14

Элементарный ввод-вывод

Файл – это именованный объект, который может хранить данные, программу или любую информацию.

Поток – это последовательность байтов, которыми обмениваются различные устройства (файлы на диске, принтер, дисплей, клавиатура, стример и т.д.).

Файл – это может быть именованный объект данных, который следует по компьютерной сети, распечатка (листинг), данные на экране и т.д. Более того, часто подразумевается одно и то же, когда говорят о потоке и файле.

Функции ввода-вывода в языке С++ делятся на потоковыми и префиксные. Отличие. Потоковые функции осуществляют дополнительную буферизацию данных. Данные попадают в аппаратный буфер или файл (подразумеваем любой файл) через создаваемый этими функциями дополнительный буфер, т.е. участок памяти в ОЗУ.

Функции потокового файлового ввода-вывода описаны в заголовочном файле <stdio.h> – стандартный ввод-вывод.

Когда запускается любая программа на языке С++, операционная система открывает для нее (программы) стандартные потоки, в частности, имеющие имена stdin и stdout, под которыми подразумеваются соответственно клавиатура и экран монитора.

Таким образом, для ввода данные посылаются в поток с именем stdout, который донесет их до экрана монитора, а для ввода с клавиатуры – данные извлекаются из потока, который называется stdin. Иногда такой ввод-вывод называется консольным вводом-выводом. Консольный ввод-вывод бывает двух видов: неформатированный и форматированный.

Рис.1 Буферизованный выходной поток Рис. 2 Буферизованный входной поток

Форматированный ввод-вывод

Прежде мы уже пользовались форматированным вводом-выводом, который выполняется с помощью функций  printf()  и  scanf(). Выражения, записываемые внутри скобок этих функций, называются аргументами.

Функция форматированного вывода printf( )

Функция форматированного вывода  printf() имеет следующий синтаксис:

printf(форматная строка,аргумент_1,аргумент_2,…);

Форматная строка – последовательность символов, заключенная в двойные кавычки, в которой можно с помощью спецификаторов задавать способ преобразования данных.

Спецификаторы – это символы, которые начинаются знаком  % . Вся форматная строка в функции  printf() выдается на экран, причем спецификаторы  %xxx  заменяются значениями выводимых аргументов.

аргумент_1,аргумент_2,… – это переменная, константа или любое унарное выражение, которое может быть заключено в скобки. Например:

int a=2,b=5,c;

printf(“a=%d,b=%d,сумма=%d,c=%d\n”,а,b,a+b,9); //a=2,b=5,сумма=7,с=9

Количество спецификаторов должно совпадать с количеством выводимых переменных. Если число спецификаторов меньше количества переменных, то лишние переменные игнорируются. Если число спецификаторов больше количества переменных, то результат вывода не предсказуем.

Спецификаторы преобразования задается в виде:

%[флаги][ширина][.точность][l|L]<тип>

Имеются следующие  типы  преобразования переменных

 %d   %i  – целое число типа  int  или  char ;

 %u  – беззнаковое целое число  unsigned int ;

 %o  – целое число типа  int  или  char  в 8-ой системе счисления;

 %x  – целое число типа  int  или  char  в 16-ой системе счисления;

 %f  – вещественное число типа  float  в виде целой и дробной части;

 %e  – вещественное число типа  float  в экспоненциальной форме;

 %g  – вещественное число в виде целой и дробной части или в экспоненциальной форме;

 %c  – целое число типа  int  или  char  в виде символа;

 %s  – строка;

 %р  – адрес переменной (&a).

Обратите внимание на  модификаторы   l  и  L .

Для переменных типа  long int  используются типы с модификатором  %ld ,  %lo ,  %lu ,  %lx .

Для переменных типа  double  используются типы c модификатором  %lf ,  %le ,  %lg .

Для переменных типа  long double  используются типы с модификатором  %Lf ,  %Le ,  %Lg .

 Ширина  указывается в виде числа и определяет минимальное количество позиций, которые отводятся для вывода данных.

Если позиций недостаточно, то ширина игнорируется. Если их больше, чем выводимые данные, то пустые позиции дополняются пробелами. Например:

printf(“%5s”, ”дискета”); // дискета

printf(“%2d”, 400); // 400

printf(“%10s”,”дискета”); // дискета

printf(“%7d”, 400); // 400

Если в качестве значения ширины записать  0n , где  n  – число, определяющее ширину, то для целого числа позиции слева заполняются нулями.

printf(“%07d”, 400); // 0000400

Если ширину поля задать  * , следующий аргумент функции (после форматной строки) будет определять ширину.

printf(“%*d”,5,10); // 5 – ширина поля, выведется 10

 Точность  задается для вещественных чисел и определяет, сколько знаков после десятичной точки из общей ширины поля будет напечатано. Ширина поля для вещественных чисел включает символы знака, точки, порядка.

printf(“%.0f”,5.47); // 5

printf(“%8.2f”,5.3334); // 5.33

printf(“%10.5f”,–5.33); // –5.33000

printf(“%.3e”,55.3334); // 5.533e+01

Если точность поля задать звездочкой  * , следующий аргумент функции (после форматной строки) будет определять точность.

printf(“%6.*f”,2,7.1234); // точность 2, выведется 7.12

Если ширину поля и точность поля задать звездочками  *.* , тогда второй аргумент функции будет определять ширину поля, а третий – точность.

printf(“%*.*f”,8,2,7.1234); // 7.12

Для строковой константы также распространяется понятие ширины и точности. Здесь под точностью понимаем количество выводимых символов из строки.

printf(“%8.3s”, “ABCDEF”); // ABC

Рассмотрим  флаги .

•  –  задает выравнивание числа влево. Справа будут пробелы.

printf(“%–6dkm”,30); // 30km

printf(“%–8.3sm”, “ABCDEF”); // ABCsm

•  +  задает вывод перед числом арифметического знака числа, т.е. перед числами будут печататься знаки  +  и  – . Иначе печатается только  – .

printf(“%+d”,300); // +300

printf(“%+d”,-300); // -300

•  пробел  задает вывод перед положительным числом пробела.

printf(“%d”,300); // 300

printf(“%d”,–300); // –300

•  #  определяет вывод идентификатора системы счисления (0 - для 8 СС, 0х - для 16 СС).

printf(“%#o”, 64); // 0100

printf(“%#х”, 50); // 0х32