Потоки та формат CSV

Потоки

Потік (stream) – абстракція послідовності байтів, яку можна читати або записувати. Абстрактний клас Stream визначає методи Read, Write, Seek, властивості Position, Length, CanRead, CanWrite, CanSeek. Похідні класи працюють з різними джерелами: FileStream – з файлом, MemoryStream – з масивом у пам’яті, NetworkStream – з мережею. Код, що працює з Stream, однаково обробляє будь-яке джерело.

Під час запису об’єкта у файл дані проходять кілька шарів (рис. 16.3): серіалізатор перетворює об’єкт на текст, StreamWriter кодує символи в байти, а FileStream накопичує байти в буфері й записує їх на диск.

Рис. 16.3. Шари обробки даних під час запису у файл

Конструктор FileStream приймає режим відкриття FileMode і вид доступу FileAccess:

using FileStream stream = new("data.bin",
    FileMode.OpenOrCreate,     // Create, Open, Append, Truncate…
    FileAccess.ReadWrite);     // Read, Write, ReadWrite
stream.Seek(0, SeekOrigin.End);  // перейти в кінець
Console.WriteLine($"{stream.Position} / {stream.Length}");

StreamReader і StreamWriter

StreamReader і StreamWriter читають і записують текст поверх потоку, виконуючи кодування. Їх можна створити безпосередньо за шляхом до файлу:

using (StreamWriter writer = new("log.txt", append: true))
{
    writer.WriteLine($"{DateTime.Now:HH:mm} запуск");
}

using StreamReader reader = new("log.txt");
while (reader.ReadLine() is string line)   // null – кінець файлу
{
    Console.WriteLine(line);
}

Потоки, читачі й записувачі реалізують IDisposable (тема 10). Метод Dispose записує залишок буфера на диск і закриває файл. Якщо об’єкт не закрито, частина даних може не потрапити у файл, а сам файл залишається відкритим і зайнятим: спроба відкрити його повторно генерує IOException (рис. 16.4). Тому потоки завжди створюють в операторі using або using-оголошенні.

Рис. 16.4. Виняток доступу до зайнятого файлу

Двійкові файли

BinaryWriter і BinaryReader записують і читають значення простих типів у двійковому вигляді: int – 4 байти, double – 8 байтів, незалежно від кількості цифр. Двійкові файли компактні, і їх неможливо переглянути текстовим редактором. Якщо всі записи мають фіксовану довжину, до запису з номером n можна перейти одразу методом Seek(n · розмір запису) без читання попередніх (рис. 16.5). Рядки в таких записах зберігають з фіксованою кількістю символів.

Рис. 16.5. Двійковий файл із записами фіксованої довжини

Винятки вводу-виводу

Файлові операції залежать від зовнішнього середовища, тому їх завжди перевіряють на винятки (табл. 16.2). Перевірка File.Exists перед відкриттям не гарантує успіху: файл можуть видалити або заблокувати між перевіркою та відкриттям.

Таблиця 16.2. Основні винятки вводу-виводу

Виняток	Причина
FileNotFoundException	файлу не існує («Could not find file …»)
DirectoryNotFoundException	частини шляху не існує («Could not find a part of the path …»)
UnauthorizedAccessException	немає прав доступу або файл лише для читання
IOException	файл зайнятий іншим процесом, диск заповнений тощо (базовий клас)
PathTooLongException	шлях задовгий

FileNotFoundException, DirectoryNotFoundException і PathTooLongException є похідними від IOException, тому в ланцюжку catch їх розміщують раніше за IOException (тема 6).

Формат CSV

CSV (comma-separated values) – текстовий табличний формат: кожен рядок – запис, поля розділені комами, перший рядок часто містить заголовки. Під час обробки CSV враховують:

• культуру чисел і дат: у файлі записують 92.5 і 2026-06-10 незалежно від мови системи, тому розбір виконують з CultureInfo.InvariantCulture та явним форматом дати; в українській культурі double.Parse("92.5") дасть 925;
• лапки: поле з комою записують у лапках ("Шевченко, Тарас"), а лапки всередині поля подвоюють; простий Split(',') таких полів не обробляє, тому для складних файлів використовують бібліотеки на кшталт CsvHelper;
• роздільник: Excel в українській локалі зберігає CSV з крапкою з комою ;;
• помилкові рядки: некоректний рядок пропускають з повідомленням, а не зупиняють увесь імпорт.