что значит cout в c

Что значит cout в c

Этот раздел является переводом туториала C++ Language

Примеры программ предыдущих разделов обеспечивали незначительное взаимодействие с пользователем, если оно вообще было. Они просто отображали значения на экране, но стандартная библиотека предоставляет множество дополнительных способов взаимодействия с пользователем через функции ввода / вывода. В этом разделе будет представлено краткое введение в некоторые из наиболее полезных. C++ использует удобную абстракцию, называемую потоками, для выполнения операций ввода и вывода на последовательных носителях, таких как экран, клавиатура или файл.

Стандартная библиотека определяет несколько потоков, которые могут быть использованы для доступа к стандартным объектам из окружения во время работы программы:

Мы рассмотрим более подробно только cout и cin (стандартные потоки вывода и ввода). cerr и clog также являются потоками вывода, поэтому они по сути работают как cout, с той лишь разницей, что они идентифицируют потоки для определенных целей: сообщения об ошибках и журналирование; они во многих случаях фактически делают одно и то же: они печатают на экране, хотя они также могут быть индивидуально перенаправлены.

Стандартный вывод (cout)

В большинстве программных сред стандартный поток вывода по умолчанию выводится на экран, объектом C++ для доступа к нему является cout.

Для операций форматированного вывода cout используется вместе с оператором вставки, который записывается как

Для операций форматированного ввода cin используется вместе с операцией извлечения, который записывается как >> (т.е. два знака «больше»). Далее следует переменная, в которой должны хранится извлеченные данные. Например:

В первом выражении объявляется переменная age типа int, а во втором из cin извлекается значение, которое будет в ней храниться. Эта операция приводит к ожиданию ввода из cin. Обычно это означает, что программа будет ожидать, пока пользователь введет некоторую последовательность с клавиатуры. В этом случае стоит отметить, что введенные символы будут переданы программе после нажатия клавиши ENTER (или RETURN). При достижении операции извлечения из cin, программа будет ждать настолько долго, насколько это необходимо, пока не будет произведен ввод.

Операция извлечения из cin использует тип переменной после >> для определения того, как интерпретировать символы из ввода; если это число, ожидаемым форматом ввода будем последовательность цифр, если строка, то последовательность символов и т.д.

Как вы видите, извлечение из cin делает задачу ввода данных из стандартного ввода довольно простой. Но этот метод имеет также большой недостаток. Что произойдет в примере выше, если пользователь введет что-то, что не может быть интерпретировано как целое число? В этом случае операция извлечения завершится неудачно. И это, по умолчанию, позволяет программе продолжить работу, не устанавливая значение переменной i, что приведет к неопределенному результату, если значение i используется позже.

Это плохое поведение программы. Большинство программ должны вести себя так, как ожидается, независимо от того, что вводит пользователь, занимаясь обработкой неправильных значений. Только очень простые программы могут зависеть от значений, введенных из cin, без соответствующей проверки. Немного позже мы увидим, как stringstream можно использовать для контроля за пользовательским вводом.

Извлечением из cin можно запрашивать более одного элемента в одном выражении:

В обоих случаях от пользователя требуется ввод двух значений: одно для переменной a, а другое для переменной b. Для разделения двух последовательных операций ввода используется любой тип разделителей. Это могут быть пробелы, символы табуляции или новой строки.

cin и строки

Оператор извлечения может быть применен к cin для извлечения строк символов так же, как и для фундаментальных типов данных:

Однако извлечение из cin считает разделители (пробелы, символы табуляции и новой строки. ) окончанием извлекаемого значения. Таким образом, извлечение строки означает извлечение одного слова, а не фразы или предложения.

Для получения из cin целой строки имеется функция getline, которая принимает поток (cin) первым аргументом и строковую переменную вторым. Например:

Обратите внимание на то, что в обоих вызовах getline мы используем один и тот же идентификатор (mystr). Во втором случае программа просто замещает предыдущее содержимое новым, которое введено.

Стандартным поведением, которое большинство пользователей ожидают от консольной программы, это запрос ввода от пользователя каждый раз, пользователь заполняет поле и затем нажимает ENTER (RETURN). Поэтому, если у вас нет веской причины не делать этого, вы всегда должны использовать getline для получения ввода в консольных программах вместо извлечения из cin.

stringstream

Стандартный заголовочный файл определяет тип stringstream, который позволяет обрабатывать строку как поток, и это позволяет использовать операции вставки/извлечения в/из строки так же, как если бы она была потоком cin или cout. Эта возможность особенно полезна для преобразования строк в числовые значения и наоборот. Например, чтобы извлечь целое число из строки, мы можем написать:

Здесь объявляется переменная типа string и инициализируется значением «1204», и переменная типа int. Затем в третьей строке эта переменная используется для извлечения из потока, созданного из строки. Эта часть кода сохраняет числовое значение 1204 в переменной myint.

