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

---

cout << "i: " << setw(12) << i << "next col" << '\n'

     << "d: " << setw(12) << d << "next col" << '\n';

// дополняет первый столбец и выравнивает все столбцы по левому краю

cout << left

     << "i: " << setw(12) << i << "next col" << '\n'

     << "d: " << setw(12) << d << "next col" << '\n'

     << right; // восстанавливает стандартное выравнивание

// дополняет первый столбец и выравнивают все столбцы по правому краю

cout << right

     << "i: " << setw(12) << i << "next col" << '\n'

     << "d: " << setw(12) << d << "next col" << '\n';

// дополняет первый столбец и помещает дополнение в поле

cout << internal

     << "i: " << setw(12) << i << "next col" << '\n'

     << "d: " << setw(12) << d << "next col" << '\n';

// дополняет первый столбец, используя символ # как заполнитель

cout << setfill('#')

     << "i: " << setw(12) << i << "next col" << '\n'

     << "d: " << setw(12) << d << "next col" << '\n'

     << setfill(' '); // восстанавливает стандартный символ заполнения

Вывод этой программы таков:

i:          -16next col

d:      3.14159next col

i: -16         next col

d: 3.14159     next col

i:          -16next col

d:      3.14159next col

i: -         16next col

d:      3.14159next col

i: -#########16next col

d: #####3.14159next col

Контроль формата ввода

По умолчанию операторы ввода игнорируют символы отступа (пробел, табуляция, новая строка, новая страница и возврат каретки).

char ch;

while (cin >> ch)

 cout << ch;

Этот цикл получает следующую исходную последовательность:

a b     с

d

Он выполняется четыре раза, читая символы от а до d, пропуская промежуточные пробелы, возможные символы табуляции и новой строки. Вывод этой программы таков:

abcd

Манипулятор noskipws заставляет оператор ввода читать, не игнорируя отступ. Для возвращения к стандартному поведению применяется манипулятор skipws:

cin >> noskipws; // установить cin на чтение отступа

while (cin >> ch)

 cout << ch;

cin >> skipws; // возвратить cin к стандартному игнорированию отступа

При том же вводе этот цикл делает семь итераций, читая отступы как символы во вводе. Его вывод таков:

a b     с

d

Упражнения раздела 17.5.1

Упражнение 17.34. Напишите программу, иллюстрирующую использование каждого манипулятора из табл. 17.17 и 17.18.

Упражнение 17.35. Напишите версию программы вывода квадратного корня, но выводящую на сей раз шестнадцатеричные цифры в верхнем регистре.

Упражнение 17.36. Измените программу из предыдущего упражнения так, чтобы различные значения с плавающей точкой выводились в столбце.

17.5.2. Не форматированные операции ввода-вывода

До сих пор в программах использовались только операции форматированного ввода-вывода (formatted IO). Операторы ввода и вывода (<< и >>) форматируют читаемые и выводимые данные согласно их типу. Операторы ввода игнорируют отступ; операторы вывода применяют дополнение, точность и т.д.

Библиотека предоставляет также набор низкоуровневых функций не форматированного ввода-вывода (unformatted IO). Эти функции позволяют работать с потоком как с последовательностью неинтерпретируемых байтов.

Однобайтовые операции

Некоторые из не форматированных операций имеют дело с обработкой потока по одному байту за раз. Они описаны в табл. 17.19 и читают данные, не игнорируя отступ. Например, функции не форматированного ввода-вывода get() и put() позволяют читать и записывать символы по одному:

char ch;

while (cin.get(ch))

 cout.put(ch);

Эта программа сохраняет отступ во вводе. Ее вывод идентичен вводу. Она работает так же, как и предыдущая программа, использовавшая манипулятор noskipws.

Таблица 17.19. Однобайтовые низкоуровневые функции ввода-вывода

is.get(ch) Помещает следующий байт из потока is класса istream в символьную переменную ch. Возвращает поток is os.put(ch) Помещает символ ch в поток os класса ostream. Возвращает поток os is.get() Возвращает следующий байт из потока is как тип int is.putback(ch) Помещает символ ch назад в поток is; возвращает поток is is.unget() Перемещает в поток is один байт; возвращает поток is is.peek() Возвращает следующий байт как тип int, но не удаляет его Возвращение во входной поток

Иногда необходимо читать отдельные символы так, чтобы знать, к чему быть готовым. В таких случаях символы желательно возвращать в поток. Библиотека предоставляет три способа сделать это, и у каждого из них есть свои отличия.

• Функция peek() возвращает копию следующего символа во входном потоке, но не изменяет поток. Возвращенное значение остается в потоке.

• Функция unget() создает резервную копию входного потока, чтобы независимо от того, какое значение было последним возвращенным, оно все еще оставалось в потоке. Функцию unget() можно вызвать, даже не зная, какое значение было извлечено из потока последним.

• Функция putback() — это более специализированная версия функции unget(): она возвращает последнее прочитанное из потока значение, но получает аргумент, который должен совпадать с последним прочитанным значением.

Таким образом, они гарантируют возможность вернуть в поток как минимум одно значение перед следующим чтением. Следовательно, гарантированно не получится вызвать функции putback() или unget() последовательно, без промежуточной операции чтения.

Возвращение значения типа int из операций ввода

Функция peek() и версия функции get() без аргументов возвращают прочитанный символ из входного потока как значение типа int. Этот факт может удивить; казалось бы, более естественным было бы возвращение типа char.

Причина возвращения этими функциями типа int в том, чтобы позволить им возвратить маркер конца файла. Полученный набор символов позволяет использовать каждое значение в диапазоне типа char и представлять фактические символы. Но в этом диапазоне нет никакого специального значения для представления конца файла.

Функции, возвращающие тип int, преобразуют возвращаемый символ в тип unsigned char, а затем преобразуют это значение в тип int. В результате, даже если в наборе символов будут символы, соответствующие отрицательным значениям, возвращенный этими функциями тип int будет иметь положительное значение (см. раздел 2.1.2). Библиотека использует отрицательное значение для представления конца файла, гарантируя таким образом его отличие от любого настоящего символьного значения. Чтобы не обязывать разработчиков знать фактическое возвращаемое значение, заголовок iostream определяет константу EOF, которую можно использовать для проверки, не является ли возвращенное функцией get() значение концом файла. Вот почему для содержания значения, возвращаемого этими функциями, используется переменная типа int.

int ch; // возвращаемое fromget() значение содержится в int, а не char

// цикл чтения и записи всех данных во вводе

while ((ch = cin.get()) != EOF)

 cout.put(ch);

Эта программа работает так же, как и прежняя, но здесь для чтения ввода используется функция get().

Внимание! Низкоуровневые функции подвержены ошибкам

Обычно рекомендуется использовать высокоуровневые абстракции, предоставляемые библиотекой. Функции ввода-вывода, возвращающие значение типа int, являются хорошим подтверждением правильности этой рекомендации.

Обычной ошибкой программирования является присвоение значения,возвращаемого функцией get() или peek(), возвращающей тип int, переменной типа char, а не int. Это, безусловно, будет ошибкой, но компилятор ее не обнаружит. То, что произойдет в результате этой ошибки, зависит от конкретной машины и введенных данных. Например, если машина интерпретирует символ как беззнаковое целое число, приведенный ниже цикл окажется бесконечным.