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Informática IISesión 08: Flujo de datos

2009/1Circuitos Digitales III 2010/1Circuitos Digitales III 2010/1Circuitos Digitales IIICircuitos Digitales III 2010/1Informática II Universidad de Antioquia

ContenidoContenido

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Introducción1

Entrada y Salida de archivos2

3 Argumentos de línea de comandos


IntroducciónIntroducción

3

El almacenamiento de datos en las variables de nuestros programas es temporal. Al terminar todos los datos se pierden.

Para la conservación permanente de grandes datos: Se utilizan el almacenamiento en archivos



4

C++ ve cada uno de los archivos como: Flujo secuencial de bytes.

hola mundo 68 6F 6C 61 20 6D 75 6E 64 6F

Mensaje Mensaje en C++

0 1 2 3 4 5

…

… n-1



5

Cada archivo termina con un marcador de fin de archivo o de un número específico de bytes.

Al empezar la ejecución de un programa automáticamente se abren tres entornos y sus flujos asociados: Entrada estándar: Permite que un programa lea

datos por teclado. Salida estándar: permite que un programa imprima

datos en la pantalla. Error estándar: Indicador de errores.



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Capturar

Leer Guardar

Visualizar

Los flujos proporcionan canales de comunicación entre los archivos y los programas



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De manera estricta, C++ no define directamente una forma de escribir datos en la pantalla o en archivos ni cómo leerlos del teclado.

Entonces quién provee esta funcionalidad esencial? Ésta es provista por bibliotecas de entrada y salida

E/S.



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Recordemos: Biblioteca es una colección de archivos objeto que

se pueden enlazar con nuestro código para incrementar su funcionalidad.

Ventaja: Se pueden escribir programas independientes de

plataforma, por lo menos en teoría.


ContenidoContenido

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Introducción1

Entrada y Salida de archivos2


2009/1Circuitos Digitales III 2010/1Circuitos Digitales III 2010/1Circuitos Digitales IIICircuitos Digitales III 2010/1Informática II Universidad de Antioquia10

Jerarquía StreamJerarquía Stream


•Clase derivada de ambas istream y ostream que provee funciones para escribir en pantalla y métodos de entrada.

iostream•Clase

que permite manipular buffers de flujos.

streambuf

•Clase que provee funcionalidad de entrada y salida sobre archivos.

fstream

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Librería Input/Output StreamLibrería Input/Output Stream


Entrada y Salida de archivosEntrada y Salida de archivos

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iostream


iostreamiostream La librería iostream abstrae el problema del ingreso y

salida de datos, modelando la entrada-salida como flujos de bytes, en serie uno tras otro, tanto de entrada como de salida.

Cuando incluimos la librería iostream, se crean e inicializan cuatro objetos estándar.

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cin manipula la entrada estándar, el teclado.

cout manipula la salida estándar, la pantalla.

cerr manipula salida sin buffer al dispositivo estándar de error, la pantalla.

clog manipula salida con buffer al dispositivo estándar de error.


iostreamiostream

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1

•Encapsula el problema con operadores de extracción e inserción de flujo.

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•operador de inserción << , el flujo es de salida.

3

•operador de extracción, >> , el flujo es de entrada

4

•Encapsula los detalles técnicos dependientes de la plataforma.


Objeto cin IstreamObjeto cin Istream cin

Es un objeto global Responsable de las entradas por teclado Disponible al incluir la librería iostream a su programa. operador de extracción >> es sobrecargado

cout Es un objeto global Responsable de mostrar en pantalla Disponible al incluir la librería iostream a su programa. operador de inserción << es sobrecargado.

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streambuf


BuffersBuffers Escribir o leer datos en el disco y en menor

medida en la pantalla, es lento respecto a la velocidad del procesador.

Para resolver esto se pueden usar buffers, almacenamiento de memoria temporal que se llenan desde el programa sin tener que detener la ejecución hasta que se escriba dato por dato, y pueden ser vaciados independientemente por el sistema de salida.

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BuffersBuffers Aplicaciones:

Buffer de teclado: memoria intermedia en la que se van almacenando los caracteres que un usuario teclea.

Buffer de Audio o video: streaming por Internet. Buffer grabadoras de DVD: tienen un buffer para que

no se pare la grabación.

Ejemplo análogo, tanque con válvulas de entrada y salida.

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streambufstreambuf La librería streambuf proporciona el interfaz

entre los datos y las áreas de almacenamiento como la memoria o los dispositivos físicos.

Sin embargo las aplicaciones necesitan acceder al buffer de un stream, lo hacen a través del puntero almacenado en la clase ios. acceso desde funciones superiores (ios) y sus clases

derivadas, y casi nunca directamente a través de streambuf.

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fstream


fstreamfstream La libreria fstream proporciona una interfaz

para leer y escribir datos a partir de flujos de entrada y salida de archivos.

Los objetos de esta clase mantiene internamente un puntero a un objeto tipo filebuf. La clase filebuf se basa en la clase streambuf, y le

proporciona las funciones necesarias para manipular entrada y salida de caracteres en ficheros.

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fstreamfstream Las clases que nos da C++ para el acceso a

ficheros de texto son:

ifstream: clase disponible para leer del archivo ( i de input, f de file y stream).

ofstream: clase para escribir (o de output, f de file y stream).

fstream: sirve para las ambas tareas, lectura y escritura.

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fstreamfstream Algunos parametros que podemos usar dentro

de las clases fstream: app (append): Para añadir al final del fichero binary (binary) Se abre el fichero como fichero

binario. in (input) El fichero se abre para lectura. out (output) El fichero se abre para escritura trunc (truncate) Si el fichero existe, se ignora su

contenido y se empieza como si estuviera vacio.

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Abrir Archivo Modo LecturaAbrir Archivo Modo Lectura La apertura del fichero se puede hacer pasando

parámetros al declarar la variable de estos tipos, o bien declarando la variable sin parámetros y luego llamando al método open().

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ifstream variable(“NombreArchivo");

ifstream variable;variable.open();


Abrir ArchivosAbrir Archivos

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#include <iostream>

#include <fstream>

using namespace std;

int main (void) {

char cadena[128];

//Abre un fichero de entrada

ifstream fe("nombre.txt");

fe.getline(cadena, 128);

cout << cadena << endl;

fe.close();

return 0;

}

#include <iostream>

#include <fstream>


int main (void) {

char cadena[128];

//Abre un fichero de entrada

ifstream fe("nombre.txt");

while(!fe.eof()){

fe >> cadena;

cout << cadena << endl;

}

fe.close();

return 0;

}


Abrir Archivo Modo Escritura Abrir Archivo Modo Escritura La apertura del fichero se puede hacer pasando

parámetros al declarar la variable de estos tipos, o bien declarando la variable sin parámetros y luego llamando al método open().

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ofstream variable(“NombreArchivo");

ofstream variable;Variable.open();



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#include <iostream>

#include <fstream>


int main (void) {

// Crea un fichero de salida

ofstream fs("nombre.txt");

fs << "Hola mundo" << endl;

fs.close();

return 0;

}

#include <iostream>

#include <fstream>


int main (void) {

// Crea un fichero de salida

ofstream fs("nombre.dat");

fs .write(“Hola Mundo”,20);

fe.close();

return 0;

}


Abrir Archivo Aleatoriamente Abrir Archivo Aleatoriamente Los ejemplo mostrados leen o a escriben desde

el principio, y avanzan a medida que se lee o se escribe en ellos. Entonces como hacemos para poder hacer lecturas o

escrituras en cualquier punto del fichero??

Para eso disponemos de las funciones: seekp: cambia la posición en la siguiente escritura. seekg: cambia la posición en la siguiente lectura. tellp: indica la posición en la que nos encontramos. tellg: indica la posición del fichero en la que nos

encontramos.

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Abrir Archivo Aleatoriamente Abrir Archivo Aleatoriamente Algunos parametros que podemos usar detro de

estas funciones: ios::beg solicitar desplazamiento respecto al

principio del archivo ios::cur solicitar desplazamiento respecto a la

posición actual dentro del archivo ios::end solicitar desplazamiento respecto al final del

archivo

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#include <iostream>#include <fstream>using namespace std; int main() { int i, pos; char mes[][20] = {“Ene", “Feb“,

“Mar“,"Abr","May“,"Jun“,"Jul","Ago“, "Sep“,"Oct“,"Nov“,"Dic"};

char cad[20]; ofstream fsalida("meses.dat"); cout << "Crear archivo de nombres de

meses:" << endl; for(i = 0; i < 12; i++) fsalida.write(mes[i], 20); fsalida.close();

ifstream fentrada("meses.dat");cout << "\nAcceso1" << endl;fentrada.read(cad, 20);do { cout << cad << endl; fentrada.read(cad, 20);} while(!fentrada.eof());fentrada.clear();

cout << "\nAcceso2:" << endl;for(i = 11; i >= 0; i--) { fentrada.seekg(20*i); fentrada.read(cad, 20); cout << cad; pos = fentrada.tellg(); cout << " - " << pos/20 <<

endl; }return 0;}


Abrir Archivo Modo E/S Abrir Archivo Modo E/S Es posible trabajar con un stream

simultáneamente en entrada y salida.

La clase fstream: derivada de ifstream y ofstream, dispone de todas las funciones necesarias para

realizar cualquier operación de entrada o salida.

