本日の投稿は、Iostream について知っておくべきことについてです。特に、フォーマット済みおよび未フォーマットの入出力について書いています。
入力関数と出力関数
C++ には、キーボードとモニターの扱いに便利な 4 つの定義済みストリーム オブジェクトがあります。
ストリーム オブジェクトを使用して、コマンド ラインから読み取り、合計を返すプログラムを作成できます。
// Iostreams.cpp
#include <iostream>
int main(){
std::cout << std::endl;
std::cout << "Type in your numbers(Quit with an arbitrary character): " << std::endl;
int sum{0};
int val;
while ( std::cin >> val ) sum += val;
std::cout << "Sum: " << sum << std::endl;
std::cout << std::endl;
}
このプログラムは、ストリーム演算子 <<と>> およびストリーム マニピュレータ std::endl を使用します。
- 挿入演算子 <<は、文字を出力ストリーム std::cout にプッシュします。
- 抽出演算子>> は、入力ストリーム std::cin から文字を取り出します。
- どちらの演算子も自分自身への参照を返すため、挿入演算子または抽出演算子のチェーンを構築できます。
std::endl は、'\n' 文字を std::cout に置き、出力バッファーをフラッシュするため、ストリーム マニピュレーターです。
以下は、最も頻繁に使用されるストリーム マニピュレータです。
入力
入力ストリームから 2 つの方法で読み取ることができます:エクストラクター>> でフォーマットされ、明示的なメソッドでフォーマットされていません。
書式付き入力
抽出演算子>>
- すべての組み込み型と文字列に対して定義済み
- ユーザー定義のデータ型に実装できます
- フォーマット指定子によって構成できます。
次のコード スニペットは、2 つの int を読み取る簡単な方法を示しています。
#include <iostream> ... int a, b; std::cout << "Two natural numbers: " << std::endl; std::cin >> a >> b; // < 2000 11> std::cout << "a: " << a << " b: " << b;
std::cin はデフォルトで先頭の空白を無視します。
フォーマットされていない入力
入力ストリームは、フォーマットされていない入力に対していくつかのメソッドをサポートしています。
- std::string には getline 関数があります
std::string の getline 関数には、istream の getline 関数よりも大きな利点があります。 std::string は、そのメモリを自動的に処理します。逆に、呼び出し is.get(buf, num) でバッファ buf 用のメモリを予約する必要があります。区切り文字も指定できるので、getline 関数を使用すると非常に便利です。
// inputUnformatted.cpp
#include <fstream>
#include <iostream>
#include <string>
int main(){
std::cout << std::endl;
std::string line;
std::cout << "Write a line: " << std::endl;
std::getline(std::cin, line); // (1)
std::cout << line << std::endl;
std::cout << std::endl;
std::ifstream inputFile("test.txt");
while ( std::getline(inputFile, line, ';') ) { // (2)
std::cout << line << std::endl;
}
}
まず、プログラムは行 (1) で std::cin を読み取ります。次に、ファイル test.txt から行 (2) を読み取ります。
簡単にするために、コードはエラー処理を行いません。エラー処理の詳細については、前回の投稿「C++ コア ガイドライン:iostreams」を参照してください。ファイル test.txt には、「;」で区切られた数字が含まれています。
出力
前回の投稿 C++ コア ガイドライン:iostreams で約束したように、ここに iostream の書式指定子があります。それらの場所を知っているか、少なくとも知っておく必要があります。
重要なフォーマット指定子
経験豊富な C++ プログラマーである学生が、私のクラスで、C++ の算術演算は十分に正確ではないという不満をよく耳にします。その理由はほとんどの場合、C++ ではなく、Iostream のデフォルトの書式指定子にあります。知っておくべきことを見てみましょう:
初めに。マニピュレータまたはフラグを使用してフォーマットを指定できます。
マニピュレータとフラグ
// formatSpecifier.cpp
#include <iostream>
int main(){
std::cout << std::endl;
int num{2011};
std::cout << "num: " << num << "\n\n";
std::cout.setf(std::ios::hex, std::ios::basefield); // (1)
std::cout << "hex: " << num << std::endl;
std::cout.setf(std::ios::dec, std::ios::basefield); // (1)
std::cout << "dec: " << num << std::endl;
std::cout << std::endl;
std::cout << std::hex << "hex: " << num << std::endl; // (2)
std::cout << std::dec << "dec: " << num << std::endl; // (2)
std::cout << std::endl;
}
行 (1) はフラグを使用し、行 (2) マニピュレーターを使用して出力をフォーマットします。
可読性と保守性の観点から、私はマニピュレーターを強く好みます。
Iostream のマニピュレータ
よし、最も重要なマニピュレータから始めよう.
