Elementi di programmazione ad oggetti a. a. 2009/2010

Elementi di programmazione ad oggettia. a. 2009/2010 Corso di Laurea Magistrale in Ingegneria Elettronica Docente: Mauro Mazzieri, Dipartimento di Ingegneria Informatica, Gestionale e dell’Automazione

Lezione 9 Input/output e stream

Caratteri • I caratteri vengono rappresentati come valori numerici • Una tabella di codifica permette di associare valori numerici a caratteri • ASCII (7bit) • ISO-8859 • 256 caratteri sono appena sufficienti per le lingue europee • Unicode (31bit) • Transcodifica UTF-8 • Transcodifica UTF-16

Libreria standard: string • La classe string della libreria standard rappresenta sequenze di caratteri di lunghezza arbitraria • typedef basic_string<char> string; • string s; • Costruttore di default, stringa vuota • string s(“buongiorno”) • Inizializza la stringa con una stringa costante • Una “stringa costante” è una stringa stile C, non un oggetto della classe string • Array di const char

Dichiarazione di string nella libreria standard template<typename _Alloc> class allocator; template<class _CharT> struct char_traits; template<typename _CharT, typename Traits = char_traits<_CharT>, typename _Alloc = allocator<_CharT>> class basic_string; template<> struct char_traits<char>; typedef basic_string<char> string; template<> struct char_traits<wchar_t>; typedef basic_string<wchar_t> wstring;

basic_string • template<typename _CharT, typename _Traits, typename _Alloc> class basic_string • _CharT è il tipo del carattere • char • wchar_t (come char ma occupa due o più byte) • _Traits è un char_traits, specializzazione del template template<typename _CharT> struct char_traits • Definisce le operazioni elementari tra caratteri: assegnamenti, conversioni, confronti, copie, spostamenti, … • Nella libreria standard sono già definite le specializzazioni per char e wchar_t • _Alloc è un allocatore

Membri di string string s; // … s.empty() • true se s è vuota s.size() • Dimensione (numero di caratteri) • Restituisce un size_type (unsigned) operator[] • Il carattere in una data posizione (partendo da 0) • Non viene controllata la validità dell’indice • L’argomento è un size_type • Restituisce un Lvalue operator+ • Concatenazione tra stringhe operator= • Copia carattere per carattere operator== != < <= > >= • Operatori di confronto

Membri di string • Ricerca di sottostringhe • find • rfind • Ricerca di un carattere • find_first_of • find_last_of • find_first_not_of • find_last_not_of • Sostituzione • replace • Sottostringa • substr

Stringhe stile C • Il C++ eredita dal C la nozione di stringa come array di char, in cui l’ultimo carattere è null • char s[] = {‘C’, ‘i’, ‘a’, ‘o’, ‘\0’}; • char *s = “Ciao”; • Il null è aggiunto in automatico • while(*s) { // fai qualcosa con *s s++;} • Per un oggetto string è definito il metodo c_str() che restituisce la stringa stile C corrispondente

Input di stringhe string s; cin >> s; • Legge e scarta spazi bianchi iniziali • Legge tutti i caratteri fino al successivo spazio bianco string s; getline(cin, s) • Legge una riga intera, fino al newline (che viene scartato)

Input/output • #include <iostream>definisce oggetti usati per l’input/output usando la console, basati su flussi (stream) • istream (input stream), flusso di input • L’input da un istream si effettua con l’operatore >> • cin, istream che funge da input standard • Funzione getline, legge una string da un istream • ostream (output stream), flusso di output • L’output su un ostream si effettua con l’operatore << • cout, ostream che funge da standard output • cerr, ostream destinato all’output dei messaggi di errore • iostream legge e scrive su un flusso • Deriva da istream e ostream

IO di caratteri • get(c) mette un char in c • putback(char) rimette nel flusso • put(char) scrive un char • get() restituisce il prossimo byte (come int) • unget torna indietro di un byte • peek() “spia” il prossimo byte senza leggerlo

IO di più caratteri • get(sink, size, delim) legge size caratteri o finche fino a delim escluso, e li mette nel vettore sink • getline(sink, size, delim) idem ma legge e scarta delim • read(sink, size) legge size byte e li mette in sink • gcount() restituisce il numero di byte letti dall’ultima lettura • ignore(size, delim) ignora size caratteri o fino a delim incluso

Classi stream • I flussi non permettono copia o assegnamento • Non si possono usare direttamente come parametri o tipi di ritorno, ma solo tramite puntatori o riferimenti

Input/output object oriented • Il meccanismo di IO è indipendente • Dal dispositivo • Console • File • Stringa • Dimensione del carattere

Input/output su file • #include <fstream> • ifstream • Deriva da istream • ofstream • Deriva da ostream • stream • Deriva da iostream

