Fejlett programozási nyelvek C++ Sablonok és adatfolyamok 11. előadás Antal Margit 2009
slide 1
Témakörök Sablonok Függvénysablon Osztálysablon Sablon metaprogramozás
Adatfolyamok Operátorok és manipulátorok I/O műveletek: bináris és szöveges Fájlfolyamok Feladatok
slide 2
Függvénysablon • Függvénysablon : függvénycsalád – fordítás idejű polimorfizmus template
const T& max(const T& x, const T& y) { return x < y ? y : x; } template void swap(T& x, T& y) { const T tmp = x; x = y; y = tmp; }
slide 3
Osztálysablon Osztálysablon : osztálycsalád – fordítás idejű polimorfizmus template struct pair { typedef T1 first_type; typedef T2 second_type; T1 first; T2 second; pair(); pair(const T1& x, const T2& y); ... };
slide 4
Példák template< class T1, class T2> pair make_pair(const T1& x, const T2& y) { return pair(x, y); } template< class T> void swap( T& x, T& y){ const T tmp = x; x = y; y = tmp; }
slide 5
Sablonparaméterek (1) • típus – közönséges típus – sablon
• érték template class Stack{ T elements[ MAX ]; ... }; slide 6
Sablonparaméterek (2) template > class Stack{ CONT elements; public: void push( const T& e ){ elements.push_back( e ); } ... };
slide 7
Tagfüggvények definíciója template class Array { T* elements; int size; public: explicit Array(const int size); ... }; template Array::Array(const int size) : size(size), elements(new T[size]){ }
slide 8
Példa: template < class T > void foo( const T& c, const char * str="") { typename T::const_iterator it; cout<<str; for(it = c.begin();it != c.end(); ++it) cout<<*it<<' '; cout<<endl; }
slide 9
Sablon metaprogramozás Template Metaprogramming template struct Fact{ static const unsigned long int value = N * Fact::value; }; template<> struct Fact<0>{ static const unsigned long int value = 1; }; // Fact<8> is computed at compile time: const unsigned long int fact_8 = Fact<8>::value; int main() { cout << fact_8 << endl; return 0; } slide 10
Adatfolyamok - bevezetés
◆ AT&T alapozta meg az I/O standardot, amelyet a C++ könyvtár standardizálása előtt is használtak ◆ Módosítások történtek, de az alapelvek nem változtak
slide 11
Adatfolyamok Program
állomány billentyűzet program
Bemeneti adatfolyam
Kimeneti adatfolyam
állomány képernyő program
Alapvető adatfolyam-osztályok: – istream – ostream slide 12
Globális adatfolyam-objektumok • cin – istream, C stdin, billentyűzet
• cout – ostream, C stdout, monitor, pufferelt • cerr – ostream, C stderr, monitor, nem pufferelt
• clog – ostream, cerr-el megegyező eszközhöz csatolva, pufferelt slide 13
Operátorok és manipulátorok ◆ Operátorok: while( cin>>a>>b) cout<
slide 14
Manipulátorok char c; while( cin>>c ){ cout<> noskipws; while( cin>>c ){ cout<
slide 15
Alapvető stream osztályok ios_base
basic_streambuf<> streambuf, wstreambuf
basic_ios<> ios, wios
basic_istream<> istream, wistream
basic_ostream<> ostream, wostream
basic_iostream<> iostream, wiostream
slide 16
Adatfolyamok állapota ◆ Adatfolyam → objektum → van állapota ◆ az adatfolyam állapotát a kapcsolók értékei határozzák meg: – goodbit: minden rendben – eofbit: fájl vége – failbit: hiba, az utolsó I/O sikertelen – badbit: végzetes hiba slide 17
Állapot-kezelő tagfüggvények good()
rdstate()
eof()
clear()
fail()
clear(state)
bad()
setstate( state )
list a; while( !cin.eof() ) { int x; cin>>x; a.push_back( x ); }
Bemenet: 1, 2, 3 Lista: 1, 2, 3, 3
slide 18
Felhasználói típusok írása/olvasása Operátorok túlterhelése: istream& operator>>( istream& is, T& v ){ //v beolvasása return is; } ostream& operator<<(ostream& is,const T& v ) { //v kiíratása return os; } slide 19
Fájlfolyamok { ifstream ifs("in.txt");//Konstruktor if( !ifs ){//Hiba+kilépés} //... //automatkusan megsemmisül-destruktor } { ifstream ifs; ifs.open("in.txt"); //... ifs.close(); //... }
slide 20
Fájl megnyitási módok
std::ios kapcsoló
jelentés
in
csak olvasás (létező fájl)
out
csak írás (létrehozza vagy üríti)
out | trunc
csak írás (létrehozza vagy üríti)
out | app
hozzáfűzés (létrehozza szükség esetén)
in | out
írás és olvasás, csak létező fájl, kezdőpozíció: fájl eleje
in | out | trunc
ürítés, írás és olvasás (létrehozza szükség esetén) slide 21
Fájl I/O bájtonként ifstream ifs("in.txt"); if( !ifs ){ cerr<<"Hiba"<<endl; exit( 1 ); } char c; while( ifs.get( c ) ) cout.put( c ); int get(); istream& get istream& get istream& get istream& get istream& get
( ( ( ( (
char& c ); char* s, streamsize n ); char* s, streamsize n, char delim ); streambuf& sb); streambuf`& sb, char delim );
slide 22
Formázott fájl I/O ifstream ifs("in.txt"); int i; double d; string s; ifs >> i >> d >> s;//Elválasztók: fehér karakterek fstream f("out.txt", ios::in|ios::out|ios::trunc); for( int i=0; i<10; ++i ) f<>x) cout<<x<<endl; slide 23
Bináris I/O • istream& read( char* buffer, streamsize count); • ostream& write(const char* buffer, streamsize c);
slide 24
Közvetlen elérés (Random Access) • basic_istream<> ( g – get ) – tellg() – seekg( pos ) – seekg( offset, relative_position )
• basic_ostream<> ( p - put) – tellp() – seekp( pos ) – seekp( offset, realtive_position ) slide 25
Közvetlen elérés (Random Access) (folyt.) beg : beginning cur : current end : end Példák: file.seekg( 0, ios::beg) file.seekg( 20, ios::cur) file.seekg(-10, ios::end)
slide 26
Indexelhető bemeneti adatfolyam
myifstream f("be.txt"); for( int i=0; i
slide 27
Megoldás class myfstream:public ifstream{ public: myfstream( const char * fname ):ifstream(fname){} char operator[]( int index ){ this->seekg(index); return this->get(); } long filesize(){ this->seekg(0, ios::end); streampos size = this->tellg(); this->seekg(0, ios::beg); return size; } };
slide 28
Általánosítás IndexFileStream f("be.txt"); for( int i=0; i
Megoldás – köztes osztály (1) class Position{ fstream& stream; long pos; public: Position( fstream& stream, long pos ): stream(stream), pos( pos){} Position& operator=( const char c ){//Fájlba ír stream.seekp( pos, ios::beg
);
stream.put( c ); return *this; } operator char(){ //Fájlból olvas stream.seekg( pos, ios::beg ); return stream.get( ); } };
slide 30
Megoldás (2) class IndexFileStream: public fstream{ public: IndexFileStream( const char * fname ):fstream(fname){} Position operator[]( int index ){ this->seekg(index, ios::beg); return Position( *this, index); } long filesize(){ this->seekg(0, ios::end); streampos size = this->tellg(); this->seekg(0, ios::beg); return size; } };
slide 31
