Установка параметров ввода-вывода с помощью коммандной строки

Многие операционные системы, такие как DOS и UNIX, позволяют пользователю выполнять установки некоторых параметров при запуске программы. Эти установки называются опциями командной строки и, как правило, отделяются друг от друга пробелами, например:

SomeProgram Param1 Param2 Param3

Эти параметры не передаются напрямую в функцию main(). Вместо этого функция main() программы может принимать два других параметра. Первый — это целочисленное значение, указывающее число аргументов командной строки с учетом имени программы. Поэтому минимальное значение этого параметра равно единице (задается по умолчанию). Для показанной выше командной строки значение параметра будет равно четырем. (Имя SomeProgram плюс три параметра в сумме дают четыре аргумента командной строки.)

Второй параметр, передаваемый функции main(), — это массив указателей на строки символов. Так как имя массива является постоянным указателем на первый элемент массива, можно объявить этот аргумент как указатель на указатель типа char, указатель на массив символов или массив массивов символов.

Обычно первый аргумент называется argc (argument count — количество аргументов), однако вы можете присвоить ему любое имя, которое вам нравится. Второй аргумент зачастую называется argv (argument vector — вектор аргументов), однако это имя также не является обязательным.

Как правило, с помощью argc проверяется количество установленных аргументов коммандной строки, после чего для доступа к ним используется argv. Обратите внимание: argv[0] — это имя программы, а argv[1] — первый аргумент коммандной строки. Если программа принимает в качестве аргументов два числовых значения, нужно будет преобразовать их в строки. На занятии 21 вы узнаете, как выполнить это преобразование с помощью средств, предоставляемых стандартными библиотеками функций. В листинге 16.19 показан пример использования аргументов командной строки.

Листинг 16.19. Использование аргументов командной строки  

1: #include <iostream.h>

2: int main(int argc, char *>argv)

3: {

4:    cout << "Received " << argc << " arguments...\n";

5:    for (int i=0; i<argc; i++)

6:      cout << "argument " << i << ": " << argv[i] << endl;

7:    return 0;

8: }

Результат:

TestProgram Teach Yourself C++ In 21 Days

Received 7 arguments...

argument 0: TestProgram.exe

argument 1: Teach

argument 2: Yourself

argument 3: C++

argument 4: In

argument 5: 21

argument 6: Days

Примечание: Вам придется либо запустить этот код из командной строки DOS, либо установить параметры командной строки с помощью компилятора (см. документацию компилятора).

Анализ: В функции main() объявляются два аргумента: argc — целочисленное значение, указывающее число аргументов командной строки, и argv — указатель на массив строк. Каждый элемент этого массива представляет аргумент командной строки. Обратите внимание, argv можно также объявить как char *argv[] или char[][]. Программист может выбрать вариант, который ему более по душе. Даже если в программе этот аргумент будет объявлен как указатель на указатель, для доступа к определенным элементам можно воспользоваться индексом смещения элемента от начала массива.

В строке 4 массив argv используется для вывода числа установленных аргументов командной строки. Всего их оказалось семь, включая имя программы.

В строках 5 и 6 задается цикл for, который выводит значения всех аргументов командной строки по отдельности, обращаясь к ним по имени массива argv с указанием смещения [i]. Для вывода значений аргументов используется объект cout.

Листинг 16.20 является переписанной версией листинга 16.18, в которой имя файла задается как аргумент командной строки.

Листинг 16.20. Использование аргументов командной строки

1: #include <fstream.h>

2:

3: class Animal

4: {

5:    public:

6:       Animal(intweight, long days):itsWeight(weight), itsNumberDaysAlive(days)( }

7:       ~Animal(){ }

8:

9:       int GetWeight()const { return itsWeight; }

10:      void SetWeight(int weight) { itsWeight = weight; }

11:

12:      long GetDaysAlive()const { return itsNumberDaysAlive; }

13:      void SetDaysAlive(long days) { itsNumberDaysAlive = days; }

14:

15:   private:

16:      int itsWeight;

17:      long itsNumberDaysAlive;

18: };

19:

20: int main(int argc, char *argv[]) // возвращает 1 в случае ошибки

21: {

22:    if (argc != 2)

23:    {

24:       cout << "Usage: " << argv[0] << " <filename>" << endl;

25:       return(1);

26:    }

27:

28:    ofstream fout(argv[1],ios::binary);

29:    if (!fout)

30:    {

31:       cout << "Unable to open " << argv[1] << " for writing.\n";

32:       return(1);

33:    }

34:

35:    Animal Bear(50,100);

36:    fout.write((char*) &Bear,sizeof Bear);

37:

38:    fout.close();

39:

40:    ifstream fin(argv[1],ios::binary);

41:    if (!fin)

42:    {

43:       cout << "Unable to open " << argv[1] << " for reading.\n";

44:       return(1);

45:    }

46:

47:    Animal BearTwo(1,1);

48:

49:    cout << "BearTwo weight: " << BearTwo.GetWeight() << endl;

50:    cout << "BearTwo days: " << BearTwo.GetDaysAlive() << endl;

51:

52:    fin.read((char*) &BearTwo, sizeof BearTwo);

53:

54:    cout << "BearTwo weight: " << BearTwo.GetWeight() << endl;

55:    cout << "BearTwo days: " << BearTwo.GetDaysAlive() << endl;

56:    fin.close();

57:    return 0;

58: }

Результат:

BearTwo weight: 1

BearTwo days: 1

BearTwo weight: 50

BearTwo days: 100

Анализ: Объявление класса Animal аналогично представленному в листинге 16.18. Однако в этом случае пользователю не предлагается ввести имя файла, а используется аргумент командной строки. В строке 2 объявляется функция main(), принимающая два параметра: количество аргументов командной строки и указатель на массив символов, в котором сохраняются аргументы командной строки.

В строках 22—26 проверяется, соответствует ли установленное число аргументов ожидаемому. Если пользователь забыл ввести имя файла, то выводится сообщение об ошибке:

Usage TestProgram <имя файла>

После этого программа завершает свою работу. Обратите внимание, что при выводе имени программы используется не константная строка, а значение argv[0] . Данное выражение будет правильно выводить имя программы, даже если оно будет изменено после компиляции.

В строке 28 программа пытается открыть двоичный файл с указанным именем. Однако, вместо того чтобы копировать и хранить имя файла во временном массиве, как это было в листинге 16.18, его можно задать в командной строке и затем возвратить из argv[1 ].

Точно так же имя файла возвращается в строке 40, где этот файл открывается для ввода данных, и в строках 25 и 31 при формировании сообщений об ошибках открытия файлов.

Резюме

Сегодня вы познакомились с потоками и глобальными объектами cout и cin. Основное предназначение объектов istream и ostream состоит в инкапсулировании буферизированого ввода и вывода данных на стандартные устройства ввода-вывода.

В каждой программе создается четыре стандартных потоковых объекта: cout, cin, cerr и clog. Однако в большинстве операционных систем эти объекты можно переадресовывать.

Объект cin класса istream используется для ввода данных обычно вместе с перегружаемым оператором ввода (>>). Объект cout класса ostream используется для вывода данных в комбинации с оператором вывода (<<).

Стандартные объекты ввода-вывода включают много других функций-членов, например get() и put(). Поскольку эти методы возвращают ссылки на объект потока, несколько вызовов функций можно объединять в одном выражении.

Для настройки работы объектов потока используются манипуляторы. С их помощью можно устанавливать не только опции форматирования и отображения, но и многие другие атрибуты объектов потока.

Обмен данными с файлами осуществляется с помощью классов fstream, производных от класса iostream. Кроме обычных операторов ввода и вывода, эти классы поддерживают использование функций read() и write(), позволяющих считывать и записывать целые объекты в двоичные файлы.