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#include <iostream>#include <fstream>using namespace std;int main() { char l; long i, lon; fstream fich("prueba.dat", ios::in | ios::out | ios::trunc |

ios::binary); fich << "abracadabra"; fich.seekg(0, ios::end); lon = fich.tellg();

cout << "Salida:" << endl; fich.seekg(0); for(i = 0; i < lon; i++) { fich.get(l); cout << l; } cout << endl; fich.close(); return 0;}

for(i = 0; i < lon; i++) { fich.seekg(i); fich.get(l); if(l == 'a') { fich.seekp(i); fich << 'e'; }}


Comprobación de ArchivosComprobación de Archivos Cuando estemos trabajando en la manipulación

de archivos, en ocasiones se hace necesario visualizar el estado en el que se encuentren.

Podemos hacer uso de las banderas: good(): si el stream con el que estamos trabajando está en un

estado de error. fail(): Devuelve true si la lectura o la escritura operación falla o

en el caso de que ocurra un error de formato. bad(): Devuelve true si la lectura o la escritura operación falla. clear(): Elimina el estado de error eof(): Devuelve true si un archivo abierto para la lectura ha

llegado al final.

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Ifstream y OfstreamIfstream y Ofstream Cuando se crea un flujo de archivo de salida, el

comportamiento predeterminado es: Se crea uno nuevo si no existe Se trunca, borra y sobre-escribe si el archivo ya

existe.

Este modo se puede modificar Para agregar al archivo original (append) Para no crear un archivo nuevo, en este caso si el

archivo no existe la apertura falla.

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Tips para el manejo de ArchivosTips para el manejo de Archivos

1

•Chequee todos los archivos que se abren para verificar que se abrieron exitosamente.

2

•Reutilice objetos ifstream y ofstream existentes.

3

•Cierre todos los fstream cuando termine de usarlos.

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ContenidoContenido

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Flujos1

Librería Input/Output Stream2



Para recibir argumentos en el programa Principal


Los argumentos estan separados por espacios incluyendo el nombre

del programa.

algunPrograma arg1 arg2

El nombre del programa es el primer argumento.

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Para usarlo declare main con argumentos int argc -Contador de argumentos char* argv[] -Vector de argumentos

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Los nombres son convención pero pueden cambiar siempre y cuando se conserven los tipos y el orden.

• Son equivalentes: char**, char*[], char[][].

• argv[0] es el nombre del programa, y argv[1] es el primer parámetro del programa.




#include <iostream>using namespace std;int main(int argc, char *argv[]) { cout << "Received " << argc << " arguments...\n";

for (int i=0; i<argc; i++){ cout << "argument " << i << ": " << argv[i] << endl;

}return 0;}


GRACIAS POR SU ATENCIÓN


BibliografíaBibliografía Pagina de Referencia lenguaje C++: http://www.cplusplus.com/reference/iostream/ http://newdata.box.sk/bx/c/htm/ch16.htm#Headin

g49 Sams Teach yourselft C++ in 21 days:

http://newdata.box.sk/bx/c/htm/ch20.htm#Heading1

41

http://www.cplusplus.com/reference/iostream/

http://newdata.box.sk/bx/c/htm/ch16.htm

http://newdata.box.sk/bx/c/htm/ch16.htm


AnexoAnexo

Informática II 2011/2 42

cin1

cout2


cin.get() con referencia a carácter: Cuando una referencia a carácter (variable) se le

pasa a cin.get(), esta se llena con el siguiente carácter en el flujo de entrada.

Nuevamente es posible concatenar

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Objeto cin IstreamObjeto cin Istream

#include <iostream> using namespace std; int main() { char a, b, c; cout << "Enter three letters: "; cin.get(a).get(b).get(c); cout << "a: " << a << "\nb: " << b << "\nc: " << c << endl; return 0; }


Tips uso de CinTips uso de Cin Use el operador de extracción (>>) cuando necesite saltar espacios en blanco.

Use cin.get() si necesita examinar todos los caracteres incluyendo los espacios en blanco.

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#include <iostream> using namespace std;

int main() { char stringOne[256]; char stringTwo[256];

cout << "Enter string one: "; cin.get(stringOne,256); cout << "stringOne: " << stringOne << endl;

cout << "Enter string two: "; cin >> stringTwo; cout << "StringTwo: " << stringTwo << endl; return 0; }


cin.getline(): hace lo mismo que cin.get()Se diferencia en que cin.getline() elimina el terminador de la cadena.

45

Tips uso de CinTips uso de Cin #include <iostream> using namespace std;

int main() { char stringOne[256]; char stringTwo[256]; char stringThree[256];

cout << "Enter string one: "; cin.getline(stringOne,256); cout << "stringOne: " << stringOne << endl;

cout << "Enter string two: "; cin >> stringTwo; cout << "stringTwo: " << stringTwo << endl;

cout << "Enter string three: "; cin.getline(stringThree,256); cout << "stringThree: " << stringThree << endl; return 0; }


cin.ignore() se usa para limpiar el flujo de entrada, ignorando el numero de caracteres especificados hasta encontrar el terminador especificado.

