7. Ввод- вывод

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 iostream.h. Библиотека потоков ввода-вывода определяет три глобальных объекта: cout, cin и cerr. cout называется стандартным выводом, cin – стандартным вводом, cerr – стандартным потоком сообщений об ошибках. cout и cerr выводят на терминал и принадлежат к классу ostream, cin имеет тип istream и вводит с терминала. Разница между cout и cerr существенна в Unix – они используют разные дескрипторы для вывода. В других системах они существуют больше для совместимости.

Вывод осуществляется с помощью операции <<, ввод с помощью операции >>. Выражение

cout << "Пример вывода: " << 34;

напечатает на терминале строку "Пример вывода", за которым будет выведено число 34. Выражение

int x;

cin >> x;

введет целое число с терминала в переменную x. (Разумеется, для того, чтобы ввод произошел, на терминале нужно напечатать какое-либо число и нажать клавишу возврат каретки.)

Операции << и >> для потоков

В классах iostream операции >> и << определены для всех встроенных типов языка Си++ и для строк (тип char* ). Если мы хотим использовать такую же запись для ввода и вывода других классов, определенных в программе, для них нужно определить эти операции.

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 последующие аргументы. Некоторыеманипуляторы могут также выводить или вводить специальные символы.

С одним манипулятором мы уже сталкивались, это endl. Он вызывает вывод символа новой строки. Другие манипуляторы позволяют задавать формат вывода чисел:

endl при выводе перейти на новую строку;

ends вывести нулевой байт (признак конца строки символов);

flush немедленно вывести и опустошить все промежуточные буферы;

dec выводить числа в десятичной системе (действует по умолчанию);

oct выводить числа в восьмеричной системе;

hex выводить числа в шестнадцатиричной системе счисления;

setw (int n) установить ширину поля вывода в n символов ( n – целое число);

setfill(int n) установить символ-заполнитель; этим символом выводимое значение будет дополняться до необходимой ширины;

setprecision(int n) установить количество цифр после запятой при 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;

8. см. № 4

9. тернарная операция «?:» В С++ есть условная операция, очень похожая на условный оператор выбора if else. Условная операция «? :» называется тернарной операцией (то есть трёхместная (имеет три операнда), единственная в C++).

Форма записи тернарной операции в C++

"условие" ? "выражение 1" : "выражение 2";

Если условие истинно, то выполняется выражение 1, иначе (условие ложно) выполняется выражение 2.

Пример:1 a > b ? cout << a : cout << b; // если а > b, то выполняется cout << a, иначе выполняется cout << b

Таким образом, если, а > b напечатать а, иначе напечатать b. То есть, программа печатает большее из чисел. Использование условной операции может в некоторых случаях упрощать код, тогда как воспользоваться оператором if else таким же образом не возможно.

Операторы передачи управления

Оператор goto

Оператор безусловного перехода goto имеет формат:

goto metka;

В теле той же функции должна присутствовать ровно одна конструкция вида:

metka: оператор;

Оператор goto передает управление оператору с меткой metka. Метка –это обычный идентификатор. Оператор goto может передать управление на метку, обязательно расположенную в одном с ним теле функции.

Операторы if и goto могли бы заменить все операторы ветвления, передачи управления и цикла, но такой подход оказался не очень удобен. Применение goto может нарушить принципы структурного и модульного программирования, по которым все блоки, из которых состоит программа, должны иметь только один вход и один выход. Кроме того, операторы выбора и цикла выглядят более изящно и позволяют ускорить выполнение программы.

Использование оператора безусловного перехода оправдано в двух случаях:

- принудительный выход вниз по тексту программы из нескольких вложенных циклов или переключателей;

- переход из нескольких мест функции в одно (например, если перед выходом из функции необходимо всегда выполнять какие-либо одни и те же действия).

В остальных случаях для записи любого алгоритма существуют более подходящие средства, а использование goto приводит только к усложнению структуры программы и затруднению отладки. В любом случае не следует с помощью goto передавать управление внутрь операторов if, switch и циклов. Нельзя переходить внутрь блоков, содержащих инициализацию переменных, на операторы, расположенные после нее, поскольку в этом случае инициализация не будет выполнена:

int k; ...

goto metka; ...

{int a = 3. b = 4;

k = a + b;

metka: int m = k + 1; ... }

После выполнения этого фрагмента программы значение переменной m не определено.

Оператор break

Оператор прерывает выполнение оператора switch. Управление передается следующему за ним оператору. Об этом было уже сказано выше. Здесь следует лишь подчеркнуть, что break относится к операторам передачи управления.