Операции помещения и извлечения. Манипуляторы

Поток — это абстрактное понятие, относящееся к любому переносу данных от источника к приемнику. Потоки C++, в отличие от функций ввода/вывода в стандартном С, обеспечивают надежную работу как со стандартными, так и с определенными пользователем типами данных, а также единообразный и понятный синтаксис.

Чтение данных из потока называется извлечением, вывод в поток — помещением, или включением. Поток определяется как последовательность байтов и не зависит от конкретного устройства, с которым производится обмен (оперативная память, файл на диске, клавиатура или принтер). Обмен с потоком для увеличения скорости передачи данных производится, как правило, через специальную область оперативной памяти — буфер. Фактическая передача данных выполняется при выводе после заполнения буфера, а при вводе — если буфер исчерпан.

По направлению обмена потоки можно разделить на входные (данные вводятся в память), выходные (данные выводятся из памяти) и двунаправленные (допускающие как извлечение, так и включение).

По виду устройств, с которыми работает поток, можно разделить потоки на стандартные, файловые и строковые.

Стандартные потоки предназначены для передачи данных от клавиатуры и на экран дисплея, файловые потоки — для обмена информацией с файлами на внешних носителях данных (например, на магнитном диске), а строковые потоки — для работы с массивами символов в оперативной памяти.

Для поддержки потоков библиотека C++ содержит иерархию классов, построенную на основе двух базовых классов — iosи streambuf. Класс ios содержит общие для ввода и вывода поля и методы, класс streambuf обеспечивает буферизацию потоков и их взаимодействие с физическими устройствами.

Основным преимуществом потоков по сравнению с функциями ввода/вывода, унаследованными из библиотеки С, является контроль типов, а также расширяемость, то есть возможность работать с типами, определенными пользователем. Для этого требуется переопределить операции потоков.

К недостаткам потоков можно отнести снижение быстродействия программы, которое в зависимости от реализации компилятора может быть весьма значительным.

Заголовочный файл <iostream> содержит, кроме описания классов для ввода/вывода, четыре предопределенных объекта потокового ввода/вывода.

Эти объекты создаются при включении в программу заголовочного файла <iostream>, при этом становятся доступными связанные с ними средства ввода/вывода. Имена этих объектов можно переназначить на другие файлы или символьные буферы.

Манипуляторами называются функции, которые можно включать в цепочку операций помещения и извлечения для форматирования данных. Манипуляторы делятся на простые, не требующие указания аргументов, и параметризованные. Пользоваться манипуляторами более удобно, чем методами установки флагов форматирования.

Таблица 5 — Манипуляторы

Пример c манипуляторами setw, setfill и setprecision:

#include <iostream.h>

#include <iomanip.h>

#include <conio.h>

#include <math.h>

//прототипы функций

float input_a();

//главная функция