C++ 语法基础（五）

企业开发 2022-08-26 15:50:29 阅读次数: 0

输入输出概述

  • 输入输出： 程序与外部设备交换信息。

    可分为基于控制台的I/O，基于文件的I/O，基于字符串的I/O。

  • 数据流： C++ 把输入输出看作一个数据流。

    • 输入流：外围设备流向内存的数据
    • 输出流：内存流向外围设备的数据

  • C++ 中相关的头文件如下表所示。

 

输入输出缓冲 

  • I/O对象： C++ 程序不能直接与输入输出设备交换信息，而需要通过一个对象实现。对象是输入输出设备在程序中的代理。

    每个 I/O 对象管理一个缓冲区，用于储存读写得数据。

  • 格式： >> 从输入缓冲区取数据存入变量；<< 将数据放入输出缓冲区。

  • 缓冲区刷新：

    • 程序正常结束：清空所有输出缓冲区，真正输出内容。
    • 缓冲区满：在写入下一个值之前，会刷新缓冲区。
    • 强制刷新：endl 显式地刷新缓冲区， unitbuf 操作符设置流的内部状态清空缓冲区。
    • 关联输入输出流：在读输入流时，将刷新其关联的输出缓冲区。 

 

 整数和实数的输入输出

设置整数基数

  • hex 十六进制 oct 八进制 dec 十进制
  • setbase(进制数)，只允许 8、10、16 进制。
  • 头文件 iomanip
  • 流的基数值只有被显式更改才会发生变化，否则会一直沿用原有基数。

设置浮点数精度

  • 精度： 指实型数的有效位数。
  • 设置方法：
    • 流操作符：setprecision(位数)
    • 流的成员函数：precision(位数)
  • 一旦设置了精度，将影响所有输出的浮点数的精度，直到下一个设置精度的操作为止。

 设置域宽

  • 精度： 指实型数的有效位数。
  • 设置方法：
    • 流操作符：setprecision(位数)
    • 流的成员函数：precision(位数)
  • 一旦设置了精度，将影响所有输出的浮点数的精度，直到下一个设置精度的操作为止。

 文件的概念

  • 文件： 是驻留在外储存器上，具有标识名的一组信息的集合，用来永久保存数据。

  • 与文件相关的概念： 数据项（字段），记录，文件，数据库。

  • 外存： 程序可以直接访问内存中的数据，但不能直接访问外存。

    外存和程序之间的 I/O 需要经过输入输出缓冲。外存到缓冲区由操作系统控制，缓冲区到内存由程序控制。

    • 磁道：存储信息的场所。

    • 柱面：不同盘片的同一磁道。

    • 扇区：磁道划分成扇区，储存一个数据块。

流式文件

  • 文件和流： C++ 把每个文件都看成一个有序的字节流，每个文件以 EOF (end-of-file marker) 结束
  • ASCII 文件： 也被称为文本文件，将文件中的每个字节解释成一个字符的ASCII值，可以直接显示在显示器上
  • 二进制文件： 将文件中的每个字节仅看成是一个二进制比特串，由程序解释比特串的含义

 

文件的访问过程 

  • 访问文件步骤： 定义流对象，打开文件，操作文件数据，关闭文件。

  • 定义流对象：ifstream 、ofstream 、fstream

  • 打开和关闭文件： 成员函数 open 以及 close

  • 文件打开模式：

  • 检查是否打开成功： 打开失败值为 false、fail 函数、is_open 函数。

 文件实例（上）

  • 图书馆的书目管理系统

    • 功能： 初始化系统、添加书、借书、还书、显示书库信息
    • 每本书需要记录的信息
      • 馆藏号（整型数）：要求自动生成
      • 书名（最长20个字符的字符串）
      • 借书标记。借书标记中记录的是借书者的借书证号，假设也是整型数。

  • 文件设计：文件头存书的数量，然后顺序存放书本数据信息

  • book类设计

    • 数据成员：馆藏号、书名、借书标记
    • 成员函数：构造函数、借书还书、显示书的详细信息

  • book类实现

Book::Book(const char *s, int totalNo)
{
    no = totalNo;
    borrowed = 0;
    strcpy(name, s);
}
void Book::borrow(int readerNo)
{
    if (borrowed != 0)
        cerr << "本书已被借，不能重复借\n";
    else
        borrowed = readerNo;
}
void Book::Return()
{
    if (borrowed == 0)
        cerr << "本书没有被借，不能还\n";
    else
        borrowed = 0;
}
void Book::display() const
{
    cout << setw(10) << no << setw(20) << name << setw(10) << borrowed << endl;
}

