в каком файле заголовков определен объект cout

Дополнительные возможности cin и cout в C++

ЧТО ВНУТРИ iostream.h

Каждая написанная вами на C++ программа включала заголовочный файл iostream.h. Этот файл содержит определения, позволяющие вашим программам использовать cout для выполнения вывода и cin для выполнения ввода. Более точно, этот файл определяет классы istream и ostream (входной поток и выходной поток), a cin и соut являются переменными (объектами) этих классов. Выберите время, чтобы напечатать файл iostream.h. Он находится в подкаталоге INCLUDE. Определения в этом файле достаточно сложны. Однако если вы пройдете по файлу медленно, то обнаружите, что большинство определений являются просто определениями классов и констант. Внутри файла вы найдете объявления переменных cin и cout.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ cout

Как вы уже знаете, cout представляет собой класс, который содержит несколько разных методов. Следующие программы иллюстрируют использование некоторых методов, которые ваши программы могут применять для форматирования вывода. Из урока 3 вы узнали, что манипулятор setw позволяет вашим программам указать минимальное количество символов, которое может занять следующее выходное значение:

<
int i;
for (i = 3; i С:> COUTWIDT

Мое любимое число1001

Мое любимое число 1001

Мое любимое число 1001

Мое любимое число 1001

Подобно манипулятору setw, ширина, выбираемая с помощью функции cout.width, действует только для следующего выходного значения.

Использование символа-заполнителя

Если вы используете манипулятор setw или функцию cout.width для управления шириной вывода, cout будет помещать пробелы до (или после для выровненных влево) значений, как это и требуется. В зависимости от назначения вашей программы вы, возможно, захотите использовать символ, отличный от пробела. Предположим, например, что ваша программа создает такую таблицу:

Таблица информации
Профиль компании. 10
Доходы и убытки компании. 11
Члены правления компании. 13

В данном случае вывод предваряет номера страниц точками. Функция cout.fill позволяет вам указать символ, который cout будет использовать для заполнения пустого пространства. Следующая программа COUTFILL.CPP создает таблицу, подобную приведенной выше:

<
float value = 1.23456;
int i;
for (i = 1; i С:>SETPREC

Если вы используете манипулятор setprecision для изменения точности, ваша установка действует до тех пор, пока программа повторно не использует setprecision.

ВЫВОД И ВВОД ОДНОГО СИМВОЛА ЗА ОДИН РАЗ

В зависимости от назначения вашей программы вам, возможно, потребуется выводить символы на дисплей или читать с клавиатуры по одному символу за один раз. Для вывода одного символа за один раз ваши программы могут использовать функцию cout.put. Следующая программа COUTPUT.CPP использует эту функцию для вывода на экран сообщения Учимся программировать на языке C++! по одному символу за раз:

<
char string[] = «Учимся программировать на языке C++!»;
int i;
for (i = 0; string[i]; i++) cout.put(string[i]) ;
>

Библиотека этапа выполнения предоставляет функцию с именем toupper, которая возвращает заглавный эквивалент строчной буквы. Следующая программа COUTUPPR.CPP использует функцию toupper для преобразования символа в верхний регистр, а затем выводит эту букву с помощью cout.put.

#include // прототип toupper

<
char string[] = «C++ language»;
int i;
for (i = 0; string[i]; i++) cout.put(toupper(string[i]));
cout С:> COUTUPPR

Результирующая строка: C++ language

* К сожалению, функция toupper применима только к английским буквам. Прим. перев.