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Tips uso de CinTips uso de Cin#include <iostream>using namespace std;

int main(){ char stringOne[255]; char stringTwo[255];

cout << "Enter string one:"; cin.getline(stringOne,255); cout << "String one" << stringOne << endl; cout << "Enter string two: "; cin.getline(stringTwo,255); cout << "String two: " << stringTwo << endl;

cout << "\n\nNow try again...\n";

cout << "Enter string one: "; cin.getline(stringOne,255); cout << "String one: " << stringOne<< endl;

cin.ignore(255,'\n'); cout << "Enter string two: "; cin.getline(stringTwo,255); cout << "String Two: " << stringTwo<< endl;

return 0;}


cin.peek() : Permite acceder al buffer permitiendo ver su interior

sin necesidad de cargar el carácter en otra variable

cin.putback(): Permite acceder al buffer y modificar el carácter de

turno.

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Tips uso de CinTips uso de Cin#include <iostream>using namespace std;

int main(){ char ch; cout << "enter a phrase: "; while ( cin.get(ch) ) { if (ch == '!') cin.putback('$'); else cout << ch; while (cin.peek() == '#') cin.ignore(1,'#'); }return 0;}

Estos dos últimos métodos resultan útiles porque permiten mirar los caracteres y dejarlos en el flujo de entrada.Este tipo de trucos se usan cuando se pasa texto a otro tipo de datos. Por ejemplo, en un compilador.


AnexoAnexo

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cin1

cout2


Objeto cout OstreamObjeto cout Ostream•flush(): Escribe todo lo que haya en el buffer en la pantalla. endl llama a flush() automáticamente.Este método es conveniente cuando se debe estar seguro que el buffer esta vacio y sus contenidos son mostrados en pantalla.

•put(): Imprime un solo carácter en pantalla, también se puede concatenar.

cout<<flush;cout.flush();cout<<endl;

#include <iostream>using namespace std;

int main(){ cout.put('H').put('e').put('l').put('l').put('o').put('\n'); return 0; }


write(): Imprime un arreglo de caracteres hasta donde se le indique. Es similar al operador inserción (<<).

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Objeto cout OstreamObjeto cout Ostream#include <string.h> #include <iostream> using namespace std;

int main(){ char One[] = "One if by land";

int fullLength = strlen(One); int tooShort = fullLength -4; int tooLong = fullLength + 6;

cout.write(One,fullLength) << "\n"; cout.write(One,tooShort) << "\n"; cout.write(One,tooLong) << "\n"; return 0;}


width():El espacio por defecto de la salida es apenas suficiente para imprimir el carácter en la salida.

width() Genera un espacio en el buffer entre caracteres. Este solo cambia el ancho de la salida próxima y luego inmediatamente vuelve a su valor por defecto.

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Objeto cout OstreamObjeto cout Ostream #include <iostream> using namespace std; int main() { cout << "Start >"; cout.width(25); cout << 123 << "< End\n";

cout << "Start >"; cout.width(25); cout << 123<< "< Next >"; cout << 456 << "< End\n";

cout << "Start >"; cout.width(10); cout << 123456 << "< End\n";

return 0; }


fill(): Normalmente cout llena los campos vacios creados por width() con espacios. fill() llena un espacio establecido con un carácter definido.

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Objeto cout OstreamObjeto cout Ostream

#include <iostream>using namespace std;

int main(){ cout << "Start >"; cout.width(25); cout << 123 << "< End\n";

cout << "Start >"; cout.width(25); cout.fill('*'); cout << 123 << "< End\n";return 0;}


Banderas del IostreamBanderas del Iostream Usted puede acceder a dichas banderas con el

método o manipulador setf(), y llevando como argumento las siguientes constantes puede dar formato a la salida en pantalla:

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•ios::showpoint•ios::showpos•ios::dec•ios::oct•ios::hex•ios::left•ios::right• ios::internal.

int main() { const int number = 185; cout << "The number is " << number << endl;

cout << "The number is " << hex << number << endl;

cout.setf(ios::showbase); cout << "The number is " << hex << number << endl;

cout << "The number is " ; cout.width(10); cout << hex << number << endl;

cout << "The number is " ; cout.width(10); cout.setf(ios::left); cout << hex << number << endl;

cout << "The number is " ; cout.width(10); cout.setf(ios::internal); cout << hex << number << endl;

cout << "The number is:" <<

setw(10)<<hex<<number<<endl; return 0; }También se puede concatenar con el operador de

inserción.

El metodo setw() es otro manipulador que permite establecer el ancho entre caracteres impresos.

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