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C++語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)(第4版)

鄭莉、董淵、何江舟 編 / 清華大學(xué)出版社

濁晦 上傳

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?第 十一 章 ? ? 流類(lèi)庫(kù)與輸入/輸出

?

11-1 什么叫做流?流的提取和插入是指什么?I/O流在C++中起著怎樣的作用?

?

解:

流是一種抽象,它負(fù)責(zé)在數(shù)據(jù)的生產(chǎn)者和數(shù)據(jù)的消費(fèi)者之間建立聯(lián)系,并管理數(shù)據(jù)的流動(dòng),一般意義下的讀操作在流數(shù)據(jù)抽象中被稱(chēng)為(從流中)提取,寫(xiě)操作被稱(chēng)為(向流中)插入。操作系統(tǒng)是將鍵盤(pán)、屏幕、打印機(jī)和通信端口作為擴(kuò)充文件來(lái)處理的,I/O流類(lèi)就是用來(lái)與這些擴(kuò)充文件進(jìn)行交互,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的輸入與輸出。

?

11-2 cerr和clog有何區(qū)別?

?

解:

cerr 標(biāo)準(zhǔn)錯(cuò)誤輸出,沒(méi)有緩沖,發(fā)送給它的內(nèi)容立即被輸出,適用于立即向屏幕輸出的錯(cuò)誤信息;clog

類(lèi)似于cerr,但是有緩沖,緩沖區(qū)滿(mǎn)時(shí)被輸出,在向磁盤(pán)輸出時(shí)效率更高。

?

11-3

使用I/O流以文本方式建立一個(gè)文件test1.txt,寫(xiě)入字符“已成功寫(xiě)入文件!”,用其它字處理程序(例如windows的記事本程序Notepad)打開(kāi),看看是否正確寫(xiě)入。

?

解:

#include <fstream.h>

void main()

{

ofstream file1("test.txt");

file1 << "已成功寫(xiě)入文件!";

file1.close();

}

程序運(yùn)行后test1.txt的內(nèi)容為:已成功寫(xiě)入文件!

?

11-4 使用I/O流以文本方式打開(kāi)上一題建立的文件test1.txt,讀出其內(nèi)容顯示出來(lái),看看是否正確。

?

解:

#include <fstream.h>

void main()

{

char ch;

ifstream file2("test.txt");

while (file2.get(ch))

cout << ch;

file2.close();

}

程序運(yùn)行輸出:

已成功寫(xiě)入文件!

?

11-5 使用I/O流以文本方式打開(kāi)上題建立的文件test1.txt,在次此文件后面添加字符“已成功添加字符!”,然后讀出整個(gè)文件的內(nèi)容顯示出來(lái),看看是否正確。

?

解:

#include <fstream.h>

void main()

{

ofstream file1("test.txt",ios::app);

file1 << "已成功添加字符!";

file1.close ();

char ch;

ifstream file2("test.txt");

while (file2.get(ch))

cout << ch;

file2.close();

}

程序運(yùn)行輸出:

已成功寫(xiě)入文件!已成功添加字符!

?

11-6

定義一個(gè)dog類(lèi),包含體重和年齡兩個(gè)成員變量及相應(yīng)的成員函數(shù),聲明一個(gè)實(shí)例dog1,體重為5,年齡為10,使用I/O流把dog1的狀態(tài)寫(xiě)入磁盤(pán)文件,再聲明另一個(gè)實(shí)例dog2,通過(guò)讀文件把dog1的狀態(tài)賦給dog2。分別使用文本方式和二進(jìn)制方式操作文件,看看結(jié)果有何不同;再看看磁盤(pán)文件的ASCII碼有何不同。

?