次の表は、関連する書式指定子を示しています。各アプリケーションの後にリセットされるフィールド幅を除いて、フォーマット指定子はスティッキーです。
引数を持たないマニピュレータにはヘッダ
- ブール値
- フィールドに文字を入力して入力
- テキストの配置
- 正符号と大文字/小文字
- 数値ベース
- 浮動小数点数
浮動小数点数には特別なルールがあります:
- 有効桁数 (カンマの後の桁数) はデフォルトで 6 です。
- 有効桁数が十分でない場合、数値は科学表記法で表示されます。
- 前後のゼロは表示されません。
- 可能であれば、小数点は表示されません。
多くの理論を経て、ここに実際のフォーマット指定子があります。
// formatSpecifierOutput.cpp
#include <iomanip>
#include <iostream>
int main(){
std::cout << std::endl;
std::cout << "std::setw, std::setfill and std::left, right and internal: " << std::endl;
std::cout.fill('#');
std::cout << -12345 << std::endl;
std::cout << std::setw(10) << -12345 << std::endl;
std::cout << std::setw(10) << std::left << -12345 << std::endl;
std::cout << std::setw(10) << std::right << -12345 << std::endl;
std::cout << std::setw(10) << std::internal << -12345 << std::endl;
std::cout << std::endl;
std::cout << "std::showpos:" << std::endl;
std::cout << 2011 << std::endl;
std::cout << std::showpos << 2011 << std::endl;
std::cout << std::noshowpos << std::endl;
std::cout << "std::uppercase: " << std::endl;
std::cout << 12345678.9 << std::endl;
std::cout << std::uppercase << 12345678.9 << std::endl;
std::cout << std::nouppercase << std::endl;
std::cout << "std::showbase and std::oct, dec and hex: " << std::endl;
std::cout << 2011 << std::endl;
std::cout << std::oct << 2011 << std::endl;
std::cout << std::hex << 2011 << std::endl;
std::cout << std::endl;
std::cout << std::showbase;
std::cout << std::dec << 2011 << std::endl;
std::cout << std::oct << 2011 << std::endl;
std::cout << std::hex << 2011 << std::endl;
std::cout << std::dec << std::endl;
std::cout << "std::setprecision, std::fixed and std::scientific: " << std::endl;
std::cout << 123.456789 << std::endl;
std::cout << std::fixed << std::endl;
std::cout << std::setprecision(3) << 123.456789 << std::endl;
std::cout << std::setprecision(4) << 123.456789 << std::endl;
std::cout << std::setprecision(5) << 123.456789 << std::endl;
std::cout << std::setprecision(6) << 123.456789 << std::endl;
std::cout << std::setprecision(7) << 123.456789 << std::endl;
std::cout << std::setprecision(8) << 123.456789 << std::endl;
std::cout << std::setprecision(9) << 123.456789 << std::endl;
std::cout << std::endl;
std::cout << std::setprecision(6) << 123.456789 << std::endl;
std::cout << std::scientific << std::endl;
std::cout << std::setprecision(6) << 123.456789 << std::endl;
std::cout << std::setprecision(3) << 123.456789 << std::endl;
std::cout << std::setprecision(4) << 123.456789 << std::endl;
std::cout << std::setprecision(5) << 123.456789 << std::endl;
std::cout << std::setprecision(6) << 123.456789 << std::endl;
std::cout << std::setprecision(7) << 123.456789 << std::endl;
std::cout << std::setprecision(8) << 123.456789 << std::endl;
std::cout << std::setprecision(9) << 123.456789 << std::endl;
std::cout << std::endl;
}
出力は、プログラム formatSpecifierOutput.cpp を説明するのに十分なはずです。
次は?
同期しすぎると負ける。 Iostream の場合、パフォーマンスが低下します。次の投稿で数字をお見せします。