Источник

1.5 – Знакомство с iostream: cout, cin и endl

Библиотека ввода/вывода

Библиотека ввода/вывода (библиотека io) является частью стандартной библиотеки C++, которая имеет дело с базовым вводом и выводом. Мы будем использовать функции этой библиотеки для получения ввода с клавиатуры и вывода данных в консоль. Буквы io в iostream означают «input/output» (ввод/вывод).

std::cout

Вспомним нашу программу Hello world :

std::cout может печатать не только текст, но и числа:

Это дает результат:

Его также можно использовать для вывода значений переменных:

Это дает результат:

Чтобы напечатать несколько элементов в одной строке, для объединения (связывания) нескольких частей выводимых данных, оператор вставки ( ) можно использовать несколько раз в одном выражении. Например:

Эта программа печатает:

Вот еще один пример, в котором мы печатаем и текст, и значение переменной в одном выражении:

Эта программа печатает:

std::endl

Как вы думаете, что напечатает следующая программа?

Результат может вас удивить:

Отдельные выражения вывода не приводят к отдельным выводимым строкам в консоли.

Если мы хотим выводить в консоль отдельные выводимые строки, нам нужно указать консоли, когда необходимо переместить курсор на следующую строку.

Совет

В приведенной выше программе второй std::endl технически не нужен, так как программа сразу же после этого завершается. Однако он служит двум полезным целям: во-первых, он помогает указать, что строка вывода является «законченной мыслью». Во-вторых, если мы позже захотим добавить дополнительные выражения вывода, нам не нужно будет изменять существующий код. Мы можем просто добавить новые выражения.

std::endl против ‘\n’

Вот пример, в котором ‘\n’ используется двумя разными способами:

Этот код напечатает:

Обратите внимание, что когда ‘\n’ используется сам по себе для перемещения курсора на следующую строку, необходимы одинарные кавычки. При встраивании в текст, который уже заключен в двойные кавычки, одинарные кавычки не нужны.

Мы рассмотрим, что такое ‘\n’ более подробно, когда перейдем к уроку о символах (4.11 – Символы).

Лучшая практика

Предупреждение

‘\n’ использует обратный слеш (как и все специальные символы в C++), а не прямой слеш. Использование прямого слеша (например, ‘/n’ ) может привести к неожиданному поведению.

std::cin

Если ваш экран закрывается сразу после ввода числа, обратитесь к уроку «0.8 – Несколько основных проблем C++» для решения этой проблем.

Лучшая практика

Существуют споры о том, нужно ли инициализировать переменную непосредственно перед тем, как передать ей значение, предоставленное пользователем, через другой источник (например, std::cin ), поскольку значение, предоставленное пользователем, просто перезапишет значение инициализации. В соответствии с нашей предыдущей рекомендацией о том, что переменные всегда следует инициализировать, лучше всего сначала инициализировать переменную.

Мы обсудим, как std::cin обрабатывает недопустимые входные данные в следующем уроке (7.16 – std::cin и обработка недопустимых входных данных).

Для продвинутых читателей

Резюме

Подробнее об операторах мы поговорим в уроке «1.9 – Знакомство с литералами и операторами».

Небольшой тест

Вопрос 1

Рассмотрим следующую программу, которую мы использовали выше:

Запустите эту программу несколько раз и опишите, что произойдет, если вместо этого вы введете следующие типы входных данных:

б) Число с дробной частью. Попробуйте числа с дробными составляющими меньше 0,5 и больше 0,5 (например, 3,2 и 3,7).

Дробная составляющая опущена.

Всё прекрасно работает.

г) Слово, например «Hello».

д) Действительно большое число (минимум 3 миллиарда).

Вы получаете, казалось бы, случайное число.

Последнее предложение может быть особенно неожиданным. Попробуйте! Это происходит потому, что x может содержать числа только до определенного размера. После этого он «переполняется». Мы обсудим переполнение в следующем уроке.

Источник

2.10 – Заголовочные файлы

Заголовки и их назначение

По мере того, как программы становятся больше (и используют больше файлов), становится всё более утомительным давать предварительные объявления каждой функции, которую вы хотите использовать, и которая определена в другом файле. Было бы неплохо, если бы вы могли поместить все свои предварительные объявления в одно место, а затем импортировать их, когда они вам понадобятся?