解:

以?xún)煞N方式操作,程序運(yùn)行結(jié)果一樣,但磁盤(pán)文件的ASCII碼不同,使用二進(jìn)制方式時(shí),磁盤(pán)文件的ASCII碼為05 00 00 00 0A 00 00

00,使用文本方式時(shí),磁盤(pán)文件的ASCII碼為05 00 00 00 0D 0A 00 00 00,這是因?yàn)榇藭r(shí)系統(tǒng)自動(dòng)把0A轉(zhuǎn)換為了0D 0A。

#include <fstream.h>

class dog

{

public:

dog(int weight, long days):itsWeight(weight),

itsNumberDaysAlive(days){}

~dog(){}

?

int GetWeight()const { return itsWeight; }

void SetWeight(int weight) { itsWeight = weight; }

?

long GetDaysAlive()const { return itsNumberDaysAlive; }

void SetDaysAlive(long days) { itsNumberDaysAlive = days; }

?

private:

int itsWeight;

long itsNumberDaysAlive;

};

int main() // returns 1 on error

{

char fileName[80];

?

cout << "Please enter the file name: ";

cin >> fileName;

ofstream fout(fileName);

// ofstream fout(fileName,ios::binary);

if (!fout)

{

cout << "Unable to open " << fileName << " for writing.\n";

return(1);

}

?

dog Dog1(5,10);

fout.write((char*) &Dog1,sizeof Dog1);

?

fout.close();

ifstream fin(fileName);

// ifstream fin(fileName,ios::binary);

if (!fin)

{

cout << "Unable to open " << fileName << " for reading.\n";

return(1);

}

?

dog Dog2(2,2);

?

cout << "Dog2 weight: " << Dog2.GetWeight() << endl;

cout << "Dog2 days: " << Dog2.GetDaysAlive() << endl;

?

fin.read((char*) &Dog2, sizeof Dog2);

?

cout << "Dog2 weight: " << Dog2.GetWeight() << endl;

cout << "Dog2 days: " << Dog2.GetDaysAlive() << endl;

fin.close();

return 0;

}

程序運(yùn)行輸出:

Please enter the file name: a

Dog2 weight: 2

Dog2 days: 2

Dog2 weight: 5

Dog2 days: 10

?

11-7 觀察下面的程序,說(shuō)明每條語(yǔ)句的作用,看看程序執(zhí)行的結(jié)果。

#include <iostream>

using namespace ::std;

void main()

{

ios_base::fmtflags original_flags = cout.flags(); //1

cout<< 812<<'|';

cout.setf(ios_base::left,ios_base::adjustfield); //2

cout.width(10); //3

cout<< 813 << 815 << '\n';

cout.unsetf(ios_base::adjustfield); //4

cout.precision(2);

cout.setf(ios_base::uppercase|ios_base::scientific); //5

cout << 831.0 ;

?

cout.flags(original_flags); //6

}

?

解:

//1保存現(xiàn)在的格式化參數(shù)設(shè)置,以便將來(lái)恢復(fù)這些設(shè)置;

//2 把對(duì)齊方式由缺省的右對(duì)齊改為左對(duì)齊;

//3 把輸出域的寬度由缺省值0改為10;

//4 清除對(duì)齊方式的設(shè)置;

//5 更改浮點(diǎn)數(shù)的顯示設(shè)置;

//6 恢復(fù)原來(lái)的格式化參數(shù)設(shè)置。

程序運(yùn)行輸出:

812|813 815

8.31E+02

?

11-8 提示用戶(hù)輸入一個(gè)十進(jìn)制整數(shù),分別用十進(jìn)制、八進(jìn)制和十六進(jìn)制形式輸出。

?

解:

#include <iostream.h>

void main() {

int n;

cout << "請(qǐng)輸入一個(gè)十進(jìn)制整數(shù):";

cin >> n;

cout << "這個(gè)數(shù)的十進(jìn)制形式為:" << dec << n << endl;

cout << "這個(gè)數(shù)的八進(jìn)制形式為:" << oct << n << endl;

cout << "這個(gè)數(shù)的十六進(jìn)制形式為:" << hex << n << endl;

}

程序運(yùn)行輸出:

請(qǐng)輸入一個(gè)十進(jìn)制整數(shù):15

這個(gè)數(shù)的十進(jìn)制形式為:15

這個(gè)數(shù)的八進(jìn)制形式為:17

這個(gè)數(shù)的十六進(jìn)制形式為:f

?

