C++ - Einführung in die Programmiersprache Ein- und Ausgabe in die Konsole. Leibniz Universität IT Services Anja Aue

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1 C++ - Einführung in die Programmiersprache Ein- und Ausgabe in die Konsole Leibniz Universität IT Services Anja Aue

2 Eingabe (input) und Ausgabe (output) In diesem Kapitel wird nur das Lesen von und das Schreiben in die Konsole vorgestellt. Unter Windows wird standardmäßig die Microsoft Eingabeaufforderung als Konsole genutzt. C++ - Einführung Seite 2

3 in NetBeans Rechter Mausklick auf das C++-Projekt. Properties im Kontextmenü. Kategorie Run. Console Type sollte den Eintrag Standard Output haben. C++ - Einführung Seite 3

4 in C++ Mit Hilfe von Bibliotheken wird die Ein- und Ausgabe in C++ implementiert. Die Standard-Bibliothek iostream bietet definierte Methoden etc. für die Eingabe und Ausgabe in die Konsole. Die Standard-Bibliothek fstream bietet definierte Methoden etc. für die Arbeit mit Dateien. C++ - Einführung Seite 4

5 Streams (Datenströme) Leitung nach außen, um Daten zu lesen und zu schreiben. Texte etc. werden mit Hilfe von zeichenorientierten Streams ausgetauscht. Daten mit der Konsole oder zum Beispiel Grafiken werden mit Hilfe von Byte-orientierten Streams ausgetauscht. Java - Einführung Seite 5

6 Bytes in einem Input-Stream In diesem Kurs werden mit Hilfe der Tastatur Zeichen eingegeben. Von jedem anderen Speichermedium kann aber auch eingelesen werden. Programm Java - Einführung Seite 6

7 in C++ Standard: cin. Der Stream ist häufig mit der Tastatur verbunden. Derivat: wcin für den Datentyp wchar_t. cin Programm Java - Einführung Seite 7

8 Bytes in einem Output-Stream Daten werden standardmäßig am Monitor angezeigt. Daten können aber auch in eine Datei etc. geschrieben werden. Programm Java - Einführung Seite 8

9 in C++ Standard: cout. Der Stream ist häufig mit dem Monitor verbunden. In diesem Kurs wird in das Fenster output der IDE NetBeans genutzt, um die Daten am Monitor anzuzeigen. Programm cout Java - Einführung Seite 9

10 Standard Error Stream Anzeige von Fehlermeldungen mit Hilfe des Stream cerr oder clog. Typischerweise wird dieser Stream mit der Standardausgabe, dem Monitor, verbunden. Java - Einführung Seite 10

11 Ausgabe auf dem Monitor #include <iostream> using namespace std; Beispiele/_0401_EinAusgabe_Out... int main() { int intrwert = 2; double dbllwert = 1.4; } cout << '\n' << intrwert << " * " << dbllwert << '=' << (intrwert * dbllwert); return 0; C++ - Einführung Seite 11

12 Einbindung der Bibliothek #include <iostream> Das Hash-Zeichen kennzeichnet Präprozessor-Anweisungen. Anweisungen für den Präprozessor stehen immer am Anfang einer Datei. Mit Hilfe des Schlüsselwortes #include werden Standardbibliotheken eingebunden. Der Name der Standardbibliothek wird durch eckige Klammern begrenzt. Die Bibliothek iostream definiert Methoden etc. für die Ein- und Ausgabe. C++ - Einführung Seite 12

13 Standardausgabe cout << '\n' << intrwert Das Objekt cout ist in der Bibliothek iostream definiert. In diesem Beispiel wird ein Zeilenumbruch und der Wert in der Variablen intrwert auf dem Monitor ausgegeben. C++ - Einführung Seite 13

14 Umleitungsoperator cout << '\n' << intrwert Zusammengesetzter Operator aus zwei Kleiner-Zeichen. Zwischen den beiden Kleiner-Zeichen darf kein Leerzeichen stehen. Die Spitze des Kleiner-Zeichens zeigt die Richtung an, in die der Stream umgeleitet wird. In diesem Beispiel wird der Stream von Bytes auf die Standardausgabe umgeleitet. C++ - Einführung Seite 14

