Общие сведения о языке С++

2.9 Ввод и вывод данных

Ввод-вывод данных в языке С++ осуществляется либо с помощью функций ввода-вывода в стиле С, либо с использованием библиотеки классов С++. Преимущество объектов С++ в том, что они легче в использовании, особенно если ввод-вывод достаточно простой. Функции ввода-вывода, унаследованные от С — громоздкие, но более гибко управляют форматированным выводом данных.

Функция

printf(строка форматов, список выводимых переменных);
		

выполняет форматированный вывод переменных, указанных в списке, в соответствии со строкой форматов.

Функция

scanf(строка форматов, список адресов вводимых переменных);
		

выполняет ввод переменных, адреса которых указанны в списке, в соответствии со строкой форматов.

Строка форматов содержит символы, которые будут выводиться на экран или запрашиваться с клавиатуры, и так называемые спецификации. Спецификации это строки, которые начинаются символом % и выполняют управление форматированием:

% флаг ширина.точность модификатор тип
		

Параметры флаг, ширина, точность и модификатор в спецификациях могут отсутствовать. Значения параметров спецификаций приведены в табл. 2.10.

Кроме того, строка форматов может содержать некоторые специальные символы, которые приведены в табл. 2.11.

Первой строкой программы, в которой будут применяться функции вводавывода языка С, должна быть директива #include <stdio.h>. Заголовочный файл stdio.h содержит описание функций ввода-вывода.

Рассмотрим работу функций на примере следующей задачи.

Задача 2.2. Зная a, b, c — длины сторон треугольника, вычислить площадь S и периметр P этого треугольника.

Входные данные: a, b, c. Выходные данные: S, P.

Для вычисления площади применим формулу Герона: , где — полупериметр.

Далее приведены две программы для решения данной задачи и результаты их работы (рис. 2.7,рис. 2.8).

//ЗАДАЧА 2.2 Вариант первый
#include <iostream>
#include <stdio.h>
#include <math.h>
using namespace std;
int main ( )
{
	float a, b, c, S, r; //Описание переменных.
	printf ( " a = " ); //Вывод на экран символов a=.
	//В функции scanf для вычисления адреса переменной применяется операция &.
	scanf ( " % f ",&a ); //Запись в переменную а значения введённого с клавиатуры .
	printf ( " b = " ); //Вывод на экран символов b=.
	scanf ( " % f ",&b ); //Запись в переменную b значения введённого с клавиатуры.
	printf ( " c = " ); //Вывод на экран символов c=
	scanf ( " % f ",&c ); //Запись в переменную c значения введённого с клавиатуры.
	r=(a+b+c ) / 2; //Вычисление полупериметра.
	S=sqrt ( r * ( r -a ) *( r -b )*( r -c ) ); //Вычисление площади треугольника.
	printf ( " S =%5.2 f \ t ", S ); //Вывод символов S=, значения S и символа табуляции \t.
	//Спецификация %5.2f означает, что будет выведено вещественное
	//число из пяти знаков, два из которых после точки.
	printf ( " p =%5.2 f \ n ",2 *r ); //Вывод символов p=, значения выражения 2*r
	//и символа окончания строки.
	//Оператор printf("S=%5.2f \t p=%5.2f \n",S,2*r) выдаст тот же результат.
	return 0;
}
		

Рис. 2.7. Результаты работы программы к задаче 2.2 (вариант 1)

//ЗАДАЧА 2.2. Вариант второй
#include <iostream>
#include <stdio.h>
#include <math.h>
using namespace std;
int main ( )
{
	float a, b, c, S, r;
	printf ( " Vvedite a, b, c \ n " ); //Вывод на экран строки символов.
	scanf ( " % f % f % f ",&a,&b,& c ); //Ввод значений.
	r=(a+b+c ) / 2;
	S=sqrt ( r * ( r-a ) * ( r-b ) * ( r -c ) );
	printf ( " S =%5.2 f \ t p =%5.2 f \ n ",S, 2 * r ); //Вывод результатов.
	return 0;
}
		

Рис. 2.8. Результаты работы программы к задаче 2.2 (вариант 2)

2.9.1 Объектно-ориентированные средства ввода-вывода.

Описание объектов для управления вводом-выводом содержится в заголовочном файле iostream. При подключении этого файла с помощью директивы #include <iostream> в программе автоматически создаются объекты-потоки^{8Поток — виртуальный канал связи, создаваемый в программе для передачи данных}cin для ввода с клавиатуры и cout для вывода на экран, а также операции помещения в поток << и чтения из потока >>.