Ключевой момент

Заголовочные файлы позволяют нам размещать объявления в одном месте, а затем импортировать их туда, где они нам нужны. Это может сэкономить много времени при наборе текста в проектах из нескольких файлов.

Использование заголовочных файлов стандартной библиотеки

Рассмотрим следующую программу:

Ключевой момент

Когда дело доходит до функций и переменных, стоит помнить, что заголовочные файлы обычно содержат только объявления функций и переменных, а не их определения (в противном случае может произойти нарушение правила одного определения). std::cout объявлен в заголовке iostream, но определен как часть стандартной библиотеки C++, которая автоматически подключается к вашей программе на этапе линкера.

Рисунок 1 – Диаграмма процесса сборки

Лучшая практика

Заголовочные файлы обычно не должны содержать определений функций и переменных, чтобы не нарушать правило одного определения. Исключение сделано для символьных констант (которые мы рассмотрим в уроке «4.14 – const, constexpr и символьные константы»).

Написание собственных заголовочных файлов

(Если вы воссоздаете этот пример с нуля, не забудьте добавить add.cpp в свой проект, чтобы он компилировался).

Давайте напишем заголовочный файл, чтобы избавиться от этого бремени. Написать заголовочный файл на удивление легко, поскольку файлы заголовков состоят только из двух частей:

Добавление заголовочного файла в проект работает аналогично добавлению исходного файла (рассматривается в уроке «2.7 – Программы с несколькими файлами исходного кода»). Если вы используете IDE, выполните такие же действия и при появлении запроса выберите Файл заголовка (или C/C++ header) вместо Файла С++ (или C/C++ source). Если вы используете командную строку, просто создайте новый файл в своем любимом редакторе.

Лучшая практика

Лучшая практика

Если заголовочный файл идет в паре с файлом исходного кода (например, add.h с add.cpp ), они оба должны иметь одинаковое базовое имя ( add ).

Вот наш завершенный заголовочный файл:

Следовательно, наша программа будет правильно компилироваться и компоноваться.

Рисунок 2 – Диаграмма процесса сборки

Включение заголовочного файла в соответствующий исходный файл

Позже вы увидите, что большинство исходных файлов включают свой соответствующий заголовочный файл, даже если он им не нужен. Зачем?

Включение заголовочного файла в исходный файл увеличивает прямую совместимость. Очень вероятно, что в будущем вы добавите больше функций или измените существующие таким образом, что им нужно будет знать о существовании друг друга.

Когда мы углубимся в изучение стандартной библиотеки, вы будете включать множество заголовочных файлов библиотек. Если вам потребовалось включение в заголовочном файле, оно, вероятно, понадобилось вам для объявления функции. Это означает, что вам также потребуется такое же включение в исходный файл. Это приведет к тому, что в исходном файле у вас будет копия включений заголовочного файла. Включив заголовочный файл в исходный файл, исходный файл получит доступ ко всему, к чему имел доступ заголовочный файл.

При разработке библиотеки включение заголовочного файла в исходный файл может даже помочь в раннем обнаружении ошибок.

Лучшая практика

При написании исходного файла включите в него соответствующий заголовочный файл (если он существует), даже если он вам пока не нужен.

Поиск и устранение проблем

Угловые скобки и двойные кавычки

Когда мы используем угловые скобки, мы сообщаем препроцессору, что это заголовочный файл, который мы не писали сами. Компилятор будет искать заголовок только в каталогах, указанных в каталогах включаемых файлов (include directories). Каталоги включаемых файлов настраиваются как часть вашего проекта / настроек IDE / настроек компилятора и обычно по умолчанию используются для каталогов, содержащих заголовочные файлы, которые поставляются с вашим компилятором и/или ОС. Компилятор не будет искать заголовочный файл в каталоге исходного кода вашего проекта.

Когда мы используем двойные кавычки, мы сообщаем препроцессору, что это заголовочный файл, который написали мы. Компилятор сначала будет искать этот заголовочный файл в текущем каталоге. Если он не сможет найти там подходящий заголовочный файл, он будет искать его в каталогах включаемых файлов.

Правило

Используйте двойные кавычки, чтобы включать заголовочные файлы, которые написали вы или которые, как ожидается, будут найдены в текущем каталоге. Угловые скобки используйте, чтобы включать заголовочные файлы, которые поставляются с вашим компилятором, ОС или сторонними библиотеками, которые вы установили в другом месте своей системы.

Лучшая практика

Включение заголовочных файлов из других каталогов

Другой распространенный вопрос связан с тем, как включать заголовочные файлы из других каталогов.

Хотя это будет компилироваться (при условии, что файлы существуют в этих относительных каталогах), обратная сторона этого подхода состоит в том, что он требует от вас отражения структуры каталогов в вашем коде. Если вы когда-нибудь обновите структуру каталогов, ваш код больше не будет работать.

Лучший способ – сообщить вашему компилятору или IDE, что у вас есть куча заголовочных файлов в каком-то другом месте, чтобы он смотрел туда, когда не может найти их в текущем каталоге. Обычно это можно сделать, установив путь включения (include path) или каталог поиска (search directory) в настройках проекта в IDE.

Для пользователей Visual Studio

Кликните правой кнопкой мыши на своем проекте в обозревателе решений и выберите Свойства (Properties), затем вкладку Каталоги VC++.(VC++ Directories). Здесь вы увидите строку с названием «Включаемые каталоги» (Include Directories). Добавьте каталоги, в которых компилятор должен искать дополнительные заголовочные файлы.

Для пользователей Code::Blocks

В Code:: Blocks перейдите в меню Project (Проект) и выберите Build Options (Параметры сборки), затем вкладку Search directories (Каталоги поиска). Добавьте каталоги, в которых компилятор должен искать дополнительные заголовочные файлы.

Для пользователей GCC/G++

Хороший момент в этом подходе заключается в том, что если вы когда-нибудь измените структуру каталогов, вам нужно будет изменить только одну настройку компилятора или IDE, а не каждый файл кода.

Заголовочные файлы могут включать другие заголовочные файлы

Обычно для заголовочных файлов требуется объявление или определение, которое находится в другом заголовочном файле. Из-за этого заголовочные файлы часто включают с помощью #include другие заголовочные файлы.

Когда ваш исходный файл включает с помощью #include первый заголовочный файл, вы также получите любые другие заголовочные файлы, которые были включены в первый заголовочный файл (и любые заголовочные файлы, которые были включены в предыдущие, и т.д.). Эти дополнительные заголовочные файлы иногда называют «транзитивными включениями», поскольку они включаются неявно.

Содержимое этих транзитивных включений доступно для использования в вашем файле исходного кода. Однако не следует полагаться на содержимое заголовков, которые включены транзитивно. Реализация заголовочных файлов может со временем меняться или отличаться в разных системах. Если это произойдет, ваш код может компилироваться только на определенных системах или может компилироваться сейчас, но перестать в будущем. Этого легко избежать, явно включив все заголовочные файлы, необходимые для содержимого вашего файла исходного кода.

Лучшая практика

Каждый файл должен явно включать с #include все заголовочные файлы, необходимые для компиляции. Не полагайтесь на заголовочные файлы, включенные транзитивно из других заголовков.

К сожалению, нет простого способа определить, полагается ли ваш файл кода случайно на содержимое заголовочного файла, который был включен другим заголовочным файлом.

Порядок #include заголовочных файлов

Если ваши заголовочные файлы написаны правильно и включают с #include всё, что им нужно, порядок включения не имеет значения. Однако включение заголовочных файлов в определенном порядке может помочь выявить ошибки, когда заголовочные файлы могут не включать в себя всё, что им нужно.

Лучшая практика

Упорядочьте свои включения с #include следующим образом: сначала ваши собственные пользовательские заголовки, затем заголовки сторонних библиотек, затем заголовки стандартных библиотек; заголовки в каждом разделе должны быть отсортированы в алфавитном порядке.

