C++ I/O Bevezetés Izsó Tamás 2014. február 20.

(1)

C++ I/O

Bevezetés

Izsó Tamás

2014. február 20.

(2)

Section 1 Bevezetés

Izsó Tamás C++ I/O / 2

(3)

Irodalom

(4)

Paraméter illesztés függvénynév túlterhelés esetén

1 Pontos típus illeszkedés. Nincs szükség konverzióra.

2 Egész kiterjesztés : bool −> int, char −> int, short −> int, unsigned −> int, float −> double

3 Szabványos konverziók: double <−> int, T∗ −> void∗, Derived∗ −> Base∗, int −> unsigned int

4 Felhasználó által írt konverziók.

5 Változó függvény argumentum : ...

Mit ír ki C-ben és mit C++-ban?

char ch ;

p r i n t f ( "%d %d %d " , s i z e o f ( char ) , s i z e o f ( ch ) , s i z e o f ( ’ x ’ ) ) ;

(5)

Motiváció

# include < s t d i o . h>

void f o o ( ) {

i n t i =19 , double p i = 3 . 1 4 ;

p r i n t f ( "%d \ n " , i ) ; / / OK

p r i n t f ( "%d %d \ n " , i , 19 , p i ) ; / / h i b á s formátum mez ˝o ,

/ / vagy paraméter

}

(6)

Függvénynév túlterhelés

FILE ∗ w r i t e ( FILE ∗ f , const i n t i ) {

f p r i n t f ( f , "%d " , i ) ; r e t u r n f ;

}

FILE ∗ w r i t e ( FILE ∗ f , const double r )

{

f p r i n t f ( f , "%f " , r ) ; r e t u r n f ;

}

FILE ∗ w r i t e ( FILE ∗ f , const char ∗ s )

{

f p r i n t f ( f , "%s " , s ) ; r e t u r n f ;

}

(7)

Függvénynév túlterhelés

void f o o ( ) {

i n t i = 4 ;

double p i = 3 . 1 4 ;

w r i t e ( s t d o u t , " 4∗ P i = " ) ;

w r i t e ( s t d o u t , 4∗ p i ) ;

w r i t e ( s t d o u t , " \ n " ) ;

}

(8)

Függvények láncolása

void f o o ( ) {

i n t i = 4 ;

double p i = 3 . 1 4 ;

w r i t e ( w r i t e ( w r i t e ( s t d o u t , " 4∗ P i = " ) , 4∗ p i ) " \ n " ) ; }

(9)

Függvények láncolása infix operátor átdefiniálással

FILE∗ o p e r a t o r < <( FILE ∗ f , const i n t i ) {

f p r i n t f ( f , "%d " , i ) ; r e t u r n f ;

}

FILE∗ o p e r a t o r < <( FILE ∗ f , const double r ) {

f p r i n t f ( f , "%f " , r ) ; r e t u r n f ;

}

FILE∗ o p e r a t o r < <( FILE ∗ f , const char ∗s ) {

f p r i n t f ( f , "%s " , s ) ;

r e t u r n f ;

(10)

Operátorok láncolása

void f o o ( ) {

i n t i = 4 ;

double p i = 3 . 1 4 ;

o p e r a t o r < <( o p e r a t o r < <( o p e r a t o r < <( s t d o u t , " 4∗ P i = " ) , 4∗ p i ) ,

" \ n " ) ; }

Operátoros jelöléssel:

void f o o ( ) {

i n t i = 4 ; double p i = 3 . 1 4 ;

s t d o u t << " 4∗ P i = " << 4∗ p i << " \ n " ; }

(11)

<< és >> operátorok jelentése iostream esetén

<< Inserter (beszúrás) a kiírandó folyamba beszúrja a megjelenítend ˝o adatokat.

>> Extractor (kinyerés) a bejöv ˝o adatfolyamból kinyeri a

soron következ ˝o adatot.

