Потоковый ввод/вывод данных. Класс string.

Лабораторная работа № 2

Частью стандартной библиотеки C++ является библиотека iostream – объектно-ориентированная иерархия классов, где используется и множественное, и виртуальное наследование. В ней реализована поддержка для файлового ввода/вывода данных встроенных типов. Кроме того, разработчики классов могут расширять эту библиотеку для чтения и записи новых типов данных.

Для использования библиотеки iostream в программе необходимо включить заголовочный файл

#include <iostream>

Операции ввода/вывода выполняются с помощью классов istream (потоковый ввод) и ostream (потоковый вывод). Третий класс, iostream, является производным от них и поддерживает двунаправленный ввод/вывод. Для удобства в библиотеке определены три стандартных объекта-потока:

cin – объект класса istream, соответствующий стандартному вводу. В общем случае он позволяет читать данные с терминала пользователя;

cout – объект класса ostream, соответствующий стандартному выводу. В общем случае он позволяет выводить данные на терминал пользователя;

cerr – объект класса ostream, соответствующий стандартному выводу для ошибок. В этот поток мы направляем сообщения об ошибках программы.

Вывод осуществляется, как правило, с помощью перегруженного оператора сдвига влево (<<), а ввод – с помощью оператора сдвига вправо (>>):

#include <iostream>

#include <string>

int main()

{

string in_string;

// вывести литерал на терминал пользователя

cout << "Введите свое имя, пожалуйста: ";

// прочитать ответ пользователя в in_string

cin >> in_string;

if ( in_string.empty() )

// вывести сообщение об ошибке на терминал пользователя

cerr << "ошибка: введенная строка пуста!\n";

else cout << "Привет, " << in_string << "!\n";

}

Назначение операторов легче запомнить, если считать, что каждый "указывает" в сторону перемещения данных. Например,

>> x

перемещает данные в x, а

<< x

перемещает данные из x.

Помимо чтения с терминала и записи на него, библиотека iostream поддерживает чтение и запись в файлы. Для этого предназначены следующие классы:

ifstream, производный от istream, связывает ввод программы с файлом;

ofstream, производный от ostream, связывает вывод программы с файлом;

fstream, производный от iostream, связывает как ввод, так и вывод программы с файлом.

Чтобы использовать часть библиотеки iostream, связанную с файловым вводом/выводом, необходимо включить в программу заголовочный файл

#include <fstream>

Файловый ввод/вывод поддерживается теми же операторами:

#include <fstream>

#include <string>

int main()

{

string ifile;

cout <"Введите имя файла для сортировки: ";

cin >> ifile;

// сконструировать объект класса ifstream для ввода из файла

ifstream infile( ifile.c_str() );

if ( ! infile ) {

cerr << "ошибка: не могу открыть входной файл: "

<< ifile << endl;

return -1;

}

string ofile = ifile + ".sort";

// сконструировать объект класса ofstream для вывода в файл

ofstream outfile( ofile.c_str() );

if ( ! outfile) {

cerr <<"ошибка: не могу открыть выходной файл: "

<< ofile <<endl;

return -2;

}

string buffer;

while ( infile >> buffer ) {

text.push_back( buffer );

outfile<<buffer << "\n" ;

}

return 0;

}

 

Библиотека iostream поддерживает также ввод/вывод в область памяти, при этом поток связывается со строкой в памяти программы. С помощью потоковых операторов ввода/вывода мы можем записывать данные в эту строку и читать их оттуда. Объект для строкового ввода/вывода определяется как экземпляр одного из следующих классов:

istringstream, производный от istream, читает из строки;

ostringstream, производный от ostream, пишет в строку;

stringstream, производный от iostream, выполняет как чтение, так и запись.

 

Для использования любого из этих классов в программу нужно включить заголовочный файл

#include <sstream>

В следующем фрагменте объект класса ostringstream используется для форматирования сообщения об ошибке, которое возвращается вызывающей программе.

#include <sstream>

string program_name( "our_program" );

string version("0.01");

// ...

string mumble( int *array, int size )

{

if ( ! array ) {

ostringstream out_message;

out_message << "ошибка: "

<< program_name << "--" << version

<< ": " << __FILE__ << ": " << __LINE__

<< " -- указатель равен 0; "

<< " а должен адресовать массив.\n";

// возвращаем строку, в которой находится сообщение

return out_message.str();

}

}

Потоки ввода/вывода поддерживают два предопределенных типа: char и wchar_t. В этой главе мы расскажем только о чтении и записи в потоки данных типа char. Помимо них, в библиотеке iostream имеется набор классов и объектов для работы с типом wchar_t. Они отличаются от соответствующих классов, использующих тип char, наличием префикса ‘w’. Так, объект стандартного ввода называется wcin, стандартного вывода – wcout, стандартного вывода для ошибок – wcerr. Но набор заголовочных файлов для char и wchar_t один и тот же.

 

Классы для ввода/вывода данных типа wchar_t называются wostream, wistream, wiostream, для файлового ввода/вывода – wofstream, wifstream, wfstream, а для строкового – wostringstream, wistringstream, wstringstream.