Итак, с помощью объекта cin и операции >> можно ввести значение любой переменной. Например, если переменная i описана как целочисленная, то команда cin>> i; означает, что в переменную i будет записано некое целое число, введённое с клавиатуры. Если нужно ввести несколько переменных, следует написать cin>>x>>y>>z; .

Объект cout и операция << позволяют вывести на экран значение любой переменной или текст. Текст необходимо заключать в двойные кавычки, кроме того, допустимо применение специальных символов \t и \n (табл. 2.11). Запись cout<<i; означает вывод на экран значения переменной i. А команда cout<<x<<"\t"<<y;выведет на экран значения переменных xи y, разделённые символом табуляции.

Задача 2.3. Дано трехзначное число. Записать его цифры в обратном порядке и вывести на экран новое число.

Разберём решение данной задачи на конкретном примере. Здесь будут использоваться операции целочисленной арифметики.

Пусть P=456. Вычисление остатка от деления числа P на 10 даст его последнюю цифру (количество единиц в числе P): 456 % 10 =6.

Операция деления нацело числа P на 10 позволит уменьшить количество разрядов и число станет двузначным:

456 / 10 = 45.
			

Остаток от деления полученного числа на 10 будет следующей цифрой числа P (количество десятков в числе P):

45 % 10 = 5.
			

Последнюю цифру числа P (количество сотен) можно найти так:

456 / 100 = 4.
			

Так как в задаче требовалось записать цифры числа P в обратном порядке, значит в новом числе будет 6 сотен, 5 десятков и 4 единицы:

S = 6*100 + 5*10 + 4 = 654.
			

Далее приведён текст программы, реализующей данную задачу для любого трехзначного числа.

#include <iostream>
using namespace std;
int main ( int argc, char *argv [ ] )
{
unsigned int P, S; //Определение целочисленных переменных без знака .
cout<<" P = "; //Вывод на экран символов P=.
cin >>P; //Ввод заданного числа P.
S=P%10*100+P/10%10*10+P/ 100; //Вычисление нового числа S .
cout<<" S = "<<S<<endl; //Вывод на экран символов S= и значения переменной S .
return 0;
}
			

Задача 2.4. Пусть целочисленная переменная i и вещественная переменная d вводятся с клавиатуры. Определить размер памяти, отведённой для хранения этих переменных и их суммы, в байтах. Вычислить, сколько памяти будет выделено для хранения строки С Новым Годом!.Вывести на экран размеры различных типов данных языка С++ в байтах.

Далее приведён текст программы.

#include <iostream>
using namespace std;
int main ( )
{
int i; //Определение целочисленной переменной .
double d; //Определение вещественной переменной .
cout<<" i = "; cin >>i; //Ввод переменной i .
cout<<" d = "; cin >>d; //Ввод переменной d .
//Размер памяти, отведённой под переменную i .
cout<<" Размер i : "<< sizeof i <<" \ n ";
//Размер памяти, отведённой под переменную d .
cout<<" Размер d : "<< sizeof d<<" \ n ";
//Размер памяти, отведённой под значение выражения i+d .
cout<<" Размер i + d : "<< sizeof ( i+d )<<" \ n ";
cout<<" Размер строки <С Новым Годом!>: ";
//Размер памяти, отведённой под строку.
cout<<sizeof " С Новым годом! "<<" \ n ";
//Вычисление размеров различных типов данных:
cout<<" Размер char : "<< sizeof ( char )<<" \ n ";
cout<<" Размер int : "<< sizeof ( int )<<" \ n ";
cout<<" Размер short int : "<< sizeof ( short int )<<" \ n ";
cout<<" Размер long int : "<< sizeof ( long int )<<" \ n ";
cout<<" Размер long long int : ";
cout<<sizeof ( long long int )<<" \ n ";
cout<<" Размер float : "<< sizeof ( float )<<" \ n ";
cout<<" Размер double : "<< sizeof ( double )<<" \ n ";
cout<<" Размер long double : "<<sizeof ( long double )<<" \ n ";
return 0;
}
			

Результаты работы программы^{9Обратите внимание, что при использовании кодировки utf-16 один кириллический символ занимает в памяти 2 байта.}

i= 23
d= 45.76
Размер i: 4
Размер d: 8
Размер i+d: 8
Размер <С Новым годом!>:26
Размер char: 1
Размер int: 4
Размер short int: 2
Размер long int: 4
Размер long long int:8
Размер float: 4
Размер double: 8
Размер long double: 12