11-9 編寫(xiě)程序?qū)崿F(xiàn)如下功能:打開(kāi)指定的一個(gè)文本文件,在每一行前加行號(hào)。

?

解:

//b.cpp

#include <fstream.h>

#include <strstrea.h>

#include <stdlib.h>

void main(int argc, char* argv[])

{

?

strstream textfile;

{

ifstream in(argv[1]);

textfile << in.rdbuf();

}

ofstream out(argv[1]);

?

const int bsz = 100;

char buf[bsz];

int line = 0;

while(textfile.getline(buf, bsz)) {

out.setf(ios::right, ios::adjustfield);

out.width(1);

out << ++line << ". " << buf << endl;

}

}

編譯后運(yùn)行程序b text1.txt

運(yùn)行前text1.txt的內(nèi)容為:

aaaaaaaaaaaa

bbbbbbbbbbbb

cccccccccccc

dddddddddddd

eeeeeeeeeeee

ffffffffffff

gggggggggggg

hhhhhhhhhhhh

運(yùn)行后text1.txt的內(nèi)容為:

1. aaaaaaaaaaaa

2. bbbbbbbbbbbb

3. cccccccccccc

4. dddddddddddd

5. eeeeeeeeeeee

6. ffffffffffff

7. gggggggggggg

8. hhhhhhhhhhhh

?



第 十二 章 ? ??異常處理

?

12-1 什么叫做異常?什么叫做異常處理?

?

解:

當(dāng)一個(gè)函數(shù)在執(zhí)行的過(guò)程中出現(xiàn)了一些不平常的情況,或運(yùn)行結(jié)果無(wú)法定義的情況,使得操作不得不被中斷時(shí),我們說(shuō)出現(xiàn)了異常。異常通常是用throw關(guān)鍵字產(chǎn)生的一個(gè)對(duì)象,用來(lái)表明出現(xiàn)了一些意外的情況。我們?cè)谠O(shè)計(jì)程序時(shí),就要充分考慮到各種意外情況,并給與恰當(dāng)?shù)奶幚?。這就是我們所說(shuō)的異常處理。

?

12-2 C++的異常處理機(jī)制有何優(yōu)點(diǎn)?

?

解:

C++的異常處理機(jī)制使得異常的引發(fā)和處理不必在同一函數(shù)中,這樣底層的函數(shù)可以著重解決具體問(wèn)題,而不必過(guò)多地考慮對(duì)異常的處理。上層調(diào)用者可以在適當(dāng)?shù)奈恢迷O(shè)計(jì)對(duì)不同類(lèi)型異常的處理。

?

12-3 舉例throw 、try、catch語(yǔ)句的用法?

?

解:

throw語(yǔ)句用來(lái)引發(fā)異常,用法為:

throw 表達(dá)式;

例如: throw 1.0E-10;

catch語(yǔ)句用來(lái)處理某中類(lèi)型的異常,它跟在一個(gè)try程序塊后面處理這個(gè)try程序塊產(chǎn)生的異常,如果一個(gè)函數(shù)要調(diào)用一個(gè)可能會(huì)引發(fā)異常的函數(shù),

并且想在異常真的出現(xiàn)后處理異常,就必須使用try語(yǔ)句來(lái)捕獲異常。

例如:

try{

語(yǔ)句 //可能會(huì)引發(fā)多種異常

}

catch(參數(shù)聲明1)

{

語(yǔ)句 //異常處理程序

}

?

