Материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления пользователям Интернета и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
© 2018 - 2024
В определении языков Си и Си++ отсутствуют операторы ввода-вывода, операции над строковыми данными и многие другие средства, имеющиеся в других языках программирования. Этот недостаток компенсируется добавлением в системы программирования Си и Си++ библиотек функций, подключаемых к рабочим программам при редактировании связей и называемых библиотеками времени выполнения. Отделение этих библиотек от компилятора позволяет в необходимых случаях использовать различные варианты этих библиотек, например, для различных моделей ЭВМ или операционных систем.
Часть функций из библиотек времени выполнения стандартизована, в стандарте зафиксированы имя функции, ее назначение, перечень и типы параметров и тип возвращаемого значения. Другие функции ориентированы на конкретные модели ЭВМ и операционные системы, способы их вызова и использования могут быть различными в системах программирования разных фирм.
Чтобы обеспечить возможность контроля правильности вызова функций при компиляции программы, в систему программирования входят файлы заголовков функций времени выполнения. В файлах заголовков определяются прототипы библиотечных функций, а так же константы и типы данных, используемые этими функциями.
Ниже приведены имена некоторых файлов заголовков и назначение описанных в них прототипов групп функций.
Стандартом Си определены следующие файлы заголовков:
ASSERT.H - Содержит макросы для сообщений об ошибках при выполнении условия, задаваемого программистом.
CTYPE.H - Функции для проверки и преобразования данных типа char.
FLOAT.H - Макросы для операций над числами с плавающей точкой.
LIMITS.H - Макросы, задающие диапазоны представления целых.
LOCALE.H - Представление даты, времени, денежных единиц.
MATH.H - Пакет стандартных математических функций.
SETJUMP.H - Имена типов и функции для реализации операторов перехода, используется редко.
SIGNAL.H - Макросы для сигнализации об ошибках согласно стандарта ANSI.
STDARG.H - Макросы для вызова функций с переменным числом аргументов.
STDDEF.H - Определение общих типов для указателей, типов size_t и NULL.
STDIO.H - Стандартные функции ввода-вывода.
STDLIB.H - Определение общих типов, переменных и функций.
STRING.H - Функции для операций над строковыми данными.
TIME.H - Структуры и функции для операций с датами и временем.
В Си++ добавлены операции с комплексными числами и десятичными данными:
BCD.H - Данные, представленные в десятичной системе счисления
COMPLEX.H - Функции и операции над комплексными числами.
Имеются также файлы прототипов функций для распределения и освобождения динамической памяти, использования средств DOS и BIOS.
Чтобы использовать какие-либо функции из библиотек времени выполнения в программу должен быть включен файл-заголовок с прототипами требуемых функций. Включение в программу файла-заголовка обеспечивается препроцессорной директивой
# include < имя файла >Например, для включения заголовка с функциями ввод-вывода в стиле Си в начале программы записывается строка
< PRE>
Очевидно, любая программа использует какие-либо входные данные и куда-либо выводит полученные результаты, поэтому файл заголовков stdio.h присутствует почто во всех программах. Отметим некоторые фугкции из этого файла. Функции ввода-вывода используют понятие потока, рассматриваемого как последовательность байтов. Поток может быть связан с дисковым файлом или другим устройством ввода-вывода, в том числе с консолью, когда ввод осуществляется с клавиатуры, а вывод - на экран монитора. Предусмотрены несколько стандартных потоков:
stdin - стандартный ввод,
stdout - стандартный вывод,
stderr - для вывода сообщений об ошибках,
stdprn - стандартное устройство печати,
stdaux - стандартный последовательный порт.
Потоки stdin, stdout и stderr обычно связываются с консолью, но могут быть переназначены на другие устройства. Назначение двух последних потоков зависит от используемой аппаратуры. Стандартные потоки автоматически открываются при запуске Си-программы и закрываются при ее завершении. Потоки, создаваемые программистом, открываются функцией fopen и закрываются функцией fclose.
Функции ввода-вывода из stdio.h условно можно разбить на четыре группы: ввод-вывод байтов, ввод-вывод строк, форматный ввод-вывод и так называемый прямой (бесформатный) ввод-вывод. Здесь отметим только отдельных представителей первых трех групп, предназначенных для ввода из потока stdin и вывода в поток stdout.
Функция int getchar( ) служит для ввода одного символа с клавиатуры и возвращает код символа, преобразованный к типу int. Функция int putchar (int c) выводит символ c в очередную позицию на экране монитора.
Для ввода строки с клавиатуры служит функци char * gets ( char * buf ), которая читает ввод с клавиатуры (до символа новой строки или нажатия клавиши Enter) и помещает коды прочитанных символов в буфер, адрес которого задается параметром buf, в конце строки добавляется нулевой байт. Вывод строки выполняет функци int puts ( char * string), которая выводит строку по адресу string на экран, пока в строке не встретится нулевой байт и возвращает код последнего выведенного символа.
Функции форматного ввода-вывода принимают в качестве параметров строку с описанием формата представления данных на внешнем устройстве и список вводимых или выводимых данных. Строка описания формата состоит из обычных символов, управляющих символов типа новой строки, возврата каретки и т.п. и спецификаций полей ввода или вывода. Каждая такая спецификация начинается символом % (процент) за которым следуют коды флагов, размер поля ввода или вывода, число цифр в дробной части числа, префикса размера данного и кода типа формата. Обязательно указывать только тип формата, остальные компоненты спецификации формата задаются по необходимости. Отметим некоторые коды типа формата:
d - для представления целого со знаком в десятичной системе счисления,
i - для представления целого без знака в десятичной системе счисления,
f - для представления числа с плавающей точкой в естественной форме,
e или E - представление числа с плавающей точкой в экспоненциальной форме,
s - ввод-вывод строковых данных,
c - ввод-вывод символов.
Для форматного вывода служит функция int printf ( char *format, ... ), имеющая список параметров переменной длины, количество дополнительных параметров должно соответствовать числу спецификаций формата в форматной строке, данные для вывода могут задаваться выражениями, ответственность за правильное задание спецификации формата для каждого выводимого данного полностью лежит на программисте. Пример применения функции printf :
printf ( "\n x = %d, y = %f %s", x, y, st);При выполнении этой функции просматривается строка формата слева направо и символы не являющиеся спецификациями формата копируются на выводное устройство, управляющий символ \n переводит курсор на экране к началу следующей строки, когда встречается спецификация формата, выбирается очередной аргумент из списка вывода, преобразуется в в соответствии с форматом и выводится в очередную позицию экрана. Для правильного вывода требуется, чтобы переменная x была типа int, y - типа float, а переменная st - типа char*.
Форматный ввод выполняет функция int scanf ( char *format, ...) в которой список ввода должен задавать указатели на вводимые переменные. Если в строке формата присутствуют символы, не входящие в спецификации форматов и не являющиеся пробельными, то во входном потоке должны присутствовать те же символы. Пробельными символами считаются знаки пробела, табуляции, новой строки, они считываются из потока ввода, но не участвуют в формировании входных данных. Когда в форматной строке встречается спецификация формата, во входном потоке проаускаются пробельные символы, а последующие символы интерпретируются в соответствии с типом формата, преобразуются во внутреннее представление и полученное значение записывается в память по адресу очередного элемента списка ввода. Например, для ввода двух переменных целого типа и одной вещественного типа можно применить оператора вызова функции
scanf ( "%d %d %f", &x1, &x2, &y );Здесь x1 и x2 должны быть типа int, а y - типа float. Во входном потоке вводимые значения должны разделяться хотя бы одним пробелом.
Более полную информацию о функциях ввода-вывода в стиле Си можно получить в справочной системе интегрированной среды Borland C++.
Недостатком рассмотренных выше функций ввода-вывода является отсутствие контроля соответствия типов форматов и типов вводимых (выводимых) данных, часто приводящее к ошибкам в программах. В Си++ включены собственные средства потокового ввода-вывода, обеспечивающие жесткий контроль типов в операциях ввода-вывода. Для этого определены четыре новых стандартных потока:
cin - для ввода данных,
cout - для вывода данных,
cerr - вывод сообщений об ошибках без буферизации вывода,
clog - вывод сообщений об ошибках с буферизацией вывода.
В качестве знака операции вывода определены знаки <<, а знаком операции ввода - знаки >>, те же, что и для операций сдвига. Компилятор по контексту определяет, какую операцию задают эти символы, ввод-вывод или сдвиг.
Чтобы использовать средства ввода-вывода Си++ в программу должен быть включен файл-заголовок iostream.h :
# include <iostream.h>В операциях вывода левым операндом должен быть поток вывода, правым операндом - выводимое данное. Результатом операции вывода является поток вывода, что позволяет записывать вывод в виде цепочки операций <<, например,
cout << "x1 = " << x1 << " x2 = " << x2 << "\n";Для базовых типов данных определены их преобразования при выводе и точность представления на устройстве вывода. Эти характеристики можно менять, применяя специальные функции, называемые манипуляторами.
В операции ввода левым операндом должен быть поток ввода, а правым операндом - имя вводимого данного для арифметических данных или указатель типа char* для ввода строк, например,
cin >> x1 >> x2 >>st;Операции ввода-вывода выполняются слева направо и последний оператор эквивалентен оператору ((cin>> x1) >> x2) >> st; или трем операторам
cin >> x1; cin >> x2; cin >> st;В заключение приведем пример простой программы, запрашивающей у пользователя два целых числа и выводящей на экран их сумму:
# include <iostream.h> int x, y ; int main ( ){cout << "x = "; cin >> x; // Запрос и ввод значения xcout << "\n y = "; cin >> y; // Запрос и ввод значения ycout << "\n" << " x + y = " << x + y;return 0;}.
Дата: 2019-05-29, просмотров: 142.