68934

Потоки. Класи потоків С++. Вбудовані потоки C++

Лекция

Информатика, кибернетика и программирование

Потоки. Система введення-виводу мови C++, як і її аналог в мові С, оперує потоками. Потік (stream) — це логічний пристрій, одержуючий або передавальний інформацію. Потік пов’язаний з фізичним пристроєм введення-виводу. Всі потоки функціонують однаково, хоча фізичні пристрої

Украинкский

2014-09-27

35 KB

6 чел.

Лекція № 26

Тема: Потоки. Класи потоків С++

План

  1.  Потоки
  2.  Класи потоків в С++
  3.  Вбудовані потоки C++
  4.  Форматоване введення-виведення

Потоки

Потоки. Система введення-виводу мови C++, як і її аналог в мові С, оперує потоками. Потік (stream) — це логічний пристрій, одержуючий або передавальний інформацію. Потік пов'язаний з фізичним пристроєм введення-виводу. Всі потоки функціонують однаково, хоча фізичні пристрої, з якими вони пов'язані, можуть бути самими різними. Оскільки всі потоки однакові, одна функція введення-виводу може працювати з різними типами фізичних пристроїв. Наприклад, за допомогою однієї функції можна виводити дані як на принтер, так і на екран.

Класи потоків в мові C++

Як відомо, для системи введення-виводу необхідний заголовок <iostream>. У цьому заголовку визначена досить складна ієрархія класів, що підтримують операції введення-виводу. Спочатку визначаються шаблонні класи введення-виводу. Шаблонний клас є схемою, в якій не уточнюється тип даних, якими вона оперує. Після визначення шаблонних класів можна створювати їх конкретизації. Стандарт мови C++ створює дві спеціалізації шаблонних класів введення-виводу: одну для восьмибітових символів, а іншу — для розширених. У книзі використовуються тільки класи для восьмибітових символів, оскільки вони застосовуються ширше. Проте описана технологія застосовна і до розширених символів.

Система введення-виводу мови C++ побудована на основі двох споріднених, але різних ієрархій шаблонних класів. У основі першої ієрархії лежить клас b_streambuf, призначений для низькорівневого введення-виводу. Якщо в програмі не використовуються особливі процедури введення-виводу, клас basic_streambuf, як правило, не потрібний. У звичайних застосуваннях найчастіше застосовується ієрархія класів, побудована на основі класу basic_ios, що забезпечує високорівневі операції введення-виводу, перевірку помилок і аналіз інформації про статус потоків. (Клас basic_ios є похідним від класу ios_base, що визначає деякі нешаблонні властивості, використовувані класом basic_ios.) Клас basic_ios використовується як базовий для декількох похідних класів, зокрема basic_istream, basic_ostream і basic_iostream. Ці класи застосовуються для створення потоків, що забезпечують відповідно введення, вивід, а також уведення-виведення.

Як відомо, бібліотека введення-виводу створює дві спеціалізації шаблонних класів, що входять в ієрархію: одну для восьмибітових символів, а іншу — для розширених. Нижче приводиться список імен шаблонних класів, призначених для введення-виводу звичайних і розширених символів.

Шаблонні класи Класи звичайних символів Класи розширених символів

basic_streambuf streambuf   wstreambuf

basic_ios  ios    wios

basic_istream istream   wistream

basic_ostream ostream   wostream

basic_iostream iostream   wiostream

basic_fstream fstream   wfstream

basic_ifstream ifstream   wifstream

basic_ofstream ofstream   wofstream

У книзі використовуються лише класи, призначені для введення-виводу звичайних символів, оскільки саме такі операції виконуються найчастіше. Їх імена співпадають з іменами відповідних класів із старої бібліотеки. Саме тому стара і нова бібліотеки введення-виводу сумісні на рівні початкової коди.

І останнє: клас ios містить велика кількість функцій-членів і змінних, керівників основними операціями над потоками або що спостерігають за їх виконанням. Ми часто на нього посилатимемося. Просто слід пам'ятати: включаючи в програму заголовок <iostream>, ви дістаєте доступ до цього важливого класу.