В этом примере мы получаем числовые значения из стандартного ввода косвенно: вместо извлечения числовых значений непосредственно из cin мы получаем строки из него в строковый объект (mystr), затем мы извлекаем значения из этой строки в переменные price и quantity. Так как это числовые значения, с ними можно производить арифметические операции, такие как умножение, для получения итоговой цены.

Используя этот подход для получения целых строк и извлечения их содержимого, мы отделяем процесс получения пользовательского ввода от его интерпретации как данных, позволяя процессу ввода быть тем, чего ожидает пользователь, и в то же время получить больше контроля над преобразованием его содержимого в полезные данные.

Источник

Обзор средств ввода-вывода в C++

Приложение, написанное на любом языке программирования, должно взаимодействовать с окружающим миром. Иначе пользы от него не будет. Как правило, такое взаимодействие осуществляется посредством ввода-вывода информации на монитор или в файл. Правда, есть некоторое множество программ, которые не используют файловый или консольный ввод-вывод: это программы, осуществляющие низкоуровневое взаимодействие с аппаратной частью компьютера и периферией (ядро ОС, драйверы и пр.), но это уже экзотика.

В стандартном C++ существует два основных пути ввода-вывода информации: с помощью потоков, реализованных в STL (Standard Template Library) и посредством традиционной системы ввода-вывода, унаследованной от C. Если копнуть немного глубже, то окажется, что и потоки, и традиционная система ввода-вывода для осуществления необходимых действий используют вызовы операционной системы. И это правильно.

Дальнейшее изложение не претендует на полноту, но описывает основные принципы использования библиотек. Подробности использования можно посмотреть в многочисленной литературе по C++ и STL, в MSDN и пр.

Традиционный ввод-вывод

Библиотека stdio предоставляет необходимый набор функций для ввода и вывода информации как в текстовом, так и в двоичном представлении. Следует отметить, что в отличие от классической C‑библиотеки, в современных библиотеках имеются более безопасные аналоги «классических» функций. Как правило, они имеют такое же имя, к которому добавлен суффикс _s. Рекомендуется использовать именно эти, безопасные функции.

Самая Первая Программа с использованием библиотеки stdio выглядит так:

В stdio для консольного ввода-вывода предусмотрена отдельная группа функций. Однако эти функции, как правило, являются обёртками для аналогичных функций файлового ввода-вывода, для которых аргумент типа FILE задан по умолчанию.

Самая Первая Программа с использование файлового вывода из библиотеки stdio выглядит так:

Некоторые популярные функции из stdio:

Сущность FILE представляет собой структуру, в которой хранится вся информация для управления потоком ввода-вывода.

Файл открывается функцией fopen(), которой передаются два параметра. Первый параметр определяет имя файла. Второй — определяет режим открытия файла: чтение, запись, произвольный доступ и т.п., а также указание на то, как работать с данными: в текстовом или двоичном режиме. Подробности — см. в документации.

Пример использования stdio

Ввод-вывод с помощью потоков STL

Самая Первая Программа с использованием потоков STL выглядит так:

Потоки cin, cout и cerr соответствуют потокам stdin, stdout и stderr соответственно.

Иерархия классов ввода-вывода STL достаточно сложна. Любители тонких ощущений могут найти её описание в литературе. Впрочем, остальных также не минует чаша сия, но только позже, когда потребуются знания чуть повыше того базового уровня, который описывается здесь.

Для ввода-вывода сначала необходимо создать поток — экземпляр соответствующего класса STL, а затем связать его с файлом. Для потока вывода используется класс ofstream, для потока ввода — ifstream, для потока ввода-вывода — fstream. В каждом из этих классов есть метод open(), который связывает поток с файлом. Проще говоря, открывает файл. Методу передаются два параметра: имя файла и режим открытия файла. Второй параметр представляет собой набор битовых флагов, определяющих режим открытия файла (чтение, запись и пр.) и способ работы с данными (текстовый или двоичный режим). Второй параметр опционален, т.е. имеет значение по умолчанию, соответствующее классу.

Вышеупомянутые классы имеют также конструкторы, позволяющие открыть файл сразу при создании потока. Параметры этих конструкторов полностью совпадают с параметрами метода open().

При ошибке открытия файла (в контексте логического выражения) поток получает значение false.

Файл закрывается методом close(). Этот метод также вызывается при разрушении экземпляров классов потоков.

Операции чтения и записи в поток, связанный с файлом, осуществляются либо с помощью операторов >, перегруженных для классов потоков ввода-вывода, либо с помощью любых других методов классов потоков ввода-вывода.

