Джесс Либерти - Освой самостоятельно С++ за 21 день.

Рис. 16.4. Повторное наполнение бака

Рис. 16.5. Очистка буфера подобна экстренному сливу воды

В C++ применяется объектно-ориентированный подход к реализации обмена данными с буферизированными потоками.

• Класс streambuf управляет буфером, поэтому его функции предоставляют возможность наполнять, опорожнять и очищать буфер, а также выполнять с ним другие операции.

• Класс ios является базовым для классов потоков ввода-вывода. В качестве переменной-члена класса ios выступает объект streambuf.

• Классы istream и ostream являются производными от класса ios и отвечают соответственно за потоковый ввод и вывод данных.

• Класс iosteam является производным от классов istream и ostream и обеспечивает методы ввода-вывода для печати на экран.

• Классы fstream используются для ввода-вывода из файлов.

При запуске программы, включающей классы iostreams, создаются и инициируются четыре объекта.

Примечание: Библиотека класса iostream встроена в компилятор. Чтобы добавить в свою программу методы этого класса, достаточно в первых строках программы включить выражение #include.

• Объект cin (произносится как "си-ин" от английского "see-in") обрабатывает ввод с клавиатуры.

• Объект cout (произносится как "си-аут" от английского "see-out") обрабатывает вывод на экран.

• Объект cerr (произносится как "си-эр" от английского "see-err") обрабатывает не буферизированный вывод ошибок на стандартное устройство вывода сообщений об ошибках, т.е. на экран. Поскольку вывод не буферизированный, то все данные, направляемые в c err, сразу же выводятся устройством вывода.

• Объект clog (произносится как "си-лог" от английского "see-log") обрабатывает буферизированные сообщения об ошибках, которые выводятся на стандартное устройство вывода сообщений об ошибках (экран). Зачастую эти сообщения переадресуются в файл регистрации. Об этом вы узнаете далее в главе.

Каждое стандартное устройство ввода и вывода, в том числе устройство вывода сообщений об ошибках, может осуществлять переадресацию на другие устройства. Например, системные сообщения об ошибках часто переадресуются в файл регистрации. Для ввода и вывода данных программой также можно использовать файлы, для чего служат специальные команды операционной системы.

Под переадресацией понимают пересылку выводимых данных в устройство, либо считывание данных с устройства, отличное от установленного по умолчанию. В операционных системах DOS и UNIX используются специальные операторы переадресации ввода (<) и вывода (>).

Пайпингом называется использование вывода одной программы в качестве ввода для другой.

Операционная система DOS содержит ограниченный набор команд переадресации для вывода (>) и ввода (<). Команды переадресации системы UNIX более разнообразны, однако основная идея остается той же: данные выводятся на экран, записываются в файл или передаются другой программе. Ввод в программу осуществляется из файлов или с клавиатуры.

В целом переадресация больше относится к функциям операционной системы, а не библиотек iosream. Язык C++ предоставляет доступ к четырем стандартным устройствам и необходимый набор команд для переадресации устройств ввода-вывода.

Глобальный объект cin отвечает за ввод данных и становится доступным при включении в программу класса iostream. В предыдущих примерах используется перегруженный оператор ввода (>>) для присвоения вводимых данных переменным программы. Для ввода данных используется следующий синтаксис".

int someVariable;

cout << "Enter а number: ";

cin >> someVariable;

Другой глобальный объект, cout, и его использование для вывода данных обсуждается несколько ниже. Сейчас же остановимся на третьей строке: cin >> someVariable;. Что же представляет собой объект cin?

На глобальность этого объекта указывает тот факт, что его не нужно объявлять в коде программы. Объект cin включает перегруженный оператор ввода (>>), который записывает данные, хранимые в буфере cin, в локальную переменную someVariable. Причем оператор ввода перегружен таким образом, что подходит для ввода данных всех базовых типов, включая int&, short&, long&, double&, float&, char&, char* и т.п. Когда компилятор встречает выражение cin >> someVariable, то вызывается вариант оператора ввода, соответствующий типу переменной someVariable. В приведенным выше примере someVariable имеет тип int, поэтому вызывается следующий вариант перегруженной функции:

istream & operator>> (int&)

Обратите внимание, поскольку параметр передается как ссылка, оператор ввода может изменять исходную переменную. Использование cin показано в листинге 16.1.

Листинг 16.1. Использование cin для ввода данных разных типов

1: //Листинг 16.1. Ввод даннах с помощью cin

2:

3: #include

4:

5: int main()

6: {

7: int myInt;

8: long myLong;

9: double myDouble;

10: float myFloat;

11: unsigned int myUnsigned;

12:

13: cout << "int: ";

14: cin >> myInt;

15: cout << "Long: ";

16: cin >> myLong;

17: cout << "Double: ";

18: cin >> myDouble;

19: cout << "Float: ";

20: cin >> myFloat;

21: cout << "Unsigned: ";

22: cin >> myUnsigned; 23:

24: cout << "\n\nInt:\t" << myInt << endl;

25: cout << "Long:\t" << myLong << endl;

26: cout << "Double:\t" << myDouble << endl;

27: cout << "Float:\t" << myFloat << endl;

28: cout << "Unsigned:\t" <<< endl;

29: return 0;

30: }

Результат:

int: 2

Long: 70000

Double: 987654321

Float: 3.33

Unsigned: 25

Int: 2

Long: 70000

Double: 9.87654e+08

Float: 3.33

Unsigned: 25

Анализ:В строках 7—11 объявляются переменные разных типов. В строках 13—22 пользователю предлагается ввести значения для этих переменных, после чего результаты выводятся в строках 24—28 (с помощью cin).

Выводимая программой информация говорит о том, что переменные записываются и выводятся в соответствии с их типом.

Объект cin также может принимать в качестве аргумента указатель на строку символов (char*), что позволяет создавать буфер символов и заполнять его с помощью cin. Например, можно написать следующее:

char YourName[50]

cout << "Enter your name: ";

cin >> YourName;

Если ввести имя Jesse, переменная YourName заполнится символами J, e, s, s, e и \0. Последним будет концевой нулевой символ, так как cin автоматически вставляет его. Поэтому при определении размера буфера нужно позаботиться о том, чтобы он был достаточно большим и мог вместить все символы строки, включая концевой нулевой символ. Более подробно о поддержке концевого нулевого символа стандартными библиотечными строковыми функциями речь пойдет на занятии 21.