jak člověk intuitivně očekává.

• Nejprve je potřeba učinit poznámku k termínu konec řádku. Jeho význam může být závislý na použitém operačním systému. Na systémech od firmy Microsoft (DOS/Windows) jde (z hlediska Pascalu) o znak #13 ("Carriage return") případně (v naprosté většině případů) následovaný znakem #10 ("Line feed") [#13 je znak s ASCII hodnotou 13, #10 analogicky]. Na systémech z rodiny Unixů je to většinou jen znak #10. Na ještě jiných systémech (například Mac OS) konec řádku vyznačuje jen znak #13. Dále se bude předpokládat, že se pohybujeme v DOSu/Windows a znak konce řádku je tedy ve skutečnosti reprezentován až dvěma znaky.
• Bude-li se dále mluvit o interaktivní práci s programem, je tím myšleno jeho spuštění v rámci IDE (Ctrl+F9, nejčastější varianta), případně jeho spuštění z příkazové řádky systému. V obou případech uživatel/programátor s programem komunikuje s pomocí klávesnice. Druhou, odlišovanou možností bude spuštění programu z příkazové řádky s přesměrovaným vstupem z nějakého souboru (např. příkazem program < soubor), v kterémžto případě se z klávesnice nic nečte.
• Další poznámka je spíše okrajová a jen pro úplnost. Kromě konce řádku je významným znakem i konec souboru. Za tento je považován buďto znak #26 (z klávesnice jde zadat jako Ctrl+Z, pak je ovšem ještě nutné zmáčknout Enter), nebo fyzický konec souboru (není možné vyvolat interaktivně, může k tomu dojít jen při přesměrování nějakého souboru na vstup programu). Netuším, jak něco takového funguje u překladačů Pascalu na Unixech nebo Mac OS.
• Celé čtení ze vstupu procedurami Read a ReadLn je možná vhodné představit si jako rouru. Při interaktivní práci s programem jsou z jedné strany strkána písmenka, která uživatel mačká na klávesnici. Je ovšem důležité si uvědomit, že se v rouře neobjevují hned po stisku příslušné klávesy, ale až po stisku klávesy Enter, kdy se v rouře objeví celý "řádek" znaků předcházejících stisku klávesy Enter a za nimi navíc znak konce řádku. Pokud je na vstup programu (např. na příkazové řádce) přesměrován nějaký soubor, je do naší pomyslné roury vložen celý a další chování je stejné, jako by na jeho konec byl navíc přidán znak konce souboru.
  Ať už je roura plněna jakkoli, čtení popisovanými procedurami si lze představit jako vybírání znaků z druhého konce této roury. Každé volání některé z procedur vybere žádný, jeden nebo několik znaků. Je zřejmé, že se tím roura nemusí vyprázdnit celá, v takovém případě zbytek jejího obsahu čeká na "zpracování" dalšími příkazy Read či ReadLn. Naopak se ale (ovšem pouze při interaktivní komunikaci s programem) může stát, že se roura vyprázdní, aniž by bylo čtení dokočeno (např. čteme do proměnné číselného typu a uživatel zatvrzele zadává jen bílé znaky, viz dále). V takovém případě čtení pokračuje a příkaz Read či ReadLn zpracovává případný nový obsah roury do té doby, než uživatel zadá vhodné znaky.

• Argumentem procedur Read a ReadLn mohou být pouze proměnné typu Char či celočíselných typů (případně typů intervalů nad těmito typy, nebude dále samostatně zmiňováno) nebo proměnných typu string či reálných typů.
• Read(X)
  • Je-li X proměnná celočíselného nebo reálného typu, Read přeskočí všechny případné bílé znaky (mezery, tabelátory a znaky konce řádku) a následující řetězec (všechny znaky až do prvního dalšího bílého znaku nebo konce souboru) se pokusí převést na číslo. Pokud řetězec neodpovídá očekávanému formátu (závisí na konkrétním typu proměnné), nastane I/O chyba a program je ukončen. Pokud řetězec odpovídá reprezentaci nějakého čísla, je tato hodnota přiřazena do proměnné. Pokud je řetězec prázdný (po přeskočení bílých znaků jsme se dostali až na konec souboru), je do proměnné přiřazena hodnota 0 (nebo nedefinovaná hodnota – to se těžko poznává experimentálně a nápověda do takových detailů ani zdaleka nezachází). Případné další volání procedury Read vyvolá čtení od bílého znaku nebo konce souboru, který na vstupu následoval za právě přečteným číslem.
  • Je-li X proměnná typu string, načtou se ze vstupu všechny znaky až po nejbližší konec řádku nebo souboru, ten zůstane na vstupu a do proměnné se nenačte. Načte se však nejvýše tolik znaků, kolik je maximální délka proměnné X (defaultně 255, lze nastavit při deklaraci), pokud by před nejbližším koncem řádku nebo souboru bylo znaků více, budou "nadbytečné" znaky ponechány na vstupu.
    • Je tedy dobré si uvědomit, že například posloupnost příkazů Read(s1); Read(s2), kde s1 a s2 jsou proměnné typu string, nedává příliš dobrý smysl (pokud tedy nepracujeme s řádky delšími, než je maximální délka s1), protože do prvního řetězce se načte vše až do konce řádku (ten se ovšem nechá na vstupu) a do druhého vždy prázdný řetězec (před koncem řádku už nic není). Do řetězcových proměnných tedy raději načítat pomocí ReadLn, viz dále.
  • Je-li X proměnná typu Char, načte se ze vstupu jeden znak a přiřadí do proměnné.
    • Pokud je na vstupu prvním znakem konec řádku načte se do proměnné znak #13. Je potřeba si uvědomit, že na této platformě je konec řádku většinou reprezentován dvěma byty, další Read(X) by v takovém případě načetl znak #10 ("Line feed"). Pokud bychom po načtení znaku #13 načítali proměnnou číselného typu, znak #10 by byl přeskočen (jde o bílý znak), dále viz výše. Pokud bychom ovšem v takové chvíli načítali proměnnou typu string, je důležité si uvědomit, že samotný znak #10 nebude rozpoznán jako konec řádku a bude tedy načten jako první znak řetězce. Další znaky řetězce budou znaky dalšího řádku vstupu (jeho zadání bude v interaktivním režimu nutné pro další běh programu) až po nejbližší další konec řádku či souboru, viz výše.
    • Pokud je na vstupu prvním znakem konec souboru, bude načten do proměnné, ale zůstane na vstupu. Případné další Read(X) by udělalo opět to stejné.
• Read(X, Y) -- totéž jako begin Read(X); Read(Y); end, obdobně pro libovolný počet parametrů.
• ReadLn (bez parametrů) -- přečte ze vstupu všechny znaky (i případný zbytek konce řádku #10, viz výše) až do konce řádku nebo konec souboru (v interaktivním režimu případně počká na jeho zadání), v případě konce řádku včetně něj, naopak konec souboru na vstupu zůstane.
• ReadLn(X) -- totéž jako begin Read(X); ReadLn; end, pokud by tedy například X byla proměnná typu string, načte se nejvýše tolik znaků, kolik je její maximální délka (viz výše), případný zbytek řádku (libovolně dlouhý) se zahodí.
• ReadLn(X, Y) -- totéž jako begin Read(X); Read(Y); ReadLn; end, obdobně pro libovolný počet parametrů.