文件实例（下） 

  • 系统分解

    • 每个功能用一个函数实现
    • Main函数：显示菜单，根据用户的选择调用相应的函数

  • Main函数

int main()
{
    int selector;
    while (true)
    {
        cout << "0 -- 退出\n";
        cout << "1 -- 初始化文件\n";
        cout << "2 -- 添加书\n";
        cout << "3 -- 借书\n";
        cout << "4 -- 还书\n";
        cout << "5 -- 显示所有书目信息\n";
        cout << "请选择（0-5）：";
        cin >> selector;
        if (selector == 0)
            break;
        switch (selector)
        {
        case 1:
            initialize();
            break;
        case 2:
            addBook();
            break;
        case 3:
            borrowBook();
            break;
        case 4:
            returnBook();
            break;
        case 5:
            displayBook();
            break;
        }
    }
    return 0;
}

Initialize的实现

 void initialize() 
  {
         ofstream outfile("book");	
  	
         outfile.close();
  }

​​​​​addBook的实现

 void addBook() 
  {
         char ch[20];
         Book *bp;
         ofstream outfile("book", ofstream::app | ofstream::ate | ofstream::binary);
   
         long int no = outfile.tellp() / sizeof(Book) + 1 ;
   
         cout << "请输入书名："; 
         cin >> ch;
         bp = new Book(ch, no);
   
         outfile.write( reinterpret_cast<const char *>(bp), sizeof(*bp));
        delete bp;
      
        outfile.close();
  }

borrowBook的实现

 void borrowBook() 
  {
      int bookNo, readerNo;
      fstream iofile("book",  fstream::binary);				
      Book bk;
   
      cout << "请输入书号和读者号：";      cin >> bookNo >> readerNo;
   
      iofile.seekg((bookNo - 1) * sizeof(Book));	
      iofile.read( reinterpret_cast<char *> (&bk), sizeof(Book) );   
  
      bk.borrow(readerNo);	 
      iofile.seekp((bookNo - 1) * sizeof(Book));	
      iofile.write(reinterpret_cast<const char *>(&bk), sizeof(Book));	
   
      iofile.close();
  }

returnBook的实现

  void returnBook() 
  {
       int bookNo;
       fstream iofile("book", ofstream::binary );
       Book bk;
   
       cout << "请输入书号：";    
       cin >> bookNo ;
   
      iofile.seekg((bookNo - 1) * sizeof(Book));
      iofile.read(reinterpret_cast<char *> (&bk), sizeof(Book));
   
      bk.Return();		
     
      iofile.seekp((bookNo - 1) * sizeof(Book));
      iofile.write( reinterpret_cast<const char *>(&bk), sizeof(Book));
   
      iofile.close();
   }

 displayBook的实现

  void displayBook() 
  {
      ifstream infile("book", ofstream::binary);
      Book bk;
   
      infile.read(reinterpret_cast<char *> (&bk), sizeof(Book));
   
      while (!infile.eof()) {                             
            bk.display();                                   
           infile.read(reinterpret_cast<char *> (&bk), sizeof(Book));
      }
      infile.close();
  }

异常处理 

  • 异常： 程序执行过程中发生的一些不希望发生的事。

  • 传统解决方法： 在错误发生处就地处理。

    • 好处：程序员阅读代码可以直接看到错误情况。
    • 问题：因为错误污染代码使理解和维护变得困难。

  • 异常处理机制：分为异常抛出，以及异常捕获和处理两个部分。

异常抛出 

  • 作用： 发生异常情况时将包含出错信息的对象抛出当前环境，发送给更大的环境得到更好的处理。

  • 格式： throw 异常对象;

  • 过程： 生成并初始化 throw 对象的副本，传回调用它的函数，退出函数，回收所有局部对象。类似函数的 return 过程。

捕获异常 

  • catch 捕获异常：
catch (<捕获的异常类型><可选对象>)
{
    //异常处理代码
}

注意：

  • 捕获以类型为标志，是否省略对象取决于需不需要在处理过程中引用该对象。

  • catch (...) 可以捕获任意类型的异常。

  • 抛出-捕获格式：

try
{
    //可能抛出异常的代码
}
catch (类型1 对象1)
{
    //处理情况1的代码
}
catch (类型2 对象2)
{
    //处理情况2的代码
}
#include <iostream>
#include <cmath>

using namespace std;

class DivideByZeroException
{
private:
    const char *message;

public:
    DivideByZeroException() : message("case 1") {}
    const char *what() { return message; }
};

int main()
{
    int a, b;
    try
    {
        cin >> a >> b;
        if (b == 0)
        {
            throw DivideByZeroException();
        }
        cout << a / b;
    }
    catch (const char *)
    {
        cout << "case 2\n";
    }
    catch (DivideByZeroException)
    {
        cout << "case 3\n";
    }
    catch (...)
    {
        cout << "case 4\n";
    }
    return 0;
}
输入：100 0


正确答案：
case 3
2.

以下是一段带异常处理的除法计算器，请按照规范的异常处理过程补全它。（空1）

#include <iostream>
#include <cmath>

using namespace std;

class DivideByZeroException
{
private:
    _____(1)_____;

public:
    DivideByZeroException() : message("attempt to divide by zero") {}
    const char *what() { return message; }
};

double Div(int x, int y)
{
    if (_____(2) _____)
        _____(3)_____;
    return 1.0 * x / y;
}

int main()
{
    int number1, number2;
    double result;

    cout << "Enter two integers (end-of-file to end): ";
    while (cin >> number1 >> number2)
    {
        try
        {
            result = Div(number1, number2);
            cout << "The quotient is: " << result << endl;
        }
        catch (_____(4) _____ ex)
        {
            cout << "Exception occurred: " << _____(5) _____ << '\n';
        }
        cout << "\nEnter two integers (end-of-file to end): ";
    }
    cout << endl;
}

答案解释
const char* message
答案解释
y == 0

4.

(3)


答案解释
throw DivideByZeroException();

5.

(2)


答案解释
DivideByZeroException

6.

(5)


答案解释
ex.what()

异常规格说明

传统函数声明：

void f(); //函数可以抛出任何异常

带异常规格的函数声明：

void f() throw(); //函数不会有异常抛出。
void f() throw(toobig, toosmall, divzero);  //函数会抛出toobig, toosmall, divzero三种异常。

通用格式为

返回类型 函数名(形式参数表) throw(异常类型);

  • C++11 的改进

    • 摒弃异常规格声明。
    • 关键字 noexcept，void f() noexcept; 表示函数不抛出。
    • 运算符 noexcept 判断表达式是否会抛异常。
1.

读程序，写结果。

#include <iostream>

using namespace std;

class up{};
class down{};

void f(int i) throw(up, down);

int main()
{
    for (int i = 1; i <= 10; ++i)
        try
        {
            f(i);
        }
        catch (up)
        {
            cout << "up catched" << endl;
        }
        catch (down)
        {
            cout << "down catched" << endl;
        }
    return 0;
}

void f(int i) throw(up, down)
{
    if (i % 3 == 0)
        throw up();
    if (i % 4 == 0)
        throw down();
}
正确答案：
up catched
down catched
up catched
down catched
up catched

类模板

  • 类模板的定义格式：

    template <模板的形式参数表>
class 类名{...};

  • 模板的形式参数可以是类型形参（用关键字class或typename开始，后面是形式参数名）和非类型形参。

  • 在类定义外面定义成员函数格式：

    template <模板的形式参数表>
返回类型 类名<各形式参数>::函数名(形式参数表)
填空题
1.

类模板A的声明如下。若要在类定义外定义f()函数，需要如何实现？请给出除函数体外的代码（函数体内用/*函数体*/代替）。

template <class T, typename U>
class A
{
public:
    T a, b;

    U f(const T &a, const T &b);
};
答案解释
template <class T, typename U>
U A::f()
{
    /*函数体*/
}

 类模板的实例化

  • 类模板对象的实例化格式：

    类模板名<模板的实际参数表> 对象表;
填空题
1.

stl中的std::map的定义是

template < class Key,                                     // map::key_type
           class T,                                       // map::mapped_type
           class Compare = less<Key>,                     // map::key_compare
           class Alloc = allocator<pair<const Key,T> >    // map::allocator_type
           > class map;
以下实例化正确的有：（按照大写字母从小到大排列无空格填写）

A. std::map<std::string,int>

B. std::map<"abcd",int>

C. std::map<int,std::string>

D. std::map<7,'c'>
正确答案：
AC

猜你喜欢

转载自blog.csdn.net/qq_43215597/article/details/125237647
今日推荐
《美国对全球网络空间安全与发展的威胁和破坏》报告发布
火速冲上 GitHub 热榜 —— 开源编程语言、框架哪有这么可爱？
北京人形机器人创新中心发布全球首个纯电驱拟人奔跑的全尺寸人形机器人“天工”
LFOSSA 源来如此公开课 | 掌握云原生未来：CNCF 认证全面攻略与备考秘籍
周排行
循环神经网络（rnn）讲解
Tigao教程四：单独的关节运动
金蝶K3WISE15.0-注册套打教程
如何在Mac上配置Kubernetes
Android应用结束自身进程的方法
SpringMVC学习 十三 拦截器栈
中国驻洛杉矶总领馆举行新春招待会
HttpClient get post 发送
11 - three.js 笔记 - 绘制三维字体模型
Mysql递归获取某个父节点下面的所有子节点和子节点上的所有父节点
每日归档
更多
2024-05-01(4)
2024-04-30(1)
2024-04-29(40)
2024-04-28(0)
2024-04-27(56)
2024-04-26(39)
2024-04-25(22)
2024-04-24(36)
2024-04-23(26)
2024-04-22(39)

代码天地 © 2018 codetd.com

境外服务器   最新电视剧2022