12-4

設(shè)計(jì)一個(gè)異常Exception抽象類(lèi),在此基礎(chǔ)上派生一個(gè)OutOfMemory類(lèi)響應(yīng)內(nèi)存不足,一個(gè)RangeError類(lèi)響應(yīng)輸入的數(shù)不在指定范圍內(nèi),實(shí)現(xiàn)并測(cè)試這幾個(gè)類(lèi)。

?

解:

源程序:

#include <iostream.h>

class Exception

{

public:

Exception(){}

virtual ~Exception(){}

virtual void PrintError() = 0;

};

class OutOfMemory : public Exception

{

public:

OutOfMemory(){}

~OutOfMemory(){}

virtual void PrintError();

};

void OutOfMemory::PrintError()

{

cout << "Out of Memory!!\n";

}

class RangeError : public Exception

{

public:

RangeError(unsigned long number){BadNum = number;}

~RangeError(){}

virtual void PrintError();

virtual unsigned long GetNumber() { return BadNum; }

virtual void SetNumber(unsigned long number) {BadNum = number;}

private:

unsigned long BadNum;

};

void RangeError::PrintError()

{

cout << "Number out of range. You used " << GetNumber() << " !\n";

}

?

void fn1();

unsigned int * fn2();

void fn3(unsigned int *);

int main()

{

try

{

fn1();

}

?

catch (Exception& theException)

{

theException.PrintError();

}

return 0;

}

unsigned int * fn2()

{

unsigned int *n = new unsigned int;

if (n == 0)

throw OutOfMemory();

return n;

}

void fn1()

{

unsigned int *p = fn2();

?

fn3(p);

cout << "The number is : " << *p << endl;

delete p;

}

void fn3(unsigned int *p)

{

long Number;

cout << "Enter an integer(0~~1000): ";

cin >> Number;

?

if (Number > 1000 || Number < 0)

throw RangeError(Number);

*p = Number;

}

程序運(yùn)行輸出:

Enter an integer(0~~1000): 56

The number is : 56

Enter an integer(0~~1000): 2000

Number out of range. You used 2000 !

?

?

12-5 練習(xí)使用try、catch語(yǔ)句,在程序中用new分配內(nèi)存時(shí),如果操作未成功,則用try語(yǔ)句觸發(fā)一個(gè)字符型異常,用catch語(yǔ)句捕獲此異常。

?

解:

#include <iostream.h>

void main()

{

char *buf;

try

{

buf = new char[512];

if( buf == 0 )

throw "內(nèi)存分配失敗!";

}

catch( char * str )

{

cout << "有異常產(chǎn)生:" << str << endl;

}

}

?

12-6

定義一個(gè)異常類(lèi)CException,有成員函數(shù)Reason(),用來(lái)顯示異常的類(lèi)型,定義函數(shù)fn1()觸發(fā)異常,在主函數(shù)的try模塊中調(diào)用fn1(),在catch模塊中捕獲異常,觀察程序的執(zhí)行流程。

?

解:

#include <iostream.h>

class CException

{

public:

CException(){};

~CException(){};

const char *Reason() const { return "CException類(lèi)中的異常。"; }

?

};

void fn1()

{

cout<< "在子函數(shù)中觸發(fā)CException類(lèi)異常" << endl;

throw CException();

}

void main()

{

cout << "進(jìn)入主函數(shù)" << endl;

try

{

cout << "在try模塊中,調(diào)用子函數(shù)" << endl;

fn1();

}

catch( CException E )

{

cout << "在catch模塊中,捕獲到CException類(lèi)型異常:";

cout << E.Reason() << endl;

}

catch( char *str )

{

cout << "捕獲到其它類(lèi)型異常:" << str << endl;

}

cout << "回到主函數(shù),異常已被處理" << endl;

}

程序運(yùn)行輸出:

進(jìn)入主函數(shù)

在try模塊中,調(diào)用子函數(shù)

在子函數(shù)中觸發(fā)CException類(lèi)異常

在catch模塊中,捕獲到CException類(lèi)型異常:CException類(lèi)中的異常。

回到主函數(shù),異常已被處理

?


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