15 Bitoperatoren cout << '\n' << (intrwert << 1); Verschiebung der Bits nach links. Darstellung der Ganzzahl 2: Verschiebung um eine Stelle nach links: Berechnung nach der Formel: (2 * intrwert) * 1. C++ - Einführung Seite 15

16 Literale vom Typ String und char cout << '\n' << intrwert << " * " << dbllwert Literale vom Typ char werden durch das Apostroph begrenzt. Diese Art von Literale enthalten exakt ein Zeichen wie zum Beispiel \n (Zeilenumbruch) oder a. Literale vom Typ String können beliebig viele Zeichen enthalten. Diese Art von Literale werden durch die Anführungszeichen begrenzt. C++ - Einführung Seite 16

17 Zeilenende-Zeichen cout << "abcdefghjiklmno" << endl; cout << "abcdefghjiklmno\n" std::endl ist ein Manipulator, der in der Bibliothek iomanip definiert ist. Es wird ein Zeilenumbruch erzeugt und gleichzeitig der Buffer geleert. Die Daten werden sofort angezeigt. Die Escape-Sequenz \n definiert einen Zeilenumbruch, leert aber nicht den Buffer. In einer Schleife sollte die Escape- Sequenz verwendet werden. C++ - Einführung Seite 17

18 Escape-Sequenzen Nicht druckbare Zeichen eines Zeichensatzes. Steuerzeichen, um zum Beispiel einen Zeilenumbruch zu erzeugen. Zeichen vom Datentyp char, die durch Apostrophs begrenzt werden. Zeichen vom Datentyp char, die mit einem Backslash beginnen. C++ - Einführung Seite 18

19 Escape-Sequenzen \ \ \ \ \ \ b f n r t v Back space. Gehe einen Schritt zurück. Form feed. Seitenumbruch. New Line. Gehe zum Anfang einer neuen Zeile. Carriage return. Gehe zum Anfang der aktuellen Zeile. Horizontal Tabulator. Vertical Tabulator. C++ - Einführung Seite 19

20 Escape-Sequenzen \ \ " ' Anführungszeichen. Apostroph. \ \ \? \ 0 Umgekehrter Schrägstrich. Backslash. Fragezeichen. Endezeichen eines Strings. C++ - Einführung Seite 20

21 Beispiel für die Nutzung von Escape-Sequenzen #include <iostream> using namespace std; Beispiele/_0401_EinAusgabe_EscapeSequenz... int main() { cout << "Eingabe eines Benutzercodes von 6 Zahlen:\n"; cout << "******\b\b\b\b\b\b"; } long code; cin >> code; cout << "Ihr Benutzercode lautet: " << code << '\n'; C++ - Einführung Seite 21

22 Ausgabe formatieren #include <iostream> #include <iomanip> Beispiele/_0401_EinAusgabe_OutFormat... using namespace std; int main() { } cout << setfill('-'); cout << setw(10) << "12345"; return 0; C++ - Einführung Seite 22

23 Einbindung der Bibliothek #include <iomanip> Die Bibliothek iomanip definiert Methoden etc. für die Manipulation der Ein- und Ausgabe. Das Zeilen-Endezeichen std::endl ist in dieser Bibliothek definiert. C++ - Einführung Seite 23

24 Mindestens x Zeichen cout << setw(10) << "12345"; Der Methode setw() wird als Parameter eine Ganzzahl übergeben. Der Methode wird die Anzahl der Stellen / Zeichen übergeben, die mindestens angezeigt werden sollen. Falls die Ausgabe mehr Stellen hat, werden alle angezeigt. Die Ausgabe wird standardmäßig rechtsbündig angezeigt. C++ - Einführung Seite 24

25 Füllzeichen cout << setfill('-') Die Ausgabe hat weniger Zeichen / Stellen als die angegebene Mindestanzahl von Zeichen. Die ungefüllten Stellen werden mit Hilfe des angegebenen Füllzeichens gefüllt. Der Methode setfill() wird ein Parameter vom Datentyp char übergeben, mit dem die Leerstellen, falls vorhanden, gefüllt werden. C++ - Einführung Seite 25

