Язык программирования C++ |
Ввод-вывод
Манипуляторы и форматирование ввода-вывода
Часто бывает необходимо вывести строку или число в определенном формате. Для этого используются так называемые манипуляторы.
Манипуляторы – это объекты особых типов, которые управляют тем, как ostream или istream обрабатывают последующие аргументы. Некоторые манипуляторы могут также выводить или вводить специальные символы.
С одним манипулятором мы уже сталкивались, это endl. Он вызывает вывод символа новой строки. Другие манипуляторы позволяют задавать формат вывода чисел:
endl | при выводе перейти на новую строку; |
ends | вывести нулевой байт (признак конца строки символов); |
flush | немедленно вывести и опустошить все промежуточные буферы; |
dec | выводить числа в десятичной системе (действует по умолчанию); |
oct | выводить числа в восьмеричной системе; |
hex | выводить числа в шестнадцатиричной системе счисления; |
setw (int n) | установить ширину поля вывода в n символов ( n – целое число); |
setfill(int n) | установить символ-заполнитель; этим символом выводимое значение будет дополняться до необходимой ширины; |
setprecision(int n) | установить количество цифр после запятой при выводе вещественных чисел; |
setbase(int n) | установить систему счисления для вывода чисел; n может принимать значения 0, 2, 8, 10, 16, причем 0 означает систему счисления по умолчанию, т.е. 10. |
Использовать манипуляторы просто – их надо вывести в выходной поток. Предположим, мы хотим вывести одно и то же число в разных системах счисления:
int x = 53; cout << "Десятичный вид: " << dec << x << endl << "Восьмеричный вид: " << oct << x << endl << "Шестнадцатеричный вид: " << hex << x << endl
Аналогично используются манипуляторы с параметрами. Вывод числа с разным количеством цифр после запятой:
double x; // вывести число в поле общей шириной // 6 символов (3 цифры до запятой, // десятичная точка и 2 цифры после запятой) cout << setw(6) << setprecision(2) << fixed << x << endl;
Те же манипуляторы (за исключением endl и ends ) могут использоваться и при вводе. В этом случае они описывают представление вводимых чисел. Кроме того, имеется манипулятор, работающий только при вводе, это ws. Данный манипулятор переключает вводимый поток в такой режим, при котором все пробелы (включая табуляцию, переводы строки, переводы каретки и переводы страницы) будут вводиться. По умолчанию эти символы воспринимаются как разделители между атрибутами ввода.
int x; // ввести шестнадцатеричное число cin >> hex >> x;
Строковые потоки
Специальным случаем потоков являются строковые потоки, представленные классом strstream. Отличие этих потоков состоит в том, что все операции происходят в памяти. Фактически такие потоки формируют форматированную строку символов, заканчивающуюся нулевым байтом. Строковые потоки применяются, прежде всего, для того, чтобы облегчить форматирование данных в памяти.
Например, в приведенном в предыдущей главе классе Exception для исключительной ситуации можно добавить сообщение. Если мы хотим составить сообщение из нескольких частей, то может возникнуть необходимость форматирования этого сообщения:
// произошла ошибка strstream ss; ss << "Ошибка ввода-вывода, регистр: " << oct << reg1; ss << "Системная ошибка номер: " << dec << errno << ends; String msg(ss.str()); ss.rdbuf()->freeze(0); Exception ex(Exception::INTERNAL_ERROR, msg); throw ex;
Сначала создается объект типа strstream с именем ss. Затем в созданный строковый поток выводятся сформатированные нужным образом данные. Отметим, что в конце мы вывели манипулятор ends, который добавил необходимый для символьной строки байтов нулевой байт. Метод str() класса strstream предоставляет доступ к сформатированной строке (тип его возвращаемого значения – char* ). Следующая строка освобождает память, занимаемую строковым потоком (подробнее об этом рассказано ниже). Последние две строки создают объект типа Exception с типом ошибки INTERNAL_ERROR и сформированным сообщением и вызывают исключительную ситуацию.
Важное свойство класса strstream состоит в том, что он автоматически выделяет нужное количество памяти для хранения строк. В следующем примере функция split_numbers выделяет числа из строки, состоящей из нескольких чисел, разделенных пробелом, и печатает их по одному на строке.
#include <strstream.h> void split_numbers(const char* s) { strstream iostr; iostr << s << ends; int x; while (iostr >> x) cout << x<< endl; } int main() { split_numbers("123 34 56 932"); return 1; }
Замечание. В среде Visual C++ файл заголовков называется strstream.h.
Как видно из этого примера, независимо от того, какова на самом деле длина входной строки, объект iostr автоматически выделяет память, и при выходе из функции split_numbers, когда объект уничтожается, память будет освобождена.
Однако из данного правила есть одно исключение. Если программа обращается непосредственно к хранимой в объекте строке с помощью метода str (), то объект перестает контролировать эту память, а это означает, что при уничтожении объекта память не будет освобождена. Для того чтобы память все-таки была освобождена, необходимо вызвать метод rdbuf()->freeze(0) (см. предыдущий пример).