Некоторые наиболее употребляемые методы:

Пример использования потоков STL

Взаимодействие потокового и традиционного ввода-вывода

Апологеты C++ рекомендуют использовать для ввода-вывода только потоки STL и отказаться от использования традиционного ввода-вывода в духе C. Однако, ничто не мешает, по крайней мере пока, использовать традиционную систему ввода-вывода. Более того, предусмотрена специальная функция для синхронизации ввода-вывода, выполненного посредством потоков и посредством старых функций.

Заключение

Какой механизм использовать — вопрос предпочтений программиста, если работодателем явно не предписано использование конкретного механизма. В любом случае для физического ввода-вывода используются вызовы операционной системы. Всё остальное — обёртка, набор более или менее удобных функций или классов для взаимодействия с ОС.

Использование механизма потоков считается более безопасным. Но, как известно, плохую программу можно написать на любом языке программирования. Это также относится и к использованию библиотек. Автор статьи: Череп.

Источник

Поточный ввод-вывод в C++

Поточный ввод-вывод в C++ выполняется с помощью функций сторонних библиотек. В С++, как и в С, нет встроенных в язык средств ввода-вывода.

Библиотека iostream определяет три стандартных потока:

Для их использования в Microsoft Visual Studio необходимо прописать строку:

Для выполнения операций ввода-вывода переопределены две операции поразрядного сдвига:

Возможно многократное назначение потоков:
cout

Ввод информации

При этом из входного потока читается последовательность символов до пробела, затем эта последовательность преобразуется к типу идентификатора, и получаемое значение помещается в идентификатор:

Возможно многократное назначение потоков:
cin >> переменная1 >> переменная2 >>. >> переменнаяn;

При наборе данных на клавиатуре значения для такого оператора должны быть разделены символами (пробел, \n, \t ).

Особого внимания заслуживает ввод символьных строк. По умолчанию потоковый ввод cin вводит строку до пробела, символа табуляции или перевода строки.

Результат выполнения

Для ввода текста до символа перевода строки используется манипулятор потока getline() :

Результат выполнения

Манипуляторы потока

В С++ имеется ряд манипуляторов. Рассмотрим основные:

Пример Программа ввода-вывода значения переменной в C++

Та же программа, написанная на языке Си

Пример Использование форматированного вывода

Результат выполнения

Еще один пример использования форматированного вывода: для t∈[0;3] с шагом 0,5 вычислить значение y=cos(t).

Результат выполнения

Источник

1.5 – Знакомство с iostream: cout, cin и endl

Библиотека ввода/вывода

Библиотека ввода/вывода (библиотека io) является частью стандартной библиотеки C++, которая имеет дело с базовым вводом и выводом. Мы будем использовать функции этой библиотеки для получения ввода с клавиатуры и вывода данных в консоль. Буквы io в iostream означают «input/output» (ввод/вывод).

std::cout

Вспомним нашу программу Hello world :

std::cout может печатать не только текст, но и числа:

Это дает результат:

Его также можно использовать для вывода значений переменных:

Это дает результат:

Чтобы напечатать несколько элементов в одной строке, для объединения (связывания) нескольких частей выводимых данных, оператор вставки ( ) можно использовать несколько раз в одном выражении. Например:

Эта программа печатает:

Вот еще один пример, в котором мы печатаем и текст, и значение переменной в одном выражении:

Эта программа печатает:

std::endl

Как вы думаете, что напечатает следующая программа?

Результат может вас удивить:

Отдельные выражения вывода не приводят к отдельным выводимым строкам в консоли.

Если мы хотим выводить в консоль отдельные выводимые строки, нам нужно указать консоли, когда необходимо переместить курсор на следующую строку.

Совет

В приведенной выше программе второй std::endl технически не нужен, так как программа сразу же после этого завершается. Однако он служит двум полезным целям: во-первых, он помогает указать, что строка вывода является «законченной мыслью». Во-вторых, если мы позже захотим добавить дополнительные выражения вывода, нам не нужно будет изменять существующий код. Мы можем просто добавить новые выражения.

std::endl против ‘\n’

Вот пример, в котором ‘\n’ используется двумя разными способами:

Этот код напечатает:

Обратите внимание, что когда ‘\n’ используется сам по себе для перемещения курсора на следующую строку, необходимы одинарные кавычки. При встраивании в текст, который уже заключен в двойные кавычки, одинарные кавычки не нужны.

Мы рассмотрим, что такое ‘\n’ более подробно, когда перейдем к уроку о символах (4.11 – Символы).

Лучшая практика

Предупреждение

‘\n’ использует обратный слеш (как и все специальные символы в C++), а не прямой слеш. Использование прямого слеша (например, ‘/n’ ) может привести к неожиданному поведению.

std::cin

Если ваш экран закрывается сразу после ввода числа, обратитесь к уроку «0.8 – Несколько основных проблем C++» для решения этой проблем.

