Организация ввода

Организация ввода- вывода в С++
Обмен данными между программой и внешними устройствами
осуществляется с помощью операций ввода-вывода.
Типичными внешними устройствами являются консоль и жесткий
или гибкий диск на котором расположены файлы.
В языке Си++ нет особых операторов для ввода или вывода
данных. Вместо этого имеется набор классов, стандартно
поставляемых вместе с компилятором, которые и реализуют
основные операции ввода-вывода.
Библиотека классов для ввода-вывода решает две задачи. Вопервых, она обеспечивает эффективный ввод-вывод всех встроенных
типов и простое, но тем не менее гибкое, определение операций
ввода-вывода для новых типов, разрабатываемых программистом.
Во-вторых, сама библиотека позволяет при необходимости развивать
её и модифицировать.
Потоки
Механизм для ввода-вывода в Си++ называется потоком.
Название произошло от того, что информация вводится и выводится
в виде потока байтов – символ за символом.
Класс istream реализует поток ввода, класс ostream – поток вывода.
Эти классы определены в файле заголовков ostream.h. Библиотека
потоков ввода-вывода определяет три глобальных объекта: cout, cin
и cerr
сout называется стандартным выводом, cin – стандартным
вводом, cerr – стандартным потоком сообщений об ошибках. сout и
cerr выводят на консоль и принадлежат к классу ostream, cin имеет
тип istream и вводит с консоли.
1
Операции << и >> для потоков
Вывод осуществляется с помощью операции <<, ввод с помощью
операции >>.
В классах iostream операции >> и << определены для всех
встроенных типов языка Си++ и для строк (тип char* ).
Манипуляторы и форматирование ввода-вывода
Часто бывает необходимо вывести строку или число в
определенном формате. Для этого используются так называемые
манипуляторы.
Манипуляторы – это объекты особых типов, которые управляют
тем, как ostream или istream обрабатывают
endl
ends
flush
dec
oct
hex
setw (int n)
setfill(int n)
при выводе перейти на новую строку;
вывести нулевой байт (признак конца строки
символов);
немедленно вывести и опустошить все
промежуточные буферы;
выводить числа в десятичной системе (действует по
умолчанию);
выводить числа в восьмеричной системе;
выводить числа в шестнадцатиричной системе
счисления;
установить ширину поля вывода в n символов ( n –
целое число);
установить символ-заполнитель; этим символом
выводимое значение будет дополняться до
необходимой ширины;
2
setprecision(int установить количество цифр после запятой при
n)
выводе вещественных чисел;
setbase(int n) установить систему счисления для вывода чисел; n
может принимать значения 0, 2, 8, 10, 16, причем 0
означает систему счисления по умолчанию, т.е. 10.
Использовать манипуляторы просто – их надо вывести в выходной
поток. Предположим, мы хотим вывести одно и то же число в
разных системах счисления:
int x = 53;
cout << "Десятичный вид: " << dec
<< x << endl
<< "Восьмиричный вид: " << oct
<< x << endl
<< "Шестнадцатиричный вид: " << hex
<< x << endl
Аналогично используются манипуляторы с параметрами. Вывод
числа с разным количеством цифр после запятой:
double x;
// вывести число в поле общей шириной
// 6 символов (3 цифры до запятой,
// десятичная точка и 2 цифры после запятой)
cout << setw(6) << setprecision(2) << fixed << x << endl;
Те же манипуляторы (за исключением endl и ends ) могут
использоваться и при вводе. В этом случае они описывают
представление вводимых чисел. Кроме того, имеется манипулятор,
работающий только при вводе, это ws. Данный манипулятор
переключает вводимый поток в такой режим, при котором все
3
пробелы (включая табуляцию, переводы строки, переводы каретки и
переводы страницы) будут вводиться.
Ввод-вывод файлов
Ввод-вывод файлов может выполняться как с помощью
стандартных функций библиотеки Си, так и с помощью потоков
ввода-вывода. Функции библиотеки Си являются функциями низкого
уровня, без всякого контроля типов.
Файл рассматривается как последовательность байтов. Чтение или
запись выполняются последовательно. Например, при чтении мы
начинаем с начала файла. Предположим, первая операция чтения
ввела 4 байта, интерпретированные как целое число. Тогда
следующая операция чтения начнет ввод с пятого байта, и так далее
до конца файла.
Аналогично происходит запись в файл – по умолчанию первая
запись производится в конец имеющегося файла, а все последующие
операции записи последовательно пишут данные друг за другом. При
операциях чтения-записи говорят, что существует текущая позиция,
начиная с которой будет производиться следующая операция.
В библиотеке Си++ для ввода-вывода файлов существуют классы
ofstream (вывод) и ifstream (ввод). Оба они выведены из класса
fstream. Сами операции ввода-вывода выполняются так же, как и для
других потоков– операции > и < определены для класса fstream как
"ввести" и "вывести" соответствующее значение. Различия
заключаются в том, как создаются объекты и как они привязываются
к нужным файлам.
4
Пример
Программа читает из файла” aplusb.in ” два числа и сумму чисел
записывает в файл “aplusb.out”
#include <fstream>
int main()
{
// открыть файлы
std::ifstream input("aplusb.in");
std::ofstream output("aplusb.out");
// прочитать входные данные
int a, b;
input >> a >> b;
// записать результат
output << a + b;
return 0;
}
5