 

Вбудовані потоки в мові C++

На початку виконання програми на мові C++ автоматично відкриваються чотири потоки.

Потоки Значення     Пристрій за умовчанням

сin  Стандартне введення   Клавіатура

cout  Стандартний вивід   Екран

cerr  Стандартне виведення помилок Екран

clog  Варіант потоку cerr, що буферизує Екран

Потоки cin, cout і cerr відповідають потокам stdin, stdout і stderr.

За умовчанням стандартні потоки використовуються для взаємодії з консоллю. Проте в операційних системах, що підтримують перенаправлення потоків введення-виводу (таких як DOS, Unix, OS/2 і Windows), стандартні потоки можна пов'язати з іншими пристроями або файлами. Для простоти в прикладах ми не застосовуватимемо перенаправлення потоків.

Крім того, мову C++ визначає чотири додаткові потоки: win, wout, werr і wlog. Це версії потоків для введення-виводу розширених символів. Для представлення розширених символів використовується тип wchar_t і 16-бітові значення. Як правило, розширені символи застосовуються для підтримки деяких природних мов.

Форматоване уведення-виведення

Мова C++ дозволяє виконувати операції форматованого введення-виводу. Наприклад, можна задати ширину поля, вказати основу числення або визначити кількість цифр після десяткової крапки. Для форматування даних можна застосовувати два схожих, але разных способу. По-перше, можна прямо звернутися до членів класу ios. Зокрема, можна самостійно задавати різні прапори форматування, визначені усередині класу ios, або викликати різноманітні функції-члени. По-друге, у виразах введення-виводу можна використовувати спеціальні функції, звані маніпуляторами (manipulators).


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

2098. Мощность излучения антенн 281.36 KB
  Входное сопротивление передающей антенны определяется отношением напряжения к току на ее входных клеммах и характеризует антенну как нагрузку для генератора.
2099. Коэффициент согласования передающей антенны 25.36 KB
  Генератор нагружен на согласованную с ним линию без потерь, то при включении на конце линии нагрузки с сопротивлением, равным волновому, вся мощность от генератора будет поглощена этим сопротивлением.
2100. Электрическая прочность и высотность антенн 16.38 KB
  Электрическая прочность антенны характеризуется наибольшей мощностью или наибольшим напряжением в антенне, при которых еще не происходит электрический пробой диэлектриков конструкции антенны или окружающего антенну воздуха.
2101. Действующая длина передающей антенны 150.62 KB
  Выражение для напряжённости электрического поля в дальней зоне антенны с любым распределением тока вдоль ее оси может быть записано в таком же виде, как и для диполя Герца, имеющего равномерное распределение тока.
2102. Коэффициент направленного действия и коэффициент усиления передающей антенны 24.31 KB
  КНД передающей антенны определяется сравнением данной антенны с некоторой эталонной антенной, направленные свойства которой хорошо известны. В качестве эталонных широко используются: совершенно ненаправленный (изотропный) излучатель, диполь Герца, полуволновой вибратор.
2103. Поляризационные характеристики передающей антенны 144.83 KB
  Поляризация передающей антенны определяется по поляризации ее поля излучения, как правило, по электрическому вектору, который, в общем случае, с течением времени изменяет как свою величину, так и направление в каждой точке пространства.
2104. Приемные антенны 72.42 KB
  Процесс приема - преобразование радиоволн, пришедших в пункт расположения приемной антенны, в направляемые электромагнитной волны, воздействующие на входное устройство приемника.
2105. Основные параметры приёмной антенны 18.99 KB
  Внутреннее сопротивление приемной антенны. ДН приемной антенны по напряжению – зависимость амплитуды ЭДС (тока) на клеммах антенны от направления прихода плоской электромагнитной волны при прочих равных условиях (зависит только от свойств самой антенны).
2106. Энергетические соотношения в цепи приемной антенны 101.51 KB
  Целесообразно различать в режиме приема собственно приемник и приемное устройство – приемник, антенна, фидер. Соответственно нужно различать чувствительность приемника и чувствительность приемного устройства.