Citirea și afișarea datelor
Autor: Ștefan-Cosmin Dăscălescu
Cunoștințe necesare
În cele ce urmează, vom prezenta metodele prin care putem citi și afișa datele în limbajul C++.
Tipurile de citire
Datele pot fi citite și afișate fie prin intrarea și ieșirea standard (numite colocvial "de la tastatură", respectiv "pe ecran"), fie folosind fișiere auxiliare, preluând datele dintr-un fișier și afișându-le în alt fișier.
Observație
Aceste metode pot fi folosite și într-o manieră hibrid, fiind foarte multe exemple de probleme în care se dau datele într-un fișier de intrare și se afișează pe ecran.
Intrarea și ieșirea standard#
Pentru a folosi intrarea și ieșirea standard (a citi "de la tastatură", respectiv a afișa "pe ecran"), vom avea nevoie de biblioteca #include <iostream>.
Citirea datelor se face folosind instrucțiunea cin, iar afișarea datelor se face folosind instrucțiunea cout, câteva exemple fiind regăsite mai jos.
Observație
Aceasta nu este singura metodă de a citi și afișa datele, putem citi și afișa datele și folosind metodele specifice limbajului C (instrucțiunile scanf și printf). Totuși, metodele native limbajului C++ sunt cele mai intuitive și mai simplu de utilizat.
Atunci când folosiți intrarea și ieșirea standard, după ce compilați programul și nu apare nicio eroare, va trebui să rulați executabilul generat și să introduceți datele de intrare conform descrierii problemei și a programului scris de voi anterior. În cazul în care ați procedat cum trebuie, veți obține un răspuns conform cu ceea ce ați scris. În caz contrar, va trebui să verificați ce ați scris și eventual, să modificați programul.
#include <iostream>
using namespace std;
int main () {
// mai intai, declaram variabilele folosite
int n, a, b;
// citim o singura valoare
cin >> n;
// citim doua valori separate prin spatiu
cin >> a >> b;
/* alternativ, putem sa citim toate cele 3 variabile pe acelasi rand
cin >> n >> a >> b;
*/
// afisam o singura valoare
cout << n;
// afisam doua valori separate prin spatiu, urmate de o linie noua
cout << a << " " << b << '\n';
// afisam din nou n, urmat de o linie noua
cout << n << endl;
return 0;
}
Dacă \(n = 9\), \(a = 11\) și \(b = 14\), programul va afișa următoarele date:
endl vs '\n'
Probabil că ați observat că pentru a afișa o linie nouă, am folosit pe de o parte '\n' și pe de altă parte, endl. Deși aceste instrucțiuni par identice în rol, nu pot fi mai diferite. Se remarcă faptul că instrucțiunea endl, pe lângă rolul de a marca trecerea la o linie nouă, curăță bufferul (un loc în care sunt stocate datele temporar) de datele deja afișate, ceea ce face această instrucțiune mult mai înceată decât '\n', lucru ce se poate dovedi important atunci când lucrăm cu un volum de date foarte mare.
Citirea și afișarea folosind fișiere#
Pentru a citi și afișa din fișiere, vom avea nevoie de biblioteca #include <fstream>.
Mai întâi, trebuie să specificăm programului de unde să preia datele și de unde să le afișeze.
Numele fișierelor
Deși aici am folosit fin și fout pentru a putea menționa aceste streamuri de date, putem folosi orice nume vrem atâta timp cât nu avem și alte variabile numite astfel. În mod particular, putem numi acestea chiar și cin, respectiv cout atâta timp cât nu avem inclusă biblioteca iostream.
Programul de mai sus va fi identic, singura diferență fiind adăugarea facilităților care ne permit să citim datele din fișiere.
#include <fstream>
using namespace std;
ifstream fin("date.in");
ofstream fout("date.out");
int main () {
// mai intai, declaram variabilele folosite
int n, a, b;
// citim o singura valoare
fin >> n;
// citim doua valori separate prin spatiu
fin >> a >> b;
/* alternativ, putem sa citim toate cele 3 variabile pe acelasi rand
fin >> n >> a >> b;
*/
// afisam o singura valoare
fout << n;
// afisam doua valori separate prin spatiu, urmate de o linie noua
fout << a << " " << b << '\n';
// afisam din nou n, urmat de o linie noua
fout << n << endl;
return 0;
}
Citirea unui număr necunoscut de valori
În mod particular, dacă avem de citit un număr necunoscut de valori, trebuie să folosim structura repetitivă while, așa cum veți observa în articolul nostru pe această temă.
Afișarea specializată#
În unele probleme, suntem nevoiți să afișăm datele respectând un oarecare format (de exemplu, să se afișeze cu exact \(x\) zecimale). Pentru a opera acest lucru, este necesară cunoașterea bibliotecii #include <iomanip>.
Această bibliotecă poate fi folosită și pentru a prelucra datele într-o manieră mai prietenoasă cu cititorii, folosind funcțiile de lungime, aliniere sau umplere:
- lungimea – setw(int n), numărul de caractere folosit pentru afișarea datelor;
- alinierea – left, right, internal;
- caracterul de umplere – setfill(char f), caracterele care să fie folosite pentru a umple un element afișat;
- baza de numerație (dec, oct, hex) în care sunt scrise valorile de tip întreg. În cele mai multe cazuri, nu vom avea nevoie să afișăm altfel decât în formatul zecimal.
Ne vom concentra în cele ce urmează pe funcția setprecision, fiind de departe cea mai relevantă funcție dintre cele pe care le folosim în algoritmică.
Sintaxa ei este setprecision(int n), unde \(n\) este numărul de cifre folosite pentru afișarea valorilor reale; în funcție de context, poate reprezenta numărul total de cifre sau numărul de cifre de după punctul zecimal.
De exemplu, dacă vrem să afișăm primele \(7\) zecimale ale lui \(\pi\), putem face asta folosind următoarele instrucțiuni:
#include <iostream>
#include <cmath>
using namespace std;
int main() {
double x = atan(1) * 4; // pi in functie de arctg
cout << setprecision(7) << x << '\n'; // 3.141593
cout << setprecision(7) << 10*x << '\n'; // 31.41593
cout << fixed << setprecision(7) << x << '\n'; // 3.1415927
cout << setprecision(7) << x*10 << '\n'; // 31.4159265
return 0;
}
Se poate remarca că înainte de a folosi notația fixed, se afișau exact \(7\) zecimale, inclusiv cele de dinainte de virgulă. Odată cu folosirea acestui operator, se afișează exact \(7\) zecimale după virgulă, rotunjite eventual la cea mai apropiată zecimală.
Concluzii#
Odată cu învățarea tipurilor de date, sunteți pregătiți să le folosiți în instrucțiuni și structuri alternative și repetitive, așa cum puteți vedea în articolele ulterioare.