Лучшая практика

Существуют споры о том, нужно ли инициализировать переменную непосредственно перед тем, как передать ей значение, предоставленное пользователем, через другой источник (например, std::cin ), поскольку значение, предоставленное пользователем, просто перезапишет значение инициализации. В соответствии с нашей предыдущей рекомендацией о том, что переменные всегда следует инициализировать, лучше всего сначала инициализировать переменную.

Мы обсудим, как std::cin обрабатывает недопустимые входные данные в следующем уроке (7.16 – std::cin и обработка недопустимых входных данных).

Для продвинутых читателей

Резюме

Подробнее об операторах мы поговорим в уроке «1.9 – Знакомство с литералами и операторами».

Небольшой тест

Вопрос 1

Рассмотрим следующую программу, которую мы использовали выше:

Запустите эту программу несколько раз и опишите, что произойдет, если вместо этого вы введете следующие типы входных данных:

б) Число с дробной частью. Попробуйте числа с дробными составляющими меньше 0,5 и больше 0,5 (например, 3,2 и 3,7).

Дробная составляющая опущена.

Всё прекрасно работает.

г) Слово, например «Hello».

д) Действительно большое число (минимум 3 миллиарда).

Вы получаете, казалось бы, случайное число.

Последнее предложение может быть особенно неожиданным. Попробуйте! Это происходит потому, что x может содержать числа только до определенного размера. После этого он «переполняется». Мы обсудим переполнение в следующем уроке.

Источник

Дополнительные возможности cin и cout в C++

ЧТО ВНУТРИ iostream.h

Каждая написанная вами на C++ программа включала заголовочный файл iostream.h. Этот файл содержит определения, позволяющие вашим программам использовать cout для выполнения вывода и cin для выполнения ввода. Более точно, этот файл определяет классы istream и ostream (входной поток и выходной поток), a cin и соut являются переменными (объектами) этих классов. Выберите время, чтобы напечатать файл iostream.h. Он находится в подкаталоге INCLUDE. Определения в этом файле достаточно сложны. Однако если вы пройдете по файлу медленно, то обнаружите, что большинство определений являются просто определениями классов и констант. Внутри файла вы найдете объявления переменных cin и cout.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ cout

Как вы уже знаете, cout представляет собой класс, который содержит несколько разных методов. Следующие программы иллюстрируют использование некоторых методов, которые ваши программы могут применять для форматирования вывода. Из урока 3 вы узнали, что манипулятор setw позволяет вашим программам указать минимальное количество символов, которое может занять следующее выходное значение:

<
int i;
for (i = 3; i С:> COUTWIDT

Мое любимое число1001

Мое любимое число 1001

Мое любимое число 1001

Мое любимое число 1001

Подобно манипулятору setw, ширина, выбираемая с помощью функции cout.width, действует только для следующего выходного значения.

Использование символа-заполнителя

Если вы используете манипулятор setw или функцию cout.width для управления шириной вывода, cout будет помещать пробелы до (или после для выровненных влево) значений, как это и требуется. В зависимости от назначения вашей программы вы, возможно, захотите использовать символ, отличный от пробела. Предположим, например, что ваша программа создает такую таблицу:

Таблица информации
Профиль компании. 10
Доходы и убытки компании. 11
Члены правления компании. 13

В данном случае вывод предваряет номера страниц точками. Функция cout.fill позволяет вам указать символ, который cout будет использовать для заполнения пустого пространства. Следующая программа COUTFILL.CPP создает таблицу, подобную приведенной выше:

<
float value = 1.23456;
int i;
for (i = 1; i С:>SETPREC

Если вы используете манипулятор setprecision для изменения точности, ваша установка действует до тех пор, пока программа повторно не использует setprecision.

ВЫВОД И ВВОД ОДНОГО СИМВОЛА ЗА ОДИН РАЗ

В зависимости от назначения вашей программы вам, возможно, потребуется выводить символы на дисплей или читать с клавиатуры по одному символу за один раз. Для вывода одного символа за один раз ваши программы могут использовать функцию cout.put. Следующая программа COUTPUT.CPP использует эту функцию для вывода на экран сообщения Учимся программировать на языке C++! по одному символу за раз:

<
char string[] = «Учимся программировать на языке C++!»;
int i;
for (i = 0; string[i]; i++) cout.put(string[i]) ;
>

Библиотека этапа выполнения предоставляет функцию с именем toupper, которая возвращает заглавный эквивалент строчной буквы. Следующая программа COUTUPPR.CPP использует функцию toupper для преобразования символа в верхний регистр, а затем выводит эту букву с помощью cout.put.

#include // прототип toupper

<
char string[] = «C++ language»;
int i;
for (i = 0; string[i]; i++) cout.put(toupper(string[i]));
cout С:> COUTUPPR

Результирующая строка: C++ language

* К сожалению, функция toupper применима только к английским буквам. Прим. перев.

Источник