straustrup2 (852740), страница 71
Текст из файла (страница 71)
Будьте добры,за деталями обратитесь к руководству по вашей библиотеке или экспериментируйте. Приведенныекомментарии могут прояснить их назначение. Например, можно открыть файл с условием, что операцияоткрытия не выполнится, если файл уже не существует:void f(){ofstream mystream(name,ios::out|ios::nocreate);if (ofstream.bad()) {//...}//...}Также можно открыть файл сразу на чтение и запись:fstream dictionary("concordance", ios::in|ios::out);Все операции, допустимые для ostream и ostream, можно применять к fstream. На самом деле, классfstream является производным от iostream, который является, в свою очередь, производным от istream иostream. Причина, по которой информация по буферизации и форматированию для ostream и istreamнаходится в виртуальном базовом классе ios, в том, чтобы заставить действовать всю этупоследовательность производных классов.
По этой же причине операции позиционирования в istream иostream имеют разные имена - seekp() и seekg(). В iostream есть отдельные позиции для чтения изаписи.10.5.1 Закрытие потоковФайл может быть закрыт явно, если вызвать close() для его потока:mystream.close();Но это неявно делает деструктор потока, так что явный вызов close() может понадобиться, если толькофайл нужно закрыть до достижения конца области определенности потока.276Бьерн Страуструп.Язык программирования С++Здесь возникает вопрос, как реализация может обеспечить создание предопределенных потоков cout,cin и cerr до их первого использования и закрытие их только после последнего использования. Конечно,разные реализации библиотеки потоков из <iostream.h> могут по-разному решать эту задачу.
В концеконцов, решение – это прерогатива реализации, и оно должно быть скрыто от пользователя. Здесьприводится только один способ, примененный только в одной реализации, но он достаточно общий,чтобы гарантировать правильный порядок создания и уничтожения глобальных объектов различныхтипов.Основная идея в том, чтобы определить вспомогательный класс, который по сути служит счетчиком,следящим за тем, сколько раз <iostream.h> был включен в раздельно компилировавшиеся программныефайлы:class Io_init {static int count;//...public:Io_init();^Io_init();};static Io_init io_init ;Для каждого программного файла определен свой объект с именем io_init.
Конструктор для объектовio_init использует Io_init::count как первый признак того, что действительная инициализация глобальныхобъектов потоковой библиотеки ввода-вывода сделана в точности один раз:Io_init::Io_init(){if (count++ == 0) {// инициализировать cout// инициализировать cerr// инициализировать cin// и т.д.}}Обратно, деструктор для объектов io_init использует Io_count, как последнее указание на то, что всепотоки закрыты:Io_init::^Io_init(){if (--count == 0) {// очистить cout (сброс, и т.д.)// очистить cerr (сброс, и т.д.)// очистить cin// и т.д.}}Это общий прием работы с библиотеками, требующими инициализации и удаления глобальныхобъектов. Впервые в С++ его применил Д.
Шварц. В системах, где при выполнении все программыразмещаются в основной памяти, для этого приема нет помех. Если это не так, то накладные расходы,связанные с вызовом в память каждого программного файла для выполнения функций инициализации,будут заметны. Как всегда, лучше, по возможности, избегать глобальных объектов. Для классов, вкоторых каждая операция значительна по объему выполняемой работы, чтобы гарантироватьинициализацию, было бы разумно проверять такие первые признаки (наподобие Io_init::count) прикаждой операции. Однако, для потоков такой подход был бы излишне расточительным.10.5.2 Строковые потокиКак было показано, поток может быть привязан к файлу, т.е.
массиву символов, хранящемуся не восновной памяти, а, например, на диске. Точно так же поток можно привязать к массиву символов в277Бьерн Страуструп.Язык программирования С++основной памяти. Например, можно воспользоваться выходным строковым потоком ostrstream дляформатирования сообщений, не подлежащих немедленной печати:char* p = new char[message_size];ostrstream ost(p,message_size);do_something(arguments,ost);display(p);С помощью стандартных операций вывода функция do_something может писать в поток ost, передаватьost подчиняющимся ей функциям и т.п.
