Ввод-вывод строк

Цель и порядок работы

Цель работы – ознакомиться с возможностями ввода-вывода языка C++, освоить основные операции работы со строками и файлами.

Порядок выполнения работы:

- ознакомиться с описанием лабораторной работы;

- получить задание у преподавателя, согласно своему варианту;

- написать программу и отладить ее на ЭВМ;

- оформить отчет.

Краткая теория

В библиотеке C++ имеется набор классов для управления вводом-выводом. В отличие от функций буферизованного ввода-вывода библиотек C (таких, как printf и scanf, не выполняющих никаких проверок на соответствие аргументов форматной строке) классы потоков C++ безопасны в отношении типа. Ввод-вывод использует механизм перегрузки операций, гарантирующий вызов нужной функции-операции для указанного типа данных. Это главное преимущество потоков языка C++.

2.1 Строки в C++

Ввод-вывод строк

В C++ есть два вида строк С-строки и класс string стандартной библиотеки C++.

C-строка представляет собой массив символов, завершающийся символом с кодом 0. Класс string более безопасен в использовании, чем C-строки, но и более ресурсоемок. Для грамотного использования этого класса требуется знание объектно-ориентированного программирования. Кроме этого существуют более функциональные и удобные в использовании классы библиотеки.net, которые будут рассмотрены позже, поэтому ограничимся рассмотрением C-строк.

Память под строки, как и под другие массивы, может выделяться как компилятором, так и непосредственно в программе. Длина динамической строки может задаваться выражением, длина нединамической строки должна быть только константным выражением. Чаще всего длина строки задается частным случаем константного выражения – константой. Удобно задавать длину с помощью именованной константы, поскольку такой вариант, во-первых, лучше читается, а во-вторых, при возможном изменении длины строки потребуется изменить программу только в одном месте:

const int len_str = 100;

char msg[len_str];

При задании длины необходимо учитывать завершающий нуль-символ. Например, в строке, приведенной выше, можно хранить не 100 символов, а только 99. Строки можно при описании инициализировать строковыми константами, при этом нуль-символ в позиции, следующей за последним заданным символом, формируется автоматически:

const int len_str = 100;

char msg[len_str] = " Новая строка";

Если строка при определении инициализируется, ее размерность можно опускать (компилятор сам выделит память, достаточную для размещения всех символов строки и завершающего нуля):

char msg[ ] = " Новая строка"; //13 символов

Для размещения строки в динамической памяти надо описать указатель на char, а затем выделить память с помощью new или mallос (первый способ предпочтительнее).

char *p = new char[len_str];

Естественно, что в этом случае длина строки может быть переменной и задаваться на этапе выполнения программы. Динамические строки, как и другие динамические массивы, нельзя инициализировать при создании.

Для ввода-вывода строк используются как уже известные нам объекты cin и cout, так и функции, унаследованные из библиотеки С.

Рассмотрим сначала первый способ:

#include " stdafx.h"

#include < iostream>

using namespace std;

int main()

{

const int n = 80;

char s[n];

cin > > s;

cout < < s < < endl;

return 0;

}

Строки вводится точно так же, как и переменные других типов.

При вводе строки из нескольких слов, программа выведет только первое слово. Это связано с тем, что ввод выполняется до первого пробельного символа (то есть пробела, знака табуляции или символа перевода строки '\n')

Если требуется ввести строку, состоящую из нескольких слов, в одну строковую переменную, используются методы getline или get класса istream, объектом которого является cin.

#include " stdafx.h"

#include < iostream>

using namespace std;

int main()

{

const int n = 80;

char s[n];

cin.getline(s, n);

cout < < s < < endl;

return 0;

}

Метод getline считывает из входного потока n - 1 символов или менее (если символ перевода строки встретится раньше) и записывает их в строковую переменную s, Символ перевода строки также считывается (удаляется) из входного потока, но не записывается в переменную, вместо него размещается завершающий '\0'. Если в строке исходных данных более n - 1 символов, следующий ввод будет выполняться из той же строки, начиная с первого несчитанного символа. Метод get работает аналогично, но оставляет в потоке символ перевода строки. В строковую переменную добавляется завершающий ноль.

Если в программе требуется ввести несколько строк, метод getl1nе удобно использовать в заголовке цикла, например:

#include " stdafx.h"

#include < iostream>

using namespace std;

int main()

{

const int n = 80;

char s[n];

while (cin.getline(s, n))

{

cout < < s < < endl;

};

return 0;

}

Рассмотрим теперь способы ввода-вывода строк, перекочевавшие в С++ из языка С. Во-первых, можно использовать для ввода строки известную нам функцию scanf, а для вывода – printf, задав спецификацию формата %s.

Ввод будет выполняться так же, как и для классов ввода-вывода – до первого пробельного символа. Чтобы ввести строку, состоящую из нескольких слов, используется спецификация %c (символы) с указанием максимального количества вводимых символов, например:

scanf(" %10c", s);

Количество символов может быть только целой константой. При выводе можно задать перед спецификацией %s количество позиций, отводимых под строку:

printf(" %10s", s);

Строка при этом выравнивается по правому краю отведенного поля. Если заданное количество позиций недостаточно для размещения строки, оно игнорируется, и строка выводится целиком.

Библиотека содержит также функции, специально предназначенные для ввода-вывода строк: gets и puts.

Функция gets(s) читает символы с клавиатуры до появления символа новой строки и помещает их в строку s (сам символ новой строки в строку не включается, вместо него в строку заносится нуль-символ).

Функция puts(s) выводит строку s на стандартное устройство вывода, заменяя завершающий 0 символом новой строки. Возвращает неотрицательное значение при успехе или EOF при ошибке.

Функциями семейства printf удобнее пользоваться в том случае, если в одном операторе требуется ввести или вывести данные различных типов. Если же работа выполняется только со строками, проще применять специальные функции для ввода-вывода строк gets и puts.