2018-02-20
438
Библиотека потокового ввода-вывода
fstreamСвязь файла с потоком вывода
ofstream имя логического файла;Связь файла с потоком ввода
ifstream имя логического файла;Открытие файла
имя логического файла.open(имя физического файла);Закрытие файла
имя логического файла.close();
Файлом называют способ хранения информации на физическом устройстве. Файл — это понятие, которое применимо ко всему — от файла на диске до терминала.
В C++ отсутствуют операторы для работы с файлами. Все необходимые действия выполняются с помощью функций, включенных в стандартную библиотеку. Они позволяют работать с различными устройствами, такими, как диски, принтер, коммуникационные каналы и т.д. Эти устройства сильно отличаются друг от друга. Однако файловая система преобразует их в единое абстрактное логическое устройство, называемое потоком.
Текстовый поток — это последовательность символов. При передаче символов из потока на экран, часть из них не выводится (например, символ возврата каретки, перевода строки).
|
|
|
Двоичный поток — это последовательность байтов, которые однозначно соответствуют тому, что находится на внешнем устройстве.
Запись в файл
fwrite(адрес записываемой величины, размер одного экземпляра, количество записываемых величин, имя логического файла);Например,
fwrite(&dat, sizeof(int), 1, f);Чтение из файла
fread(адрес величины, размер одного экземпляра, количество считываемых величин, имя логического файла);Например,
fread(&dat, sizeof(int), 1, f);Закрытие файла
fclose(имя логического файла);
Билет 26. Графический режим работы на языке С++.
Билет 27. Обработка исключительных ситуаций.
Давайте же разберем основы обработки исключений в С++. Чтобы комфортно работать с исключениями в С++ вам нужно знать лишь три ключевых слова:
- try (пытаться) - начало блока исключений;
- catch (поймать) - начало блока, "ловящего" исключение;
- throw (бросить) - ключевое слово, "создающее" ("возбуждающее") исключение.
А теперь пример, демонстрирующий, как применить то, что вы узнали:
void func()
{
try
{
throw 1;
}
catch(int a)
{
cout << "Caught exception number: " << a << endl;
return;
}
cout << "No exception detected!" << endl;
return;
}
Если выполнить этот фрагмент кода, то мы получим следующий результат: Caught exception number: 1
Теперь закоментируйте строку throw 1; и функция выдаст такой результат: No exception detected!
Как видите все очень просто, но если это применить с умом, такой подход покажется вам очень мощным средством обработки ошибок. Catch может "ловить" любой тип данных, так же как и throw может "кинуть" данные любого типа. Т.е. throw AnyClass(); будет правильно работать, так же как и catch (AnyClass &d) {};.Как уже было сказано, catch может "ловить" данные любого типа, но вовсе не обязательно при это указывать переменную. Т.е. прекрасно будет работать что-нибудь типа этого: catch(dumbclass) { }
так же, как и catch(dumbclass&) { }
|
|
|
Так же можно "поймать" и все исключения: catch(...) { }
Троеточие в этом случае показывает, что будут пойманы все исключения. При таком подходе нельзя указать имя переменной. В случае, если "кидаются" данные нестандартного типа (экземпляры определенных вами классов, структур и т.д.), лучше "ловить" их по ссылке, иначе вся "кидаемая" переменная будет скопирована в стек вместо того, чтобы просто передать указатель на нее. Если кидаются данные нескольких типов и вы хотите поймать конкретную переменную (вернее, переменную конкретного типа), то можно использовать несколько блоков catch, ловящих "свой" тип данных:
try {
throw 1;
// throw 'a';
}
catch (long b) {
cout << "пойман тип long: " << b << endl;
}
catch (char b) {
cout << "пойман тип char: " << b << endl;
}
"Создание" исключений
Когда возбуждается исключительная ситуация, программа просматривает стек функций до тех пор, пока не находит соответствующий catch. Если оператор catch не найден, STL будет обрабатывать исключение в стандартном обработчике, который делает все менее изящно, чем могли бы сделать вы, показывая какие-то непонятные (для конечного пользователя) сообщения и обычно аварийно завершая программу.Однако более важным моментом является то, что пока просматривается стек функций, вызываются деструкторы всех локальных классов, так что вам не нужно забодиться об освобождении памяти и т.п.Перегрузка глобальных операторов new/delete
А сейчас хотелось бы отправить вас к статье "Как обнаружить утечку памяти". В ней рассказывается, как обнаружить неправильное управление распределением памяти в вашей программе. Вы можете спросить, при чем тут перегрузка операторов? Если перегрузить стандартные new и delete, то открываются широкие возможности по отслеживанию ошибок (причем ошибок часто критических) с помощью исключений. Например:
char *a;
try
{
a = new char[10];
}
catch (...)
{
// a не создан - обработать ошибку распределения памяти,
// выйти из программы и т.п.
}
// a успешно создан, продолжаем выполнение
Это, на первый взгляд, кажется длиннее, чем стандартная проверка в С "а равен NULL?", однако если в программе выделяется десяток динамических переменных, то такой метод оправдывает себя.Операторы throw без параметров
Итак, мы увидели, как новый метод обработки ошибок удобен и прост. Блок try-catch может содержать вложенные блоки try-catch и если не будет определено соответствующего оператора catch на текущем уровен вложения, исключение будет поймано на более высоком уровне. Единственная вещь, о которой вы должны помнить, - это то, что операторы, следующие за throw, никогда не выполнятся.
try
{
throw;
// ни один оператор, следующий далее (до закрывающей скобки)
// выполнен не будет
}
catch(...)
{
cout << "Исключение!" << endl;
}
Такой метод может применяться в случаях, когда не нужно передавать никаких данных в блок catch.Приложение
Приведем пример, как все вышеизложенное может быть использовано в конкретном приложении. Преположим, у вас в программе есть класс cMain и экземпляр этого класса Main:
class cMain
{
public:
bool Setup();
bool Loop(); // Основной цикл программы
void Close();
};
cMain Main;
А в функции main() или WinMain() вы можете использовать этот класс как-нибудь так: try
{
Main.Setup();
Main.Loop();
Main.Close();
}
catch (Exception &e)
{
// использование класса, ведущего лог.
log("Exception thrown: %s", e.String());
// Показываем сообщение об ошибке и закрываем приложение.
}
Основной цикл программы может выглядеть примерно так: while (AppActive)
{
try
{
// какие-то действия
}
catch (Exception &e)
{
/* Если исключение критическое, типа ошибки памяти,
посылаем исключение дальше, в main(), оператором throw e;
или просто throw.
Если исключение некритично, обрабатываем его и
возвращаемся в основной цикл. */
}
|
|
|
Билет 28. Основные принципы структурного и объектно-ориентированного программирования на языке С++.
парадигма программирования, в которой основными концепциями являются понятия объектов и классов. В случае языков с прототипированием вместо классов используются объекты-прототипы.
В центре ООП находится понятие объекта. Объект — это сущность, которой можно посылать сообщения, и которая может на них реагировать, используя свои данные. Данные объекта скрыты от остальной программы. Сокрытие данных называется инкапсуляцией.
Наличие инкапсуляции достаточно для объектности языка программирования, но ещё не означает его объектной ориентированности — для этого требуется наличиенаследования.
Но даже наличие инкапсуляции и наследования не делает язык программирования в полной мере объектным с точки зрения ООП. Основные преимущества ООП проявляются только в том случае, когда в языке программирования реализован полиморфизм; то есть возможность объектов с одинаковой спецификацией иметь различную реализацию.
Язык Self, соблюдая многие исходные положения объектно-ориентированного программирования, ввёл альтернативное классам понятие прототипа, положив началопрототипному программированию, считающемуся подвидом объектного.
Появление в ООП отдельного понятия класса закономерно вытекает из желания иметь множество объектов со сходным поведением. Класс в ООП — это в чистом видеабстрактный тип данных, создаваемый программистом. С этой точки зрения объекты являются значениями данного абстрактного типа, а определение класса задаёт внутреннюю структуру значений и набор операций, которые над этими значениями могут быть выполнены. Желательность иерархии классов (а значит, наследования) вытекает из требований к повторному использованию кода — если несколько классов имеют сходное поведение, нет смысла дублировать их описание, лучше выделить общую часть в общий родительский класс, а в описании самих этих классов оставить только различающиеся элементы.
|
|
|
Необходимость совместного использования объектов разных классов, способных обрабатывать однотипные сообщения, требует поддержки полиморфизма — возможности записывать разные объекты в переменные одного и того же типа. В таких условиях объект, отправляя сообщение, может не знать в точности, к какому классу относится адресат, и одни и те же сообщения, отправленные переменным одного типа, содержащим объекты разных классов, вызовут различную реакцию.
Отдельного пояснения требует понятие обмена сообщениями. Первоначально (например, в том же Smalltalk) взаимодействие объектов представлялось как «настоящий» обмен сообщениями, то есть пересылка от одного объекта другому специального объекта-сообщения. Такая модель является чрезвычайно общей. Она прекрасно подходит, например, для описания параллельных вычислений с помощью активных объектов, каждый из которых имеет собственный поток исполнения и работает одновременно с прочими. Такие объекты могут вести себя как отдельные, абсолютно автономные вычислительные единицы. Посылка сообщений естественным образом решает вопрос обработки сообщений объектами, присвоенными полиморфным переменным — независимо от того, как объявляется переменная, сообщение обрабатывает код класса, к которому относится присвоенный переменной объект.
Однако общность механизма обмена сообщениями имеет и другую сторону — «полноценная» передача сообщений требует дополнительных накладных расходов, что не всегда приемлемо. Поэтому в большинстве ныне существующих объектно-ориентированных языков программирования используется концепция «отправка сообщения как вызов метода» — объекты имеют доступные извне методы, вызовами которых и обеспечивается взаимодействие объектов. Данный подход реализован в огромном количестве языков программирования, в том числе C++, Object Pascal, Java, Oberon-2. В настоящий момент именно он является наиболее распространённым в объектно-ориентированных языках.
Концепция виртуальных методов, поддерживаемая этими и другими современными языками, появилась как средство обеспечить выполнение нужных методов при использовании полиморфных переменных, то есть, по сути, как попытка расширить возможности вызова методов для реализации части функциональности, обеспечиваемой механизмом обработки сообщений.
1. Любая программа представляет собой структуру, построенную из трёх типов базовых конструкций:
§ последовательное исполнение — однократное выполнение операций в том порядке, в котором они записаны в тексте программы;
§ ветвление — однократное выполнение одной из двух или более операций, в зависимости от выполнения некоторого заданного условия;
§ цикл — многократное исполнение одной и той же операции до тех пор, пока выполняется некоторое заданное условие (условие продолжения цикла).
В программе базовые конструкции могут быть вложены друг в друга произвольным образом, но никаких других средств управления последовательностью выполнения операций не предусматривается.
2. Повторяющиеся фрагменты программы (либо не повторяющиеся, но представляющие собой логически целостные вычислительные блоки) могут оформляться в виде т. н. подпрограмм (процедур или функций). В этом случае в тексте основной программы, вместо помещённого в подпрограмму фрагмента, вставляется инструкция вызова подпрограммы. При выполнении такой инструкции выполняется вызванная подпрограмма, после чего исполнение программы продолжается с инструкции, следующей за командой вызова подпрограммы.
3. Разработка программы ведётся пошагово, методом «сверху вниз».
Сначала пишется текст основной программы, в котором, вместо каждого связного логического фрагмента текста, вставляется вызов подпрограммы, которая будет выполнять этот фрагмент. Вместо настоящих, работающих подпрограмм, в программу вставляются «заглушки», которые ничего не делают. Полученная программа проверяется и отлаживается. После того, какпрограммист убедится, что подпрограммы вызываются в правильной последовательности (то есть общая структура программы верна), подпрограммы-заглушки последовательно заменяются на реально работающие, причём разработка каждой подпрограммы ведётся тем же методом, что и основной программы. Разработка заканчивается тогда, когда не останется ни одной «затычки», которая не была бы удалена. Такая последовательность гарантирует, что на каждом этапе разработки программист одновременно имеет дело с обозримым и понятным ему множеством фрагментов, и может быть уверен, что общая структура всех более высоких уровней программы верна. При сопровождении и внесении изменений в программу выясняется, в какие именно процедуры нужно внести изменения, и они вносятся, не затрагивая части программы, непосредственно не связанные с ними. Это позволяет гарантировать, что при внесении изменений и исправлении ошибок не выйдет из строя какая-то часть программы, находящаяся в данный момент вне зоны внимания программиста.