(12)

El ˝ore definiált stream-ek.

cin standard input ( C megfelel ˝oje stdin ) cout standard output ( C megfelel ˝oje stdout ) cerr standard error ( C megfelel ˝oje stderr ) clog buffer-olt változata a standard errornak.

(13)

Stream modell

61 6c 6d 61 00 7b 00 00 00

18 2d 44 54 fb 21 09 40

ostream buffer

alma 123 3.14159265 memória

buffer istream

(14)

Section 2 Kiíratás

(15)

Felhasználó által definiált inserter

s t r u c t Komplex { double r ; double i ; } ;

ostream& o p e r a t o r < <( ostream& o , const Komplex& p ) { o << p . r << s t d : : showpos

<< p . i << s t d : : noshowpos << ’ i ’ ; r e t u r n o ;

}

void f o o ( ) {

Komplex p1 = { 2 , 5 } ;

c o u t << p1 << e n d l ; / / 2+5 i

}

(16)

Azonnali output megjelenítése

c o u t << " Kérem az x é r t é k é t \ n " << f l u s h ; Ezzel ekvivalens:

c o u t << " Kérem az x é r t é k é t " << e n d l ;

(17)

Bináris kiíratás

i n t c= ’ A ’ ;

c o u t . p u t ( c ) ; / / egy k a r a k t e r t í r k i c o u t << ( char ) c ; / / egy k a r a k t e r t í r k i / / egész b i n á r i s k i í r a t á s a

c o u t . w r i t e ( ( char ∗)& c , s i z e o f ( c ) ) ;

(18)

Tetsz ˝oleges adatok konvertálása karakterfüzérré

# i n c l u d e <sstream >

# i n c l u d e

u s i n g namespace s t d ; i n t main ( ) {

o s t r i n g s t r e a m os ;

os << 123 << ’ ’ << 456 << ends ; c o u t << os . s t r ( ) << e n d l ;

r e t u r n 0 ; }

(19)

Keep it simple:

as simple as possible, but no simpler."

Albert Einstein

(20)

Section 3 Beolvasás

(21)

Adatfolyam állapot lekezelése

i n t i ;

i f ( c i n >> i ) { . . . . } / / rendben v o l t a beolvasás else { . . . . } / / h i b á s i n p u t vagy f i l e vége

bool good() A beolvasás sikeres volt.

bool eof () Fájl vége volt.

bool fail () Az utolsó beolvasás sikertelen volt, de adatvesztés nem lépett fel.

bool bad() Javíthatatlan hiba. Ilyenkor a fail ()

függvény is jelez.

(22)

Beolvasó ciklus szervezése

const i n t MAXPAIR=10;

P a i r vp [ MAXPAIR ] ; i n t x , y ;

i n t n p a i r = 0 ;

while ( n p a i r < MAXPAIR && c i n >>x && c i n >>y ) {

vp [ n p a i r ] . x=x ; vp [ n p a i r + + ] . y=y ; }

(23)

Felhasználó által definiált extractor

i s t r e a m& operator > >( i s t r e a m& i , P a i r& p a i r ) {

i >> p a i r . x >> p a i r . y ; r e t u r n i ;

}

(24)

Saját hibaállapot állítás

i s t r e a m& operator > >( i s t r e a m& i , P a i r& p a i r ) {

i >> p a i r . x >> p a i r . y ;

i f ( ! i ) r e t u r n i ; / / h i b a v o l t i f ( p a i r . x <0 | | p a i r . y<0 ) {

i . c l e a r ( i o s : : b a d b i t | i . r d s t a t e ( ) ) ; }

r e t u r n i ; }

(25)

El ˝oírt érték beolvasása

# include

using namespace s t d ; i n t main ( )

{

c o u t << " Kerek 1− t o l 10− i g egy egesz szamot : \ n " ; i n t n = 0 ;

while ( c i n >>n ) { / / read

i f (1 <=n && n <=10) break ; / / check range c o u t << " Bocs , de " << n

<< " nem [ 1 : 1 0 ] k o z o t t van ; p r o b a l d meg u j r a \ n " ; }

c o u t << " B e o l v a s o t t e r t e k : " << n << e n d l ; r e t u r n 0 ;