Контроль переполнения не нужен, поскольку ost знает свойразмер и при заполнении перейдет в состояние, определяемое fail(). Затем функция display можетпослать сообщение в "настоящий" выходной поток. Такой прием наиболее подходит в тех случаях,когда окончательная операция вывода предназначена для записи на более сложное устройство, чемтрадиционное, ориентированное на последовательность строк, выводное устройство. Например, текстиз ost может быть помещен в фиксированную область на экране.Аналогично, istrstream является вводным строковым потоком, читающим из последовательностисимволов, заканчивающейся нулем:void word_per_line(char v[], int sz)/*печатать "v" размером "sz" по одному слову в строке*/{istrstream ist(v,sz); // создать istream для vchar b2[MAX];// длиннее самого длинного словаwhile (ist>>b2) cout <<b2 << "\n";}Завершающий нуль считается концом файла.Строковые потоки описаны в файле <strstream.h>.10.5.3 БуферизацияВсе операции ввода-вывода были определены без всякой связи с типом файла, но нельзя одинаковоработать со всеми устройствами без учета алгоритма буферизации.
Очевидно, что потоку ostream,привязанному к строке символов, нужен не такой буфер, как ostream, привязанному к файлу. Такиевопросы решаются созданием во время инициализации разных буферов для потоков разных типов. Носуществует только один набор операций над этими типами буферов, поэтому в ostream нет функций,код которых учитывает различие буферов. Однако, функции, следящие за переполнением иобращением к пустому буферу, являются виртуальными.
Это хороший пример применения виртуальныхфункций для единообразной работы с эквивалентными логически, но различно реализованнымиструктурами, и они вполне справляются с требуемыми алгоритмами буферизации. Описание буферапотока в файле <iostream.h> может выглядеть следующим образом:class streambuf {// управление буфером потокаprotected:char* base;// начало буфераchar* pptr;// следующий свободный байтchar* gptr;// следующий заполненный байтchar* eptr;// один из указателей на конец буфераchar alloc;// буфер, размещенный с помощью "new"//...// Опустошить буфер:// Вернуть EOF при ошибке, 0 - удачаvirtual int overflow(int c = EOF);// Заполнить буфер:// Вернуть EOF в случае ошибки или конца входного потока,// иначе вернуть очередной символvirtual int underflow();//...278Бьерн Страуструп.Язык программирования С++public:streambuf();streambuf(char* p, int l);virtual ~streambuf();int snextc()// получить очередной символ{return (++gptr==pptr) ? underflow() : *gptr&0377;}int allocate();// отвести память под буфер//...};Подробности реализации класса streambuf приведены здесь только для полноты представления.
Непредполагается, что есть общедоступные реализации, использующие именно эти имена. Обратитевнимание на определенные здесь указатели, управляющие буфером; с их помощью простыепосимвольные операции с потоком можно определить максимально эффективно (и причем однократно)как функции-подстановки. Только функции overflow() и underflow() требует своей реализации длякаждого алгоритма буферизации, например:class filebuf : public streambuf {protected:int fd;// дескриптор файлаchar opened;// признак открытия файлаpublic:filebuf() { opened = 0; }filebuf(int nfd, char* p, int l): streambuf(p,l) { /* ... */ }~filebuf() { close(); }int overflow(int c=EOF);int underflow();filebuf* open(char *name, ios::open_mode om);int close() { /* ... */ }//...};int filebuf::underflow()// заполнить буфер из "fd"{if (!opened || allocate()==EOF) return EOF;int count = read(fd, base, eptr-base);if (count < 1) return EOF;gptr = base;pptr = base + count;return *gptr & 0377; // &0377 предотвращает размножение знака}За дальнейшими подробностями обратитесь к руководству по реализации класса streambuf.10.6 Ввод-вывод в СПоскольку текст программ на С и на С++ часто путают, то путают иногда и потоковый ввод-вывод С++ ифункции ввода-вывода семейства printf для языка С.
Далее, т.к. С-функции можно вызывать изпрограммы на С++, то многие предпочитают использовать более знакомые функции ввода-вывода С.По этой причине здесь будет дана основа функций ввода-вывода С. Обычно операции ввода-вывода наС и на С++ могут идти по очереди на уровне строк. Перемешивание их на уровне посимвольного вводавывода возможно для некоторых реализаций, но такая программа может быть непереносимой.Некоторые реализации потоковой библиотеки С++ при допущении ввода-вывода на С требуют вызовастатической функции-члена ios::sync_with_stdio().В общем, потоковые функции вывода имеют перед стандартной функцией С printf() то преимущество,что потоковые функции обладают определенной типовой надежностью и единообразно определяют279Бьерн Страуструп.Язык программирования С++вывод объектов предопределенного и пользовательского типов.Основная функция вывода С естьint printf(const char* format, ...)и она выводит произвольную последовательность параметров в формате, задаваемом строкойформатирования format.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
