5. Стандартная библиотека языка Си

В любой программе кроме операторов и операций используются средства библиотек, входящих в среду программирования. Часть библиотек стандартизована и поставляется с компилятором. Функции, входящие в библиотеку языка Си, намного облегчают создание программ.

В стандартную библиотеку входят также прототипы функций, макросы, глобальные константы. Это, как вы уже знаете, заголовочные файлы с расширением *.h, которые хранятся в папке include и подключаются на этапе предпроцессорной обработки исходного текста программ.

5.1. Стандартные математические функции

Математические функции языка Си декларированы в файлах math.h и stdlib.h.

В приведенных здесь функциях аргументы и возвращаемый результат имеют тип double. Аргументы тригонометрических функций должны быть заданы в радианах (2π радиан = 360°).

5.2. Потоковый ввод-вывод

Поток – это абстрактное понятие, которое относится к любому переносу данных от источника к приемнику. Потоки С++ обеспечивают надежную работу как со стандартными (stdin, stdout), так и с определенными пользователем типами данных. Поток определяется как последовательность байтов не зависящая от конкретного устройства.

Для ввода-вывода в консольных приложениях в языке С++ используются два объекта класса iostream: cin (класс istream), cout (класс ostream) и две операции: >> и <<. Для их работы необходимо подключить заголовочный файл iostream.h.

Формат записи операций извлечения из потока >> (ввод с клавиатуры) и помещения в поток << (вывод на экран) следующий:

cout << выражение ;

cin >> ID(имя) переменной ;

Стандартный поток вывода cout по умолчанию связан со стандартным устройством вывода stdout (дисплей монитора), а ввода cin – со стандартным устройством ввода stdin, т.е. клавиатурой. Приведем пример:

#include<iostream.h>

void main (void)

{

int i, j, k;

cout << “ Hello! ” << endl; // «end line» – переход на новую строку

cout << “ Input i, j ”;

cin >> i >> j ;

k = i + j ;

cout << “ Sum i , j = “ << k << endl;

}

5.3. Консольные функции вывода данных на экран

Наряду с потоковым вводом-выводом, в консольных приложениях применяются и функции ввода-вывода языка Си. Их декларации приведены в заголовочных файлах stdio.h и conio.h .

Для вывода информации на экран монитора (дисплей) в языке Си служат функции printf() и puts().

Формат функции форматного вывода на экран:

printf( управляющая строка , список объектов вывода);

В управляющей строке, заключенной в кавычки, записывают: текст, выводимый на экран ; спецификаторы форматов, указывающие компилятору способ вывода объектов (каждый спецификатор формата начинается с символа '%' ).

В списке объектов вывода указываются выводимые на экран переменные, константы или выражения, разделенные запятыми. Список объектов вывода может отсутствовать.

Каждый из спецификаторов формата соответствует своему объекту из списка вывода, в порядке следования. Поэтому количество и порядок следования спецификаторов форматов должны совпадать с количеством и порядком следования выводимых объектов. Функция printf выполняет вывод данных в соответствии с указанными форматами. Весь остальной (кроме спецификаторов форматов) текст управляющей строки выводится на экран без изменений.

Имеется большое количество различных спецификаторов формата. Основные из них:

%d (%i) – десятичное целое число;

%f – вещественное число, запись с фиксированной точкой;

%е – вещественное число, экспоненциальная запись;

%g – вещественное число, запись с фиксированной точкой либо экспоненциальная запись, в зависимости от значения величины;

%o – восьмеричное число без знака;

%x – шестнадцатеричное целое число без знака (малые буквы a-f);

%X – шестнадцатеричное целое число без знака (большие буквы A-F);

%c – один символ;

%s – строка символов (массив char).

Для "длинных" типов чисел добавляется символ l : %ld – long (длинное целое), %lf – double (вещественное число с удвоенной точностью). Для еще более длинных типов чисел вместо l добавляется L : %Ld - long long, %Lg - long double в соответствии с форматом %g.

Если нужно напечатать сам символ %, то его нужно указать 2 раза:

printf ("Только %d%% предприятий не работало. \n",5);

Получим: Только 5% предприятий не работало.

Пример:

int number = 5; float but = 255; int cost = 11000;

printf(" %d студентов съели %f бутербродов. \n", number, but);

printf(" Значение числа pi равно %f. \n", M_PI);

printf(" Стоимость этой вещи %d %s. \n", cost, "Руб.");

. . .

В спецификаторах формата функции printf после символа % можно указывать число, задающее минимальную ширину поля вывода, например, %5d – для целых, %4.2f – для вещественных (означает поле общей шириной 4 символа, две цифры после запятой). Недостающие позиции будут слева заполнены пробелами (если нужно заполнить их нулями, перед шириной поля надо поставить символ '0' , например: %05d ). Если, наоборот, указанных позиций не хватает для вывода целой части числа, то происходит автоматическое расширение поля до нужной ширины.

Если после «%» указан знак «минус», то выводимое значение будет выравниваться по левой (а не по правой) позиции поля вывода заданной ширины, например: % – 10d.

Использование функции printf для преобразования данных:

1) printf("%d", 336.65); получим: 336;

2) printf("%o", 336); получим: 520, т.е. 5*8**2+2*8+0*1 = 336;

3) printf("%x", 335); получим: 14f (шестнадцатеричное).

Можно использовать функцию printf для нахождения кода ASCII некоторого символа:

printf (" %c – %d\n", 'a', 'a');

получим десятичный код ASCII символа а: a – 65 .

Функция puts(строка); выводит на экран дисплея строку символов, автоматически добавляя к ней символ перехода на начало новой строки (\n).

Аналогом такой функции будет: printf(“строка\n”);