}

(26)

Bolondbiztos beolvasás

# include

using namespace s t d ; i n t main ( )

{

c o u t << " Kerek 1−t o l 10−i g egy egesz szamot : \ n " ; i n t n = 0 ;

while ( n==0) { c i n >>n ; i f( c i n ) {

i f(1 <=n && n <=10) break; / / check range

c o u t << " Bocs , de " << n << " nem [ 1 : 1 0 ] k o z o t t van ; p r o b a l d meg u j r a \ n " ; n = 0 ;

} else i f( c i n . f a i l ( ) ) { / / nem egész szám j ö t t c i n . c l e a r ( ) ; / / h i b a á l l a p o t t ö r l é s e

c o u t << " Bocs de ez nem szam v o l t ; p r o b a l d meg u j r a \ n " ; char ch ;

/ / nem számjegyek á t o l v a s á s a while ( c i n >>ch && ! i s d i g i t ( ch ) ) ; i f ( ! c i n ) { / / nem t a l á l t u n k számjegyet

c e r r << " f e l a d t a m " ; r e t u r n 5 ; }

c i n . unget ( ) ; / / számjegy v i s s z a t é t e l e } else { / / e o f vagy r o s s z i n p u t

c e r r << " f e l a d t a m " ; r e t u r n 5 ; } ;

}

c o u t << " B e o l v a s o t t e r t e k : " << n << e n d l ; r e t u r n 0 ;

}

(27)

Mi rossz az el ˝oz ˝o programban?

Összekeveredtek a feladatok, úgymint érték olvasása

tevékenység kiírása hiba kiírás

rossz input átolvasása input tesztelése

Szét kell választani a különböz ˝o logikai részeket.

(28)

Bolondbiztos beolvasás újra

Logikailag különböz ˝o részek:

int get_int ( int low, int high );

int get_int ();

void skip_to_int ();

(29)

Hibás adatok átolvasása

void s k i p _ t o _ i n t ( ) {

i f ( c i n . f a i l ( ) ) { / / nem egész szám j ö t t c i n . c l e a r ( ) ; / / h i b a á l l a p o t t ö r l é s e char ch ;

/ / nem számjegyek á t o l v a s á s a while ( c i n >>ch ) {

i f ( i s d i g i t ( ch ) ) { c i n . unget ( ) ; r e t u r n ; }

} ; }

throw " f e l a d t a m ! " ; / / j o b b h í j á n s t r i n g

(30)

Egész érték beolvasás

i n t g e t _ i n t ( ) {

i n t n = 0 ; while ( t r u e ) {

i f ( c i n >>n ) r e t u r n n ;

c o u t << " Bocs de ez nem szam v o l t . " ; c o u t << " P r o b a l d meg u j r a \ n " ;

s k i p _ t o _ i n t ( ) ; }

r e t u r n 0 ; / / i d e nem j u t a v e z é r l é s }

(31)

Megadott intervallumba es ˝o érték beolvasása

i n t g e t _ i n t ( i n t low , i n t h i g h ) {

c o u t << " Kerek " << low "− t o l " << h i g h

<< "− i g egy egesz szamot : \ n " ; while ( t r u e ) {

i n t n = g e t _ i n t ( ) ;

i f ( low <=n && n<= h i g h ) r e t u r n n ;

c o u t << " Bocs de a szam nem e s e t t az i n t e r v a l l u m b a . " ; c o u t << " P r o b a l d meg u j r a \ n " ;

s k i p _ t o _ i n t ( ) ; }

r e t u r n 0 ; / / i d e nem j u t a v e z é r l é s }

Használat:

i n t n = g e t _ i n t ( 1 , 1 0 ) ;

c o u t << " n : " << n << e n d l ;

(32)

Section 4 Formázás

(33)

Maximálisan megengedett karakterszám beállítása

String char* beolvasása esetén vigyázni kell, nehogy több adatot olvassunk, mint amennyi memória rendelkezésre áll.