26 Format von Gleitkommazahlen Beispiele/_0401_EinAusgabe_OutFormatDezimal... #include <iostream> #include <iomanip> using namespace std; int main() { double dblzahl = ; cout << "\n" << setprecision(5) << dblzahl; cout << "\n " << fixed << dblzahl; cout << "\n" << scientific << dblzahl; return 0; } C++ - Einführung Seite 26

27 Anzahl der Stellen cout << "\n" << setprecision(5) << dblzahl; Die Methode ist in der Bibliothek iomanip definiert. Der Methode setprecision() wird als Parameter eine Ganzzahl übergeben. Der Methode wird die Anzahl der Stellen einer Gleitkommazahl gesamt übergeben. C++ - Einführung Seite 27

28 Festkomma-Darstellung cout << "\n " << fixed << dblzahl; Die Methode ist in der Bibliothek iomanip definiert. Die Methode formatiert einen Nährungswert folgendermaßen: +-[Vorkommastellen].[Nachkommastellen]. Die Anzahl der Nachkommastellen des formatierten Nährungswertes ist abhängig von der Genauigkeit des Datentyps. Zum Beispiel der Datentyp float hat eine Genauigkeit von 7 Stellen. Es werden sieben Nachkommastellen dargestellt. C++ - Einführung Seite 28

29 Anzahl der Nachkommastellen cout << "\n" << setprecision(5); cout << "\n " << fixed << dblzahl; Bei einer Kombination der Methoden setprecision und fixed wird die Anzahl der Nachkommastellen eines Nährungswertes festgelegt. C++ - Einführung Seite 29

30 Formatierung in der wissenschaftlichen Notation cout << "\n " << scientific << dblzahl; Die Methode ist in der Bibliothek iomanip definiert. Die Methode scientific gibt Nährungswerte in der Expontialform aus. C++ - Einführung Seite 30

31 Anzahl der Nachkommastellen cout << "\n" << setprecision(5); cout << "\n " << scientific << dblzahl; Bei einer Kombination der Methoden setprecision und fixed wird die Zahl vor dem E festgelegt. C++ - Einführung Seite 31

32 Setzen von Formatierungsflags cout << setfill('*'); cout << '\n' << setiosflags(ios::left) << setw(20) << "10.00 "; Beispiele/_0401_EinAusgabe_OutLeftRight.. Die Methode ist in der Bibliothek iomanip definiert. Die Methode setiosflags setzt Formatierungsflags. Die zu setzenden Flags (siehe werden in den runden Klammern angegeben. C++ - Einführung Seite 32

33 Rücksetzen von Formatierungsflags cout << '\n' << resetiosflags(ios::left) << setw(20) << "10.00 "; cout << resetiosflags(std::ios::scientific) << 2.23 << "\n"; Die Methode ist in der Bibliothek iomanip definiert. Die Methode resetiosflags setzt das Formatierungsflags zurück. C++ - Einführung Seite 33

34 Angabe des Namensraumes für die Flags std::ios::scientific ios::left Mit Hilfe des Präfixes ios::[flag] wird der Zugriff auf das Flag in dieser Anweisung freigegeben. Das Präfix std:: ist optional. Der Namensraum ist mit Hilfe der Anweisung using namespace std eingebunden. Mit Hilfe der zwei direkt aufeinanderfolgenden Doppelpunkte wird die Hierarchie von Namensräumen abgebildet. Das letzte Element in der Reihenfolge bezeichnet immer das freizugebende Element. C++ - Einführung Seite 34

35 Links- und rechtsbündige Ausrichtung cout << setfill('*'); cout << '\n' << setiosflags(std::ios::left) << setw(20) << "10.00 "; cout << '\n' << resetiosflags(ios::left) << setw(20) << "10.00 "; Beispiele/_0401_EinAusgabe_OutLeftRight.. Standardmäßig werden Ausgaben rechtsbündig ausgerichtet. In diesem Beispiel wird das Flag left gesetzt und zurückgesetzt. C++ - Einführung Seite 35

