Std cout что значит

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

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

Изучаем C++.Часть 4. Ввод данных и обработка исключений

Разбираемся, как правильно использовать ввод данных, чтобы ничего не сломалось.

Это четвёртая часть из серии статей «Глубокое погружение в C++». В прошлый раз мы познакомились с ветвлением и условными конструкциями. Сейчас поговорим о том, как сделать программу более полезной за счёт ввода данных и обработки исключений.

Если программа работает с изначально заданными данными, то она полезна только один раз, потому что результат будет всегда один и тот же. Гораздо эффективнее она становится, когда можно использовать разные данные:

Как получить и обработать данные через консоль? Давайте пробовать.

Пишет о программировании, в свободное время создает игры. Мечтает открыть свою студию и выпускать ламповые RPG.

Команды ввода и вывода в C++

В самом начале кода каждой программы мы подключаем библиотеку iostream — Input/Output Stream (поток ввода/вывода). Именно в ней находится команда cout, что позволяет выводить данные на экран консоли. В ней же есть команда cin, которая, наоборот, запрашивает пользовательский ввод.

Давайте напишем простую программу, которая спрашивает имя пользователя.

Сначала мы объявили переменную name строкового типа, а потом сказали пользователю, что именно нужно ввести, и в конце выдали сообщение «Hello, %name%!». Это выглядит так:

Важно! Старайтесь всегда сообщать пользователю, какие действия от него требуются и что происходит в программе.

Также вы можете запросить от пользователя данные других типов. Например, числовые:

Получается простейший калькулятор:

Это работает с символами, числами с плавающей запятой и другими данными.

Проверка консольного ввода в C++

Как мы уже говорили в первой статье, компьютер может только выполнять инструкции. Когда что-то идёт не по плану, он не способен самостоятельно решить, что ему делать, поэтому выдаёт ошибку.

Допустим, нам нужно, чтобы пользователь ввёл свой возраст. Мы ожидаем число вроде 8, 15 или 21, но кто-то может ввести эти числа прописью, например «двадцать один». Для программы эти варианты будут неожиданными, потому что она уже подготовила переменную типа int — строка в неё никак не влезет.

Чтобы избежать таких ошибок, любые данные от пользователей стоит принимать как строку, а потом переводить в нужный нам тип. Процесс преобразования данных из одного типа в другой называется конвертацией.

Конвертация данных

В C++ самый простой способ конвертировать строку в число — использовать функцию stoi () или аналогичную:

Вот пример корректной и некорректной конвертации:

Как видно на скриншоте, в первом случае всё прошло успешно, но в следующих случаях программа выдала ошибку. Давайте рассмотрим последнюю:

Разберём некоторые моменты подробнее:

Чтобы программа не закрывалась при выбрасывании исключений, их нужно обработать.

Обработка исключений в C++

Для этого нам пригодится конструкция try-catch.

Вот код программы, которая проверяет корректность введённых данных:

Теперь можно запустить её и попробовать ввести любые значения — программа определит, какое сообщение вывести, и благополучно завершится.

Источник

Насколько медленны iostreams?

Потоки ввода-вывода в стандартной библиотеке C++ просты в использовании, типобезопасны, устойчивы к утечке ресурсов, и позволяют простую обработку ошибок. Однако, за ними закрепилась репутация «медленных». Этому есть несколько причин, таких как широкое использование динамической аллокации и виртуальных функций. Вообще, потоки — одна из самых древних частей стандартной библиотеки (они начали использоваться примерно в 1988 году), и многие решения в них сейчас воспринимаются как «спорные». Тем не менее, они широко используются, особенно когда надо написать какую-то простую программу, работающую с текстовыми данными.

Вопрос производительности iostreams не праздный. В частности, с проблемой производительности консольного ввода-вывода можно столкнуться в системах спортивного программирования, где даже применив хороший алгоритм, можно не пройти по времени только из-за ввода-вывода. Я также встречался с этой проблемой при обработке научных данных в текстовом формате.

Сегодня в комментариях у посту возникло обсуждение о медленности iostreams. В частности, freopen пишет

Забавно смотреть на ваши оптимизации, расположенные по соседству со считыванием через cin 🙂

Можно заменить на getchar_unlocked() для *nix или getchar() для всех остальных.
getchar_unlocked > getchar > scanf > cin, где «>» означает быстрее.

В этом посте я развею и подтвержу некоторые мифы и дам пару рекомендаций.

Все измерения в этом посте приведены для системы Ubuntu 14.10 с компилятором GCC 4.9.1, компилировалось с ключами

Запуск проводился на ноутбуке с процессором Intel Core2 Duo P8600 (2.4 ГГц).

Постановка задачи

В спортивном программировании, как и в UNIX-way, обычно входные данные подаются на входной поток. Итак, задача:

На входной поток (stdin) поступает много неотрицательных целых чисел по одному на строке. Программа должна вывести максимальное из входных чисел.

Сформируем входные данные

В файл data мы записали 10 миллионов последовательных целых чисел, общим объёмом 76 мегабайт.
Запускать программу мы будем так

1. scanf

Решим задачу с использованием старого доброго scanf.

Время работы: 1.41 c

2. Наивный std::cin

Теперь решим задачу самым простым способом при помощи iostreams:

Время работы: 4.41 c
Ого! Потоки оказались медленнее чем scanf в 3 раза! То есть выходит, что iostream оказываются действительно никуда не годится по скорости?

3. Быстрый std::cin

На самом деле, чтобы исправить ситуацию, достаточно добавить в программу одну единственную строчку. В самом начале функции main вставим:

Все последующие варианты с использованием std::cin будут использовать эту оптимизацию.

4. Наивный std::istringstream

Помимо ввода из файла, стандартная библиотека предоставляет также классы для ввода из строки с таким же интерфейсом. Посмотрим, насколько это медленно. Будем читать из входного потока по одной строке, а затем парсить её с помощью std::istringstream :

Время работы: 7.21 c
Очень медленно!

5. Переиспользование std::istringstream

Может показаться удивительным, но самое медленное в istringstream — это его создание. А мы создаём для каждой входной строки заново. Попробуем переиспользовать один и тот же объект:

Обратите внимание, что нужны 2 вызова — clear, чтобы сбросить флаги состояния, и str, чтобы задать новый буфер, из которого будет происходить чтение.

Время работы: 2.16 c
Это другое дело. Это ожидаемо медленнее, чем чтение напрямую из std::cin (данные проходят 2 раза через классы потоков), но не катастрофично.

6. Хотим ещё быстрее! (getchar/getchar_unlocked)

7. C++11: std::stoi

Время работы: 1.04 c
Это самый быстрый стандартный способ чтения целых чисел. (А для чисел с плавающей точкой есть аналогичные функции stof/stod).

8. Бонус: Чтение большими блоками + Boost::Spirit

Время работы: 0.18 c
Это рекорд!

Результаты и советы

Время работы:

* — Измерения на файле со 100 миллионами чисел (размер файла 848 мегабайт).

Рекомендации:

Update 1. По совету Lol4t0 добавлен метод номер 7.
Update 2. В таблицу добавлены времена выполнения на clang+libc++ (версия 3.5.0, выполнялось на той же системе). Видно, что производительность потоков очень плохая, да к тому же трюк с выключением синхронизации не работает. В результате stoi оказывается в 2 раза медленнее чем scanf.
Update 3. Добавлен вариант номер 8: чтение большими блоками и разбор с помощью Boost::Spirit. И это чемпион!

Источник

Десять возможностей C++11, которые должен использовать каждый C++ разработчик

В данной статье рассматривается ряд возможностей С++11, которые все разработчики должны знать и использовать. Существует много новых дополнений к языку и стандартной библиотеке, эта статья лишь поверхностно охватывает часть из них. Однако, я полагаю, что некоторые из этих новых функций должны стать обыденными для всех разработчиков С++. Подобных статей наверное существует много, в этой я предприму попытку составить список возможностей, которые должны войти в повседневное использование.

#1 — auto

До С++11, ключевое слово auto использовалось как спецификатор хранения переменной (как, например, register, static, extern ). В С++11 auto позволяет не указывать тип переменной явно, говоря компилятору, чтобы он сам определил фактический тип переменной, на основе типа инициализируемого значения. Это может использоваться при объявлении переменных в различных областях видимости, как, например, пространство имен, блоки, инициализация в цикле и т.п.

#2 — nullptr

#3 — range-based циклы

Это полезно, когда вы просто хотите получить элементы массива/контейнера или сделать с ними что-то, не заботясь об индексах, итераторах или кол-ве элементов.

#4 — override и final

Мне всегда не нравились виртуальные функции в С++. Ключевое слово virtual опционально и поэтому немного затрудняло чтение кода, заставляя вечно возвращаться в вершину иерархии наследования, чтобы посмотреть объявлен ли виртуальным тот или иной метод. Я всегда использовал этой ключевое слово так же и в производных классах (и поощрял людей, кто так делал), чтобы код был понятнее. Тем не менее, есть ошибки, которые могут все таки возникнуть. Возьмем следующий пример:

Вот другая возможная ошибка: параметры одни и те же, но в базовом классе метод константный, а в производном — нет.

Теперь это вызовет ошибку при компиляции (точно так же, если бы вы использовали override во втором примере):

#5 — строго-типизированный enum

У «традиционных» перечислений в С++ есть некоторые недостатки: они экспортируют свои значения в окружающую область видимости (что может привести к конфликту имен), они неявно преобразовываются в целый тип и не могут иметь определенный пользователем тип.

#6 — интеллектуальные указатели

Первое объявление эквивалентно следующему:

make_shared — это функция, имеющая преимущество при выделении памяти для совместно используемого объекта и интеллектуального указателя с единственным выделением, в отличие от явного получения shared_ptr через конструктор, где требуется, по крайней мере, два выделения. Из-за этого может произойти утечка памяти. В следующем примере как раз это демонстрируется, утечка может произойти в случае, если seed() бросит исключение.

#7 — лямбды

#8 — non-member begin() и end()

Давайте возьмем, например, предыдущий пример, где я выводил вектор и затем искал первый нечетный элемент. Если std::vector заменить С-подобным массивом, то код будет выглядеть так:

С begin() и end() его можно переписать следующим образом:

#9 — static_assert и классы свойств

static_assert проверяет утверждение во время компиляции. Если утверждение — истина, то ничего не происходит. Если — ложь, то компилятор выводит указанное сообщение об ошибке.

Однако, при компиляции не возникнет ошибки, если написать следующее:

#10 — семантика перемещения

Это — еще одна важная тема, затронутая в С++11. На эту тему можно написать несколько статей, а не абзацев, поэтому я не буду сильно углубляться.

C++11 ввел понятие rvalue ссылок (указанных с &&), чтобы отличать ссылка на lvalue (объект, у которого есть имя) и rvalue (объект, у которого нет имени). Семантика перемещения позволяет изменять rvalues (ранее они считались неизменными и не отличались от типов const T&).

Класс/структура раньше имели некоторые неявные функции-члены: конструктор по умолчанию (если другой конструктор не определен), конструктор копирования и деструктор. Конструктор копирования выполняет поразрядное копирование переменных. Это означает, что если у вас есть класс с указателями на какие-то объекты, то конструктор копирования скопирует указатели, а не объекты, на которые они указывают. Если вы хотите получить в копии именно объекты, а не лишь указатели на них, вы должны это явно описать в конструкторе копирования.

Конструктор перемещения и оператор присваивания перемещения — эти две специальные функции принимают параметр T&&, который является rvalue. Фактически, они могут изменять объект.

Следующий пример показывает фиктивную реализацию буфера. Буфер идентифицируется именем, имеет указатель (обернутый в std::unique_ptr ) на массив элементов типа Т и переменную, содержащую размер массива.

Конструктор копирования по умолчанию и оператор присваивания копии должны быть вам знакомы. Новое в С++11 — это конструктор перемещения и оператор присваивания перемещения, Если вы выполните этот код, то увидите, что когда создается b4 — вызывается конструктор перемещения. Кроме того, когда b1 присваивается значение — вызывается оператор присваивания перемещения. Причина — значение, возвращаемое функцией getBuffer() — rvalue.

Источник