void f o o ( ) {

char p [ 5 ] ;

c i n . w i d t h ( s i z e o f ( p ) ) ; c i n >> p ;

}

másként:

void f o o ( ) {

char p [ 5 ] ;

c i n >> setw ( s i z e o f ( p ) >> p ;

}

(34)

Sor olvasás

void f o o ( ) {

char l i n e [ 1 0 0 ] ;

c i n . g e t l i n e ( l i n e , s i z e o f ( l i n e ) ) ; }

(35)

Szóközök beolvasása

void f o o ( ) {

char c ;

c i n >> noskipws ;

while ( c i n >> c && c ! = ’ \ n ’ ) cout <<c ; c i n >> skipws ;

/ / a g e t c ( ) minden k a r a k t e r t b e o l v a s c i n . g e t ( c ) ;

. . . .

while ( c i n . g e t ( c ) ) { . . . . . }

}

(36)

Bináris input

void f o o ( ) {

i n t v [ 1 0 0 ] ; . . . .

c i n . read ( ( char ∗ ) v , s i z e o f ( v ) ) ; }

(37)

Karakterfüzér konvertálása tetsz ˝oleges adatra

# i n c l u d e <sstream >

void f o o ( ) { i n t i v 1 , i v 2 ;

i s t r i n g s t r e a m i s ( " 123 456 " ) ;

i s >> i v 1 >> i v 2 ; / / k o n v e r t á l á s

}

(38)

Numerikus formátumok

Integer érték 1234 (decimal) 2322 (octal) 4d2 (hexadecimal) Lebeg ˝opontos szám

1234.57 (general)

1.2345678e+03 (scientific) 1234.567890 (fixed)

Lebeg ˝opontos szám pontossága 1234.57 (precision 6)

1234.6 (precision 5) Mez ˝oszélesség

|12| (alapértelmezés )

| 12| (12 4 karakter szélesen)

(39)

Mez ˝oszélesség

c o u t . w i d t h ( 5 ) ;

c o u t << 12 << ’ ’ << 34 << ’ ’ << 56 << e n d l ; egyszer ˝ubben:

c o u t << setw ( 5 ) << 12 << ’ ’ << 34 << ’ ’

<< 56 << e n d l ;

(40)

Kitöltés és jobbra, balra igazítás

c o u t . f i l l ( ’ ∗ ’ ) ;

c o u t << l e f t << setw ( 5 ) << 13 << " , " ; c o u t << setw ( 5 ) << 25 << " , " ;

c o u t . f i l l ( ’ # ’ ) ;

c o u t << r i g h t << setw ( 5 ) << 14 << " , " << e n d l ; output: 13,25,###14,

(41)

Számrendszer megadása

i n t x =64;

c o u t << dec << x << ’ ’

<< hex << x << ’ ’

<< o c t << x << ’ ’ << e n d l ; c o u t << showbase

<< dec << x << ’ ’

<< hex << x << ’ ’

<< o c t << x << ’ ’ << e n d l ; output :

64 40 100

64 0x40 0100

(42)

Lebeg ˝opontos szám pontossága

c o u t << 1234.56789 << ’ \ t ’ << f i x e d << 1234.56789 << ’ \ t ’

<< s c i e n t i f i c << 1234.56789 << ’ \ n ’ ; c o u t << g e n e r a l << s e t p r e c i s i o n ( 5 )

<< 1234.56789 << ’ \ t ’ << f i x e d << 1234.56789 << ’ \ t ’

<< s c i e n t i f i c << 1234.56789 << ’ \ n ’ ; c o u t << g e n e r a l << s e t p r e c i s i o n ( 8 )

<< 1234.56789 << ’ \ t ’ << f i x e d << 1234.56789 << ’ \ t ’

<< s c i e n t i f i c << 1234.56789 << ’ \ n ’ ;

output :

1234.57 1234.567890 1.234568e+03 1234.6 1234.56789 1.23457e+03

1234.5679 1234.56789000 1.23456789e+03

(43)

Manipulátorok összefoglalása 1

név jelentés

boolalpha bool típus szövegesen (true, false)

dec tízes számrendszer

endl newline és flush

ends null karakter

fixed tizedes tört alak

flush stream buffer kiürítés

hex hexadecimális számrendszer

left balra igazítás

noboolalpha bool formátuma szám (0,1)

noshowbase ne mutassa a számrendszer alakját noshowpoint ne írjon tizedesvessz ˝ot (pontot) noshowpos ne írjon pozitív el ˝ojelet

noskipws ne olvassa át a whitespace karaktereket

nouppercase számoknál (E) és hexa értékeknél (A-F) ne írjon nagybet ˝ut

oct nyolcas számrendszer

(44)

Manipulátorok összefoglalása 2

név jelentés

resetiosflags formátum flagek törlése

right jobbra igazít

scientific exponenciális alak setfill kitölt ˝o karakter beállítás setiosflags beállítja a megadott jelz ˝obiteket setprecision kiírandó tizedesjegyek beállítása

setw mez ˝oszélesség

showbase mutassa a számrendszer alakját showpoint írjon tizedesvessz ˝ot (pontot) showpos írjon pozitív el ˝ojelet is

skipws whitespacek átolvasása

uppercase számoknál (E) és hexa értékeknél (A-F) nagybet ˝ut használjon

(45)

Section 5 Fájlkezelés

(46)

Fájlok megnyitása

# i n c l u d e

# i n c l u d e < f s t r e a m >

using namespace s t d ; i n t main ( )

{

f s t r e a m os ( " t e s t . t x t " , f s t r e a m : : i n | f s t r e a m : : o u t ) ; i f ( os )

{

os << " PI : " << 3.14 << e n d l ; . . . . .

os . c l o s e ( ) ; }

else c e r r < " Hiba a f á j l m eg n y it á sa k o r " << e n d l ; r e t u r n 0 ;

}

(47)

Megnyitási módok

flag megnyitási mód

app (append) minden egyes kiírás el ˝ott a fájl végére pozícionál ate (at end) megnyitás után a fájl végére pozícionál

binary (binary) bináris mód

in (input) olvasás engedélyezése

out (output) írás engedélyezése

trunc (truncate) megnyitáskor a fájl tartalmának a törlése

(48)

Section 6 Gyakorló feladatok

(49)

Feladat 1.

Írja át az alábbi C programrészletet C++-ban szokásos iostream felhasználásával!

# include < s t d i o . h>

i n t main ( ) {

# d e f i n e LEN 20 char s t r [ LEN ] ;

i n t i = 1 0 ;

s c a n f ( "%19s " , s t r ) ; p r i n t f ( "%s \ n " , s t r ) ;

f p r i n t f ( s t d o u t , " H e l l o \ n " ) ; f p r i n t f ( s t d e r r , " H e l l o \ n " ) ; p r i n t f ( "%d \ n " , i ) ;

p r i n t f ( "%04d \ n " , i ) ;

p r i n t f ( "%+d \ n " , i ) ;

p r i n t f ( "%x \ n " , i ) ;

p r i n t f ( "%X \ n " , i ) ;

p r i n t f ( "%02X \ n " , i ) ;

(50)

Feladat 2. Mit ír ki a program?

# include

# include

< f s t r e a m >

using namespace

s t d ;

i n t

main ( ) {

f s t r e a m f s ( " alma . t x t " , f s t r e a m : : o u t | f s t r e a m : : t r u n c ) ;

i n t

i = 1 6 ;

f s . w i d t h ( 4 ) ; f s << hex << i ;

f s . w i d t h ( 8 ) ; f s << o c t << i << ’ \ n ’ ;

double

p i = 3 . 1 4 1 5 9 ;

f s . f i l l ( ’ . ’ ) ;

f s . w i d t h ( 2 0 ) ; f s . p r e c i s i o n ( 4 ) ; f s << p i << ’ \ n ’ ;