Input/output su string • #include <sstream> • istringstream • Deriva da istream • ostringstream • Deriva da ostream • stringstream • Deriva da iostream

Stato di uno stream • Per ogni oggetto di tipo di stream, es. istream • istream::iostate è un tipo intero che è usato per rappresentare lo stato dello stream • istream::badbit indica flusso corrotto (non recuperabile) • istream::failbit indica fallimento dell’operazione di IO (è possibile riprovare) • istream::eofbit indica fine del flusso (carattere end-of-file) • bad() true se il bit badbit è settato • fail() true se il bit failbit è settato • eof() true se il bit badbit è settato • good() se lo stream è in uno stato valido • clear() resetta le condizioni allo stato valido • clear(istream::iostate) resetta un flag • setstate(istream::iostate) setta un flag • rdstate() restituisce lo stato come iostate • Si può testare direttamente la validità del flusso, es.while (cin >> a) { //… } Stati indicati come bit si possono combinare tramite |

Buffer • Tutti gli IO su stream usano un buffer, svuotato • Al termine del programma • …ma non se c’è un crash • Quando è pieno • Forzandolo, immettendo endl(scrive un newline e svuota il buffer), ends (inserisce un null e svuota il buffer), flush (svuota il buffer e basta) • endl e \n sono diversi • Immettere unitbuf forza lo svuotamento del buffer ad ogni operazione • nounitbuf • tie lega l’output di un flusso all’input di un altro flusso, il buffer del primo si svuota quando il secondo legge • cin.tie(&cout) lo fa il sistema per noi • cin.tie() restiuisce un puntatore al flusso collegato • cin.tie(0) annulla il collegamento

IO su file • ifstream, ofstream, fstream • Costruttore che prende nome di un fileifstream infile(“prova.txt”);string s(“prova2.txt”);ifstream infile2(s.c_str()); • f.open(“nomefile”); • if (f) { //… } • f.close(); • Serve anche f.clear();

File Mode • Si può specificare la modalità di apertura di un file • Solo per ofstream e fstream: • out modalità di output, svuota il file all’apertura • app output, posizionamento alla fine del file prima di ogni scrittura (preserva il contenuto del file) • trunc svuota il file (senza aprirlo) • in (modalità di input) solo per ifstream e fstream • ate modalità che di apertura che porta immediatamente all’end-of-file • binary modalità per cui il contenuto è considerato come sequenza di bytes (non si tenta di interpretarli) • Es. f.open(“file.dat”, ofstream::out | ofstream::app)

Accesso casuale • seek • seekg, seekp • seekg(position) • seekg(offset, dir) dove dir è beg, cur, end • tell • tellg, tellp • c’è un solo cursore!

Flussi su string • I flussi su string servono ad effettuare IO in memoria • istringstream, ostringstream, srtingstream • string s(“pippo”); • stringstream ss(s); • ss.str() restituisce la stringa • ss.str(s) copia la stringa su s • Tramite flussi su string posso ottenere IO formattato • Operatori << e >> ridefiniti

Stato della formattazione • Oltre allo stato (del flusso), i flussi mantengono uno stato della formattazione usata • La formattazione viene variata inserendo nel flusso dei manipolatori • flags() restituisce lo stato corrente • flags(fmtflags) setta lo stato • Es. ostream::fmtflags è il tipo intero unsigned che serve a contenere i flag Alcuni manipolatori sono definiti in iomanip

Formattazione dei numeri interi • boolalpha stampa i valori booleani come true e false (invece di 1 e 0) • noboolalpha • hex, oct, dec specificano la base numerica • showbase causa la visualizzazione della base • 0xnnnn indica un esadecimale • 0nnnn indica un ottale • nnnn indica un decimale • uppercase visualizza esadecimali con lettere maiuscole • setbase(int), accetta 8, 10 o 16

Formattazione dei numeri in virgola mobile • Precisione (numero di cifre) • Default 6 • Arrotondamento (non troncamento) al numero di cifre desiderato • precision() restituisce la precisione corrente • precision(int) imposta la precisione • Oppure manipolatore setprecision(int) • Notazione (decimale o scientifica) • Di default dipende dalla dimensione • fixed, scientific • cout.unsetf(ostream::floatfield) ritorna al default • Posizione del punto decimale • Di default omesso se non c’è parte frazionale • showpoint • Segno + • Di default il + per i numeri positivi è omesso • showpos

Posizionamento e riempitivi • setw(int) imposta la dimensione minima del prossimo output • left allinea a sinistra (aggiunge riempitivi a destra) • right allinea a destra (aggiunge riempitivi a sinistra) • internal aggiunge riempiti tra segno e valore • skipws salta gli spazi bianchi dall’input • setfill(char) permette di specificare il carattere usato come riempitivo

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