Файлы и файловые структуры

Определение

Файл — это именованная область данных на носителе информации. Файл является основной единицей хранения информации в компьютере. В файлах могут храниться тексты, изображения, программы, видео и любые другие данные.

Имя файла

Имя файла состоит из двух частей, разделённых точкой:

• Собственное имя — может содержать до 255 символов (в современных системах), не должно включать символы: \ / : * ? " < > |
• Расширение — указывает на тип файла, обычно состоит из 2–4 символов.

Примеры расширений:

• .txt, .docx — текстовые документы
• .jpg, .png, .gif — изображения
• .mp3, .wav — звуковые файлы
• .mp4, .avi — видеофайлы
• .exe — исполняемые файлы (Windows)
• .html — веб-страницы
• .py — программы на Python

Файловая система

Файловая система — это способ организации и хранения файлов на носителе информации. Она определяет:

• Как файлы именуются;
• Как они размещаются на диске физически;
• Как организован доступ к ним.

Распространённые файловые системы: NTFS (Windows), ext4 (Linux), APFS (macOS), FAT32 и exFAT (флеш-накопители).

Иерархическая файловая структура

Современные ОС используют иерархическую (древовидную) структуру:

• Корневой каталог (папка) — самый верхний уровень, обозначается C:\ (Windows) или / (Linux/Mac).
• Папка (каталог, директория) — контейнер для группировки файлов и других папок.
• Вложенные папки — папки внутри других папок.

Путь к файлу

Полный путь (адрес) к файлу — это строка, показывающая расположение файла в файловой системе. В Windows путь записывается с обратной косой чертой (\), в Linux и macOS — с прямой (/).

Пример полного пути в Windows: C:\Users\Ivan\Documents\Школа\Информатика\реферат.docx

Операции с файлами

Основные операции:

• Создание — создание нового файла или папки
• Копирование — создание копии файла в другом месте
• Перемещение — изменение местоположения файла
• Переименование — изменение имени файла
• Удаление — удаление файла (сначала в корзину, затем безвозвратно)
• Открытие — просмотр или редактирование содержимого

Примеры

Пример 1. Анализ пути к файлу

Дан путь: D:\Фото\2024\Лето\пляж.jpg

Решение:

• Диск: D:
• Папки: Фото → 2024 → Лето
• Собственное имя файла: пляж
• Расширение: .jpg (изображение в формате JPEG)

Пример 2. Определение размера

Сколько места займёт 100 текстовых файлов, каждый из которых содержит 200 символов в кодировке ASCII (1 символ = 1 байт)?

Решение: Размер одного файла: 200 байт. Размер 100 файлов: 200 × 100 = 20 000 байт ≈ 19,5 Кбайт.

Следует учесть, что файловая система добавляет служебную информацию, поэтому реальный размер на диске будет несколько больше.