Таким образом, если в одном из ваших пользовательских заголовков отсутствует #include для заголовка сторонней библиотеки или стандартной библиотеки, это с большей вероятностью вызовет ошибку компиляции, чтобы вы могли ее исправить.

Рекомендации по использованию заголовочных файлов

Вот еще несколько рекомендаций по созданию и использованию заголовочных файлов.

Источник

Поточный ввод-вывод в C++

Поточный ввод-вывод в C++ выполняется с помощью функций сторонних библиотек. В С++, как и в С, нет встроенных в язык средств ввода-вывода.

Библиотека iostream определяет три стандартных потока:

Для их использования в Microsoft Visual Studio необходимо прописать строку:

Для выполнения операций ввода-вывода переопределены две операции поразрядного сдвига:

Возможно многократное назначение потоков:
cout

Ввод информации

При этом из входного потока читается последовательность символов до пробела, затем эта последовательность преобразуется к типу идентификатора, и получаемое значение помещается в идентификатор:

Возможно многократное назначение потоков:
cin >> переменная1 >> переменная2 >>. >> переменнаяn;

При наборе данных на клавиатуре значения для такого оператора должны быть разделены символами (пробел, \n, \t ).

Особого внимания заслуживает ввод символьных строк. По умолчанию потоковый ввод cin вводит строку до пробела, символа табуляции или перевода строки.

Результат выполнения

Для ввода текста до символа перевода строки используется манипулятор потока getline() :

Результат выполнения

Манипуляторы потока

В С++ имеется ряд манипуляторов. Рассмотрим основные:

Пример Программа ввода-вывода значения переменной в C++

Та же программа, написанная на языке Си

Пример Использование форматированного вывода

Результат выполнения

Еще один пример использования форматированного вывода: для t∈[0;3] с шагом 0,5 вычислить значение y=cos(t).

Результат выполнения

Источник

Файлы заголовков (C++)

Имена программных элементов, таких как переменные, функции, классы и т. д., должны быть объявлены, прежде чем их можно будет использовать. Например, нельзя просто писать x = 42 без предварительного объявления «x».

Чтобы максимально сокращать возможности ошибок, в C++ принято соглашение об использовании файлов заголовков для хранения объявлений. Объявления можно сделать в файле заголовка, а затем использовать директиву #include в каждом cpp-файле или другом файле заголовка, для которого требуется это объявление. Директива #include вставляет копию файла заголовка непосредственно в CPP-файл перед компиляцией.

в Visual Studio 2019 функция модулей c++ 20 появилась в качестве улучшения и в конечном итоге заменяет файлы заголовков. Дополнительные сведения см. в разделе Общие сведения о модулях в C++.

Пример

В файле реализации при необходимости можно использовать using оператор, чтобы не указывать каждое упоминание «my_class» или «cout» с «N::» или «std::». Не помещайте using операторы в файлы заголовков!

После того как компилятор завершит компиляцию каждого CPP-файла в OBJ-файлы, он передает OBJ-файлы компоновщику. Когда компоновщик объединяет объектные файлы, обнаруживается только одно определение для my_class; Он находится в OBJ-файле, созданном для my_class. cpp, и сборка выполняется.

Включить условия

Как правило, файлы заголовков содержат директиву include или, #pragma once чтобы убедиться, что они не вставляются несколько раз в один CPP-файл.

Что следует разместить в файле заголовка

Поскольку файл заголовка потенциально может включаться в несколько файлов, он не может содержать определения, которые могут формировать несколько определений с одним и тем же именем. Следующие действия не разрешены или считаются очень неправильными.

Использование using директивы не обязательно приведет к ошибке, но может вызвать проблему, так как она переводит пространство имен в область каждого CPP-файла, который напрямую или косвенно включает этот заголовок.

Пример файла заголовка

В следующем примере показаны различные виды объявлений и определений, допустимых в файле заголовка.

Источник