1️⃣2️⃣ Работа с файлами и потоками

Работа с файлами и потоками — важная часть программирования, которая позволяет сохранять данные, читать их и обмениваться информацией между программами.

В C++ это реализовано через стандартные библиотеки потоков ввода-вывода (<iostream>, <fstream>, и <sstream>).

1. Работа с потоками ввода-вывода

Потоки ввода-вывода (I/O streams) позволяют взаимодействовать с данными.

Основные классы для работы с потоками в C++:

• std::cin: для ввода данных с клавиатуры.
• std::cout: для вывода данных на экран.
• std::cerr: для вывода ошибок.
• std::clog: для записи логов и сообщений.

Пример использования стандартных потоков:

#include <iostream>

int main() {
    int number;
    std::cout << "Введите число: ";
    std::cin >> number;
    std::cout << "Вы ввели: " << number << std::endl;
    return 0;
}

2. Работа с файлами

Для работы с файлами в C++ используются классы из заголовка <fstream>:

• std::ifstream: для чтения данных из файла.
• std::ofstream: для записи данных в файл.
• std::fstream: для чтения и записи данных в файл.

Пример записи в файл:

#include <iostream>
#include <fstream>

int main() {
    std::ofstream outfile("example.txt");

    if (outfile.is_open()) {
        outfile << "Hello, world!" << std::endl;
        outfile.close(); // Закрытие файла
    } else {
        std::cerr << "Не удалось открыть файл для записи" << std::endl;
    }

    return 0;
}

Пример чтения из файла:

#include <iostream>
#include <fstream>
#include <string>

int main() {
    std::ifstream infile("example.txt");
    std::string line;

    if (infile.is_open()) {
        while (std::getline(infile, line)) {
            std::cout << line << std::endl;
        }
        infile.close(); // Закрытие файла
    } else {
        std::cerr << "Не удалось открыть файл для чтения" << std::endl;
    }

    return 0;
}

Пример чтения и записи в один файл с помощью std::fstream:

#include <iostream>
#include <fstream>

int main() {
    std::fstream file("example.txt", std::ios::in | std::ios::out | std::ios::trunc);

    if (file.is_open()) {
        file << "Hello, world!" << std::endl;

        file.seekg(0); // Перемещение указателя чтения в начало файла

        std::string line;
        while (std::getline(file, line)) {
            std::cout << line << std::endl;
        }

        file.close(); // Закрытие файла
    } else {
        std::cerr << "Не удалось открыть файл" << std::endl;
    }

    return 0;
}

3. Работа с буферами и форматированным выводом

Форматирование вывода

Для форматирования вывода можно использовать манипуляторы, такие как std::setw, std::setprecision, и std::fixed.

Пример:

#include <iostream>
#include <iomanip>

int main() {
    double pi = 3.141592653589793;

    std::cout << "Не форматированный вывод: " << pi << std::endl;
    std::cout << "Форматированный вывод (4 знака после запятой): " << std::fixed << std::setprecision(4) << pi << std::endl;

    return 0;
}

Буферизация ввода/вывода

В C++ потоки буферизуются для оптимизации ввода/вывода.

Например, стандартный std::cout использует буфер, чтобы уменьшить количество операций вывода на экран.

• std::flush: принудительно сбрасывает буфер.
• std::endl: сбрасывает буфер и вставляет символ новой строки.

Пример:

#include <iostream>

int main() {
    std::cout << "Привет" << std::flush; // Сброс буфера
    std::cout << "Мир" << std::endl; // Сброс буфера и новая строка

    return 0;
}

4. Строковые потоки

Строковые потоки () позволяют работать со строками как с потоками. Это удобно для парсинга строк и форматирования вывода.

Пример использования std::stringstream:

#include <iostream>
#include <sstream>
#include <string>

int main() {
    std::stringstream ss;
    int number = 42;
    std::string text = "Hello, world!";

    ss << number << " - " << text;

    std::string result;
    ss >> result; // Чтение строки из потока

    std::cout << "Результат: " << result << std::endl;

    return 0;
}

Заключение

Работа с файлами и потоками в C++ предоставляет мощные инструменты для ввода/вывода данных.

Использование стандартных потоков ввода/вывода, работы с файлами, буферизации и строковых потоков позволяет создавать гибкие и эффективные программы для обработки данных.

Автор: Дуплей Максим Игоревич

Дата: 07.09.2024

Версия 1.0