Лабораторная_работа на тему Организация ввода-вывода
Работа добавлена на сайт bukvasha.net: 2015-06-30Поможем написать учебную работу
Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Кафедра: Автоматика и Вычислительная Техника
ОРГАНИЗАЦИЯ ВВОДА-ВЫВОДА
Содержание
Введение
Теоретическая часть
1. Функция printf
2. Структура спецификаторов вывода
3. Функция scanf
4. Вопросы и ответы.
5. Обзор функций ввода-вывода
Функция fgetc и макрокоманда getc
Функция fgetchar и макрокоманда getchar
Функции getch и getche
Функция kbhit
Функция ungetc
Функция ungetch
Функция fgets
Функция gets
Функция cgets
Функция fputs
Функция puts
Функция cputs
Другие функции серии ..printf
Функции вывода на экран из conio.h
Практические упражнения
Лабораторные задания
Библиографический список
Введение
Настоящие указания являются первой работой в серии, посвященной отдельным вопросам программирования на языке Си в оболочке ВС++2.0.
Любая достаточно сложная программа использует функции ввода-вывода данных для реализации дружественного интерфейса с пользователем.
В данных указаниях рассматриваются функции консоли и особенности их применения для обеспечения аккуратного ввода информации и упорядоченного вывода.
Ввод данных, вывод промежуточных и конечных результатов обычно выделяют в отдельные функции, что позволяет программисту тщательно обрабатывать эти данные, не затемняя основные действия программы.
Здесь не рассматривается графический ввод-вывод.
Часть указаний носит справочный характер. При этом уделяется внимание обзору как можно большего числа стандартных функций, так как их преимущественное использование делает программу более надежной и понятной.
Программы, написанные для практических и лабораторных задач, должны быть распечатаны и оформлены в соответствии со стандартными требованиями, предъявляемыми к программному обеспечению.
Теоретическая часть
1. Функция printf
Предназначена для вывода переменного числа аргументов в стандартный поток вывода stdout. Перед выводом аргументы подвергаются форматированию. Возвращает число реально выведенных символов, включая управляющие символы.
Синтаксис: int printf(const char *format [, argument, ...]);
Первый и обязательный аргумент format представляет собой строковую константу и содержит элементы двух видов:
1. Символы ASCII-таблицы, представленные их фактическим написанием (например, 1, _ , пробел, Ф, символы псевдографики), символьными константами (например, \101 - ascii-код буквы А) или их мнемокодами.
Перечислим наиболее употребительные мнемокоды:
\n – перевод строки,
\r - возврат каретки,
\t – горизонтальная табуляция,
\v - вертикальная табуляция.
Эти символы выдаются на печать. Чтобы напечатать специальные символы \ и", перед ними надо поставить символ \.
2. Спецификаторы вывода, имеющие вид
% [flags] [width] [.prec] [F|N|h|l] type .
Каждый спецификатор начинается с % и заканчивается одним из символов type. Вслед за форматом идет перечень аргументов через запятую. Соответствие между аргументами и спецификаторами вывода осуществляется слева направо. При этом аргументов должно быть не больше спецификаторов. В противном случае, недостающие аргументы будут выбраны из стека и интерпретированы непