Практические примеры. Файловые потоки. Пользовательские функции
Будем рассматривать работу с текстовыми файлами (*.txt) и таблицами MS Excel (*.xls).
К примеру, требуется составить программу для решения дифференциального уравнения. Программа выдаст в качестве ответа набор чисел. Количество чисел может быть любым числом – и 10, и 200. Поэтому разумно в этом случае печатать эти данные не столько на экран, сколько в файл *.xls, а затем в MS Excel строить график. При этом говорят, что программа выводит в файл данные.
Приведем другой пример. Имеется файл, который содержит какие-то данные. Скажем, нужно их рассчитать по какой-то формуле. Тогда программа должна считать из файла данные.
Чтобы программа могла взаимодействовать с файлом, неоходимо использовать переменную типа файловый поток. Такая переменная задается ключевым словом fstream.
Для работы с файловым потоком необходимо:
подключить библиотеку fstream:
#include <fstream>
объявить переменную типа файловый поток:
fstream f;
открыть файл:
для записи в файл:
f.open("1.txt", ios::out);
для чтения из файла:
f.open("1.txt", ios::in);
произвести запись в файл или чтение из файла:
для записи в файл:
f<<"x="<<x;
для чтения из файла:
f>>x;
закрыть файл: f.close();
Примечание. При открытии файла на запись файл создается в папке с проектом. Если файл уже существует, то все содержимое стирается. Если требуется печатать в конец уже существующего файла, то при открытии файла надо использовать строку:
f.open("1.txt", ios::app);
Пример 1. Считать из файла число и показать его на экране.
Решение. Сначала рассмотрим, как выполнить эту задачу в Visual Studio, затем – в Borland C++.
Создадим проект в Visual Studio, назовем его "8.1". При этом генерируется папка с нашим проектом. Открываем папку 8.1\8.1 и создаем текстовый документ, называем его 1.txt, как показано на рис. 7.1.
Рис. 7.1. Создание текстового файла в папке с проектом
Открываем файл 1.txt и записываем одно число, например, -3.27, как показано на рис. 7.2.
Рис. 7.2. Исходный текстовый файл для примера 1
Сохраняем и закрываем файл. Теперь переходим в приложение Visual Studio и в нашем проекте прописываем код программы.
Код программы для примера 1:
// 8.1.cpp: определяет точку входа для консольного приложения.
//
#include "stdafx.h"
#include <iostream>
#include <fstream>
using namespace std;
int main()
{
double x;
fstream f;
f.open("1.txt", ios::in);
f>>x;
f.close();
cout<<"x="<<x<<endl;
return 0;
}
Результат выполнения программы:
Чтобы работать с файлами в Borland C++, создадим папку F:/BC/FILES. Эта папка предназначена для хранения файлов, с которыми будет взаимодействовать наша программа. Создаем файл 1.txt в папке F:/BC/FILES, записываем в него число -3.27.
При открытии файла необходимо записать имя файла как FILES/1.txt, чтобы наша программа искала текстовый файл именно в этой папке.
Код программы:
#include <iostream.h>
#include <fstream.h>
int main()
{
double x;
fstream f;
f.open("FILES/1.txt", ios::in);
f>>x;
f.close();
cout<<"x="<<x<<endl;
return 0;
}
Результат выполнения программы:
Пример 2. Составить программу, которая производит запись двух чисел в файлы *.txt и *.xls.
Решение.
Обозначим числа как
и
,
зададим
.
Файлы не будем предварительно создавать,
т.к. они возникнут автоматически при
запуске нашей программы. Создаем новый
проект 8.2 в Visual
Studio.
Объявим два файловых потока ftxt – для записи в текстовый файл 1.txt, fxls – для записи в табличный файл 2.xls.
Сделаем так, чтобы в файле 1.txt появилась надпись:
a=7.2 b=-10.89
В файле 2.xls выведем каждый кусочек сообщения в разные ячейки. Для этого следует использовать символ табуляции "\t".
Код программы для примера 2:
// 8.2.cpp: определяет точку входа для консольного приложения.
//
#include "stdafx.h"
#include <iostream>
#include <fstream>
using namespace std;
int main()
{
double a, b;
fstream ftxt, fxls;
a=7.2;
b=-10.89;
cout<<"a="<<a<<" b="<<b<<endl;
ftxt.open("1.txt", ios::out);
fxls.open("2.xls", ios::out);
ftxt<<"a="<<a<<" b="<<b;
fxls<<"a=\t"<<a<<"\tb=\t"<<b;
ftxt.close();
fxls.close();
return 0;
}
Результат выполнения программы:
экран :
текстовый файл 1.txt:
табличный файл 2.xls:
Примечание. Файлы 1.txt и 2.xls создаются в папке с проектом 8.2\8.2, как показано на рис. 7.3.
Рис. 7.6. Созданные программой файлы в папке с проектом
Решим данную задачу в Borland C++.
Код программы:
#include <iostream.h>
#include <fstream.h>
int main()
{
double a, b;
fstream ftxt, fxls;
a=7.2;
b=-10.89;
cout<<"a="<<a<<" b="<<b<<endl;
ftxt.open("FILES/1.txt", ios::out);
fxls.open("FILES/2.xls", ios::out);
ftxt<<"a="<<a<<" b="<<b;
fxls<<"a=\t"<<a<<"\tb=\t"<<b;
ftxt.close();
fxls.close();
return 0;
}
Результат выполнения программы:
экран :
текстовый файл 1.txt:
табличный файл 2.xls:
Примечание. Т.к. в примере 2 мы задали имя текстового файла 1.txt так же, как в примере 1, то после выполнения программы примера 2 в папке FILES будет находиться два файла. Файл 1.txt запишется заново. При этом потеряется число -3.27, которое мы печатали для примера 1.
В следующих примерах будем приводить коды программ в среде Visual Studio.
Пример
3. Построить таблицу значений функции
при
с
шагом 0,1.
Решение. Данный пример решается с помощью циклического алгоритма. Будем использовать цикл for. Построим таблицу значений функции на экране, а также в файле 1.xls и построим график в MS Excel.
Блок-схема:
Код программы:
// 8.3.cpp: определяет точку входа для консольного приложения.
//
#include "stdafx.h"
#include <iostream>
#include <math.h>
#include <iomanip>
#include <fstream>
using namespace std;
int main()
{
double x, y;
fstream f;
f.open("1.xls", ios::out);
cout<<setw(10)<<"x"<<setw(10)<<"y"<<endl;
f<<"x"<<"\t"<<"y"<<endl;
for(x=0; x<=2; x=x+0.1){
y=sin(x);
cout<<setw(10)<<x<<setw(10)<<y<<endl;
f<<x<<"\t"<<y<<endl;
}
f.close();
return 0;
}
Результат выполнения программы:
экран :
табличный файл 1.xls:
Файл 1.xls с построенным графиком:
Пример
4. В матрице
вычислить
сумму положительных элементов,
произведение
элементов на главной диагонали, количество
элементов, больших 2.
Решение.
Матрица
а является двумерным массивом, состоящим
из пяти строк и пяти столбцов.
Проинициализируем массив
по формуле
.
Массив
и все результаты вычислений будем
выводить в файл
1.xls.
Блок-схема:
Код программы:
// 8.4.cpp: определяет точку входа для консольного приложения.
//
#include "stdafx.h"
#include <iostream>
#include <math.h>
#include <iomanip>
#include <fstream>
using namespace std;
int main()
{
double a[5][5], s, p;
int i, j, k;
fstream f;
f.open("1.xls", ios::out);
cout<<"matrix:"<<endl;
f<<"матрица:"<<endl;
for(i=0; i<5; i=i+1){
for(j=0; j<5; j=j+1){
a[i][j]=7.0*sin(2.3*i*j);
cout<<setw(10)<<a[i][j];
f<<'\t'<<a[i][j];
}
cout<<endl;
f<<endl;
}
s=0;
for(i=0; i<5; i=i+1){
for(j=0; j<5; j=j+1){
if(a[i][j]>0){
s=s+a[i][j];
}
}
}
cout<<"s="<<s<<endl;
f<<"Сумма положительных=\t"<<s<<endl;
p=1;
for(i=0; i<5; i=i+1){
for(j=0; j<5; j=j+1){
if(i==j){
p=p*a[i][j];
}
}
}
cout<<"p="<<p<<endl;
f<<"Произв. на гл. диаг.=\t"<<p<<endl;
k=0;
for(i=0; i<5; i=i+1){
for(j=0; j<5; j=j+1){
if(a[i][j]>2){
k=k+1;
}
}
}
cout<<"k="<<k<<endl;
f<<"Количество элем.>2 =\t"<<k<<endl;
f.close();
return 0;
}
Результат выполнения программы:
экран :
табличный файл 1.xls:
