Стенли Липпман - Язык программирования C++. Пятое издание

• Название: Язык программирования C++. Пятое издание
• Автор: Стенли Липпман
• Издательство: Издательский дом "Вильямс"
• Жанр: Программирование
• Год: 2014
• ISBN: 978-5-8459-1839-0

Лучшее руководство по программированию и справочник по языку, полностью пересмотренное и обновленное под стандарт С++11!

Вы держите в руках новое издание популярного и исчерпывающего бестселлера по языку программирования С++, которое было полностью пересмотрено и обновлено под стандарт С++11. Оно поможет вам быстро изучить язык и использовать его весьма эффективными и передовыми способами. В соответствии с самыми передовыми и современными методиками изложения материала авторы демонстрируют использование базового языка и его стандартной библиотеки для разработки эффективного, читабельного и мощного кода.

С самого начала этой книги читатель знакомится со стандартной библиотекой С++, ее самыми популярными функциями и средствами, что позволяет сразу же приступить к написанию полезных программ, еще не овладев всеми нюансами языка. Большинство примеров из книги было пересмотрено так, чтобы использовать новые средства языка и продемонстрировать их наилучшие способы применения. Эта книга — не только проверенное руководство для новичков в С++, она содержит также авторитетное обсуждение базовых концепций и методик языка С++ и является ценным ресурсом для опытных программистов, особенно желающих побыстрей узнать об усовершенствованиях С++11.

Стенли Б. Липпман работал старшим консультантом в Jet Propulsion Laboratory, архитектором группы Visual С++ корпорации Microsoft, техническим сотрудником Bell Laboratories и главным инженером- программистом по анимации в кинокомпаниях Disney, DreamWorks, Pixar и PDI.

Жози Лажойе, работающий ныне в кинокомпании Pixar, был членом канадской группы разработчиков компилятора C/C++ корпорации IBM, а также возглавлял рабочую группу базового языка С++ в составе международной организации по стандартизации ANSI/ISO.

Барбара Э. Му имеет почти тридцатилетний опыт программирования. На протяжении пятнадцати лет она работала в компании AT&T, сотрудничая с Бьярне Страуструпом, автором языка С++, и несколько лет руководила группой разработчиков С++.

• Узнайте, как использовать новые средства языка С++11 и стандартной библиотеки для быстрого создания надежных программ, а также ознакомьтесь с высокоуровневым программированием

• Учитесь на примерах, в которых показаны передовые стили программирования и методики проектирования

• Изучите принципы и узнайте почему язык С++11 работает именно так

• Воспользуйтесь множеством перекрестных ссылок, способных помочь вам объединить взаимосвязанные концепции и проникнуть в суть

• Ознакомьтесь с современными методиками обучения и извлеките пользу из упражнений, в которых подчеркиваются ключевые моменты, позволяющие избежать проблем

• Освойте лучшие методики программирования и закрепите на практике изученный материал

Исходный код примеров можно загрузить с веб-страницы книги на сайте издательства по адресу: http://www.williamspublishing.com

---

• Предваряющий 0x означает шестнадцатеричный формат.

• Предваряющий 0 означает восьмеричный формат.

• Отсутствие любого индикатора означает десятичное число.

Здесь предыдущая программа пересмотрена для использования манипулятора showbase:

cout << showbase; // отображать базу при выводе целочисленных значений

cout << "default: " << 20 << " " << 1024 << endl;

cout << "in octal: " << oct << 20 << " " << 1024 << endl;

cout << "in hex: " << hex << 20 << " " << 1024 << endl;

cout << "in decimal: " << dec << 20 << " " << 1024 << endl;

cout << noshowbase; // возвратить состояние потока

Вывод пересмотренной программы проясняет смысл:

default: 20 1024

in octal: 024 02000

in hex: 0x14 0x400

in decimal: 20 1024

Манипулятор noshowbase возвращает поток cout в прежнее состояние, когда индикатор базы не отображается.

По умолчанию шестнадцатеричные значения выводятся в нижнем регистре с x, также в нижним регистре. Манипулятор uppercase позволяет отобразить X и шестнадцатеричные цифры a-f в верхнем регистре:

cout << uppercase << showbase << hex

     << "printed in hexadecimal: " << 20 << " " << 1024

     << nouppercase << noshowbase << dec << endl;

Этот оператор создает следующий вывод:

printed in hexadecimal: 0X14 0X400

Манипуляторы nouppercase, noshowbase и dec применяются для возвращения потока в исходное состояние.

Контроль формата значений с плавающей точкой

Контролировать можно три аспекта вывода числа с плавающей запятой.

• Количество выводимых цифр точности.

• Выводится ли число в шестнадцатеричном формате, как фиксированное десятичное число или в экспоненциальном представлении.

• Выводится ли десятичная точка для целочисленных значений с плавающей запятой.

По умолчанию значения с плавающей запятой выводятся с шестью цифрами точности; десятичная точка не отображается при отсутствии дробной части; в зависимости от величины значения используется фиксированный десятичный формат или экспоненциальная форма. Библиотека выбирает формат, увеличивающий удобочитаемость числа. Очень большие и очень маленькие значения выводятся в экспоненциальном представлении. Другие значения выводятся в фиксированном десятичном формате.

Определение точности

По умолчанию точность контролирует общее количество отображаемых цифр. При выводе значение с плавающей запятой округляется (а не усекается) до текущей точности. Таким образом, если текущая точность четыре, то число 3.14159 становится 3.142; если точность три, то оно выводится как 3.14.

Для изменения точности можно воспользоваться функцией-членом precision() объекта ввода-вывода или манипулятором setprecision. Функция-член precision() перегружена (см. раздел 6.4). Одна ее версия получает значение типа int и устанавливает точность в это новое значение. Она возвращает предыдущее значение точности. Другая версия не получает никаких аргументов и возвращает текущее значение точности. Манипулятор setprecision получает аргумент, который и использует для установки точности.

Манипулятор setprecision и другие манипуляторы, получающие аргументы, определяются в заголовке iomanip.

Следующая программа иллюстрирует различные способы контроля точности при выводе значения с плавающей точкой:

// cout.precision() сообщает текущее значение точности

cout << "Precision: " << cout.precision()

     << ", Value: " << sqrt(2.0) << endl;

// cout.precision (12) запрашивает вывод 12 цифр точности

cout.precision(12);

cout << "Precision: " << cout.precision()

     << ", Value: " << sqrt(2.0) << endl;

// альтернативный способ установки точности с использованием

// манипулятора

setprecision cout << setprecision(3);

cout << "Precision: " << cout.precision()

     << ", Value: " << sqrt(2.0) << endl;

Эта программа выводит следующее:

Precision: 6, Value: 1.41421

Precision: 12, Value: 1.41421356237

Precision: 3, Value: 1.41

Программа использует библиотечную функцию sqrt(), определенную в заголовке cmath. Функция sqrt() перегружена и может быть вызвана с аргументами типа float, double или long double. Она возвращает квадратный корень своего аргумента.

Определение формы записи чисел с плавающей запятой

Если нет реальной необходимости контролировать представление числа с плавающей запятой (например, для вывода данных в столбик, отображения денежных данных или процентов), лучше позволить библиотеке выбирать форму записи самостоятельно.

Используя соответствующий манипулятор, можно заставить поток использовать научную, фиксированную или шестнадцатеричную форму записи. Манипулятор scientific задает использование экспоненциального представления. Манипулятор fixed задает использование фиксированных десятичных чисел.

Новая библиотека позволяет выводить значения с плавающей точкой в шестнадцатеричном формате при помощи манипулятора hexfloat. Новая библиотека предоставляет еще один манипулятор, defaultfloat. Он возвращает поток в стандартное состояние, при котором выбор формы записи осуществляется на основании выводимого значения.

Эти манипуляторы изменяют также заданное для потока по умолчанию значение точности. После применения манипуляторов scientific, fixed или hexfloat значение точности контролирует количество цифр после десятичной точки. По умолчанию точность определяет количество цифр до и после десятичной точки. Манипуляторы fixed и scientific позволяют выводить числа, выстроенные в столбцы, с десятичной точкой в фиксированной позиции относительно дробной части:

cout << "default format: " << 100 * sqrt(2.0) << '\n'

     << "scientific: " << scientific << 100 * sqrt(2.0) << '\n'

     << "fixed decimal: " << fixed << 100 * sqrt(2.0) << '\n'

     << "hexadecimal: " << hexfloat << 100 * sqrt(2.0) << '\n'

     << "use defaults: " << defaultfloat << 100 * sqrt(2.0)

     << "\n\n";

Получается следующий вывод:

default format: 141.421

scientific: 1.414214e+002

fixed decimal: 141.421356

hexadecimal: 0x1.1ad7bcp+7

use defaults: 141.421

По умолчанию шестнадцатеричные цифры и символ е, используемый в экспоненциальном представлении, выводятся в нижнем регистре. Манипулятор uppercase позволяет выводить эти значения в верхнем регистре.

Вывод десятичной точки

По умолчанию, когда дробная часть значения с плавающей точкой равна 0, десятичная точка не отображается. Манипулятор showpoint требует отображать десятичную точку всегда:

cout << 10.0 << endl;        // выводит 10

cout << showpoint << 10.0    // выводит 10.0000

     << noshowpoint << endl; // возвращает стандартный формат

                             // десятичной точки

Манипулятор noshowpoint восстанавливает стандартное поведение. У вывода следующих выражений будет стандартное поведение, подразумевающее отсутствие десятичной точки, если дробная часть значения с плавающей точкой отсутствует.

Дополнение вывода

При выводе данных в столбцах зачастую необходим довольно подробный контроль над форматированием данных. Библиотека предоставляет несколько манипуляторов, обеспечивающих контроль, который может понадобиться.

• Манипулятор setw задает минимальное пространство для следующего числового или строкового значения.

• Манипулятор left выравнивает текст по левому краю вывода.

• Манипулятор right выравнивает текст по правому краю (принято по умолчанию).

• Манипулятор internal контролирует положение знака отрицательных значений. Выравнивает знак по левому краю, а значение по правому, дополняя пространство между ними пробелами.

• Манипулятор setfill позволяет задать альтернативный символ для дополнения вывода. По умолчанию принят пробел.

Манипуляторы setw и endl не изменяют внутреннее состояние потока вывода. Они определяют только последующий вывод.

Эти манипуляторы иллюстрирует следующая программа:

int i = -16;

double d = 3.14159;

// дополняет первый столбец, обеспечивая минимум 12 позиций вывода