36 Andere Möglichkeit cout << setfill('*'); cout << '\n' << left << setw(20) << "10.00 "; cout << '\n' << right << setw(20) << "10.00 "; Beispiele/_0401_EinAusgabe_OutLeftRight.. Standardmäßig werden Ausgaben rechtsbündig ausgerichtet. In diesem Beispiel werden die Methoden left und right genutzt, um die Ausgabe links- oder rechtsbündig auszurichten. Die Methoden sind in der Bibliothek iomanip definiert. C++ - Einführung Seite 36

37 Eingabe von Werten #include <iostream> using namespace std; int main() { double gramm = 1.0; double kilo = 0.0; Beispiele/_0401_EinAusgabe_In... } cout << "Bitte geben Sie einen Wert in Gramm an:"; cin >> gramm; kilo = gramm / 1000; cout << "\nin Kilogramm: " << kilo; return 0; C++ - Einführung Seite 37

38 Umleitungsoperator cin >> gramm; Zusammengesetzter Operator aus zwei Größer-Zeichen. Zwischen den beiden Größer-Zeichen darf kein Leerzeichen stehen. Die Spitze des Größer-Zeichens zeigt die Richtung an, in die der Stream umgeleitet wird. In diesem Beispiel wird der Stream von Bytes der Standardeingabe in die Variable gramm umgeleitet. Der Umleitungsoperator konvertiert die Eingabe entsprecht dem Datentyp der Variablen. C++ - Einführung Seite 38

39 Mehrere Eingaben cin >> gramm >> zentimeter; Zwei Eingaben werden durch das Leerzeichen, den Tabulator oder das Zeilen-Endezeichen abgrenzt. Zum Beispiel hat der Nutzer die Eingabe 4 5 gemacht. Die Angabe 4 wird in die Variable gramm und die Angabe 5 in die Variable zentimeter gespeichert. C++ - Einführung Seite 39

40 Ablauf Eingabe der Zeichen mit Hilfe der Tastatur. Mit Hilfe der Backspace-Taste können Korrekturen vorgenommen werden. Die Zeichen werden vom Betriebssystem im Tastaturpuffer abgelegt. Die Eingabe wird mit Hilfe der <RETURN>-Taste beendet. Das Zeilenende-Zeichen '\n' wird in den Tastaturpuffer geschrieben. Der Tastaturpuffer wird an das C++-Programm übergeben. Die Zeichen aus dem Tastaturpuffer werden so lange gelesen, wie Sie dem angegebenen Datentyp entsprechen. Daten, die nicht dem Datentyp entsprechen, verbleiben im Tastaturpuffer. C++ - Einführung Seite 40

41 Löschen des Eingabebuffer cin.ignore(10000,'\n'); cin.ignore(std::numeric_limits<int>::max(),'\n'); Im Buffer vorhandene Zeichen werden entfernt. Es werden x Zeichen (erster Parameter) bis zum angegebenen Zeichen (zweiter Parameter) entfernt. C++ - Einführung Seite 41

42 Parameter der Methode Der erste Parameter gibt die Anzahl der maximal zu entfernenden Zeichen an. Die Zahl sollte möglichst groß gewählt werden. In der ersten Zeile wird eine Integer-Zahl als Literal angegeben. In der zweiten Zeile wird die größte mögliche Integer-Zahl als Angabe genutzt. Standardmäßig werden alle Zeichen bis zur nächsten neuen Zeile entfernt. C++ - Einführung Seite 42

43 Abfangen von Fehlern if (cin.fail()) { cin.clear(); } Falls die Eingabe mit einem Fehler beendet wurde, (cin.fail()). Zum Beispiel passt der Datentyp der Ziel-Variablen nicht zu den eingelesenen Informationen. Das failbit wurde von cin auf den Wert 1 gesetzt. C++ - Einführung Seite 43

44 Zurücksetzen des Flags if (cin.fail()) { cin.clear(); } Setze failbit wieder zurück (cin.clear()). C++ - Einführung Seite 44

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