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

---

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.

char ch; // применение типа char здесь приведет к катастрофе!

// значение, возвращенное функцией get() объекта с in,

// преобразуется из int в char, а затем сравнивается с int

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

 cout.put(ch);

Проблема в том, что когда функция get() возвращает значение EOF, оно преобразуется в беззнаковое значение типа unsigned char. Это преобразованное значение не будет равно целочисленному значению EOF, поэтому цикл не закончится никогда. Такие ошибки обычно обнаруживаются при проверке.

Но нельзя быть уверенным в том, что на тех машинах, где символы интерпретируются как знаковый топ, поведение цикла будет аналогичным. Ведь результат переполнения переменной беззнакового типа зависит от компилятора. На большинстве машин этот цикл будет работать нормально, если только во вводимых данных не встретится символ, соответствующий значению EOF. Поскольку в обычных данных такие символы маловероятны, низкоуровневые операторы ввода-вывода могут пригодиться при чтении только бинарных значений, которые не соответствуют непосредственно обычным символам и числовым значениям. На машине автора, например, цикл преждевременно завершается в случае ввода символа, значением которого является '\377'. Когда значение '\377' на машине автора преобразуется в тип signed char, получается значение -1. Если во введенных данных встретится это значение, оно будет рассматриваться как символ (преждевременного) конца файла.

При чтении и записи типизированных значений такие ошибки не возникают. Поэтому по возможности следует использовать предоставляемые библиотекой высокоуровневые операторы, что гораздо безопасней.

Многобайтовые операции

Некоторые операции не форматированного ввода-вывода работают с порциями данных за раз. Эти операции могут быть полезны, если важна скорость, но, как и другие низкоуровневые операции, они подвержены ошибкам. В частности эти операции требуют резервирования и управления символьными массивами (см. раздел 12.2), используемыми для сохранения и возвращения данных. Многобайтовые операции перечислены в табл. 17.20.

Таблица 17.20. Многобайтовые низкоуровневые операции ввода-вывода

is.get(sink, size, delim) Читает до size байтов из потока is и сохраняет их в символьном массиве, начиная с адреса, на который указывает sink. Чтение продолжается, пока не встретится символ delim, либо пока не прочитано size байтов, либо пока не кончится файл. Если параметр delim присутствует, то его значение остается во входном потоке и не читается в sink is.getline(sink, size, delim) To же поведение, что и версии функции get() с тремя аргументами, но читает и отбрасывает delim is.read(sink, size) Читает до size байтов в символьный массив sink. Возвращает поток is is.gcount() Возвращает количество байтов, прочитанных из потока is при последним вызове функции не форматированного чтения os.write(source, size) Записывает size байтов из символьного массива source в поток os is.ignore(size, delim) Читает и игнорирует до size символов, включая delim. В отличие от других не форматированных функций, ignore() имеет аргументы по умолчанию: для size — 1 и для delim — конец файла

Функции get() и getline() имеют схожие, но не идентичные параметры. В каждом случае sink — это символьный массив, в который помещаются данные. Обе функции читают, пока не будет выполнено одно из следующих условий:

• Прочитано size - 1 символов.

• Встретился конец файла.

• Встретился символ разделения.

Эти функции отличаются обработкой разделителя: функция get() оставляет разделитель как следующий символ потока istream, а функция getline() читает и отбрасывает разделитель. В любом случае разделитель не сохраняется в массиве sink.

Весьма распространенная ошибка: намереваться удалить разделитель из потока, но забыть сделать это.

Определение количества читаемых символов

Некоторые из операций читают из ввода неизвестное количество байтов. Для определения количества символов, прочитанных последней операцией не форматированного ввода, можно вызвать функцию gcount(). Имеет смысл вызывать функцию gcount() перед любым вмешательством в операции не форматированного ввода. В частности, операции с единичными символами, возвращающими их в поток, также являются операциями не форматированного ввода. Если функции peek(), unget() или putback() будут вызваны перед вызовом функции gcount(), то будет возвращено значение 0.

Упражнения раздела 17.5.2

Упражнение 17.37. Используйте не форматированную версию функции getline() для чтения файла по строке за раз. Проверьте программу на примере файла с пустыми строками, а также со строками, длинна которых больше символьного массива, переданного функции getline().

Упражнение 17.38. Дополните программу из предыдущего упражнения так, чтобы выводить каждое прочитанное слово в отдельной строке.

17.5.3. Произвольный доступ к потоку

Некоторые из потоковых классов обеспечивают произвольный доступ к данным связанного с ними потока. Положение в потоке можно изменить так, чтобы прочитать сначала последнюю строку, затем первую и т.д. Для установки (seek) необходимой позиции и сообщения (tell) текущей позиции в потоке библиотека предоставляет пару функций.

Произвольный доступ для чтения и записи напрямую зависит от системы. Чтобы выяснить способ применения этой возможности, следует обратиться к документации на систему.

Хотя функции seek() и tell() определены для всех потоковых классов, возможные для них действия определяются видом объекта, с которым связан поток. В большинстве систем поток, с которым связан потоковый объект cin, cout, cerr или clog, не обеспечивает возможности произвольного доступа — в конце концов, как можно перейти на десять позиций обратно, если запись осуществляется непосредственно в объект cout? Применить функции seek() и tell(), конечно, можно, но во время выполнения это приведет к ошибке и переходу потока в недопустимое состояние.

Поскольку классы istream и ostream обычно не обеспечивают произвольного доступа, в остальной части этого раздела речь идет только о классах fstream и sstream.

Функции установки и сообщения

Для обеспечения произвольного доступа типы ввода-вывода обладают маркером (marker), который указывает позицию следующей операции чтения или записи. Они обладают также двумя функциями: одна устанавливает (seek) маркер в новую позицию, а вторая сообщает (tell) текущую позицию маркера. Фактически в библиотеке определены две пары функций установки и сообщения, которые описаны в табл. 17.21. Одна пара функций используется потоками ввода, а вторая — потоками вывода. Версии для ввода и вывода различаются суффиксом. Суффикс g (getting) означает получение данных (чтение), а суффикс p (putting) — помещение данных (запись).

Таблица 17.21. Функции установки и сообщения

tellg() tellp() Возвращает текущую позицию маркера потока ввода (tellg()) или потока вывода (tellp()) seekg(pos) seekp(pos) Переустанавливает маркер потока ввода или вывода на заданный параметром pos абсолютный адрес в потоке. Значение pos обычно возвращается предыдущим вызовом в соответствующей функции tellg() или tellp() seekp(off, from) seekg(off, from) Переустанавливает маркер потока ввода или вывода на off символов вперед или назад от значения from, которое может быть: beg — от начала потока; cur — от текущей позиции потока; end — от конца потока

Вполне логично, что для класса istream, а также производных от него классов ifstream и istringstream (см. раздел 8.1) можно использовать только версии g, а для классов ostream и классов ofstream и ostringstream, производных от него, можно использовать только версии p. Классы iostream, fstream и stringstream способны читать и записывать данные в поток, поэтому для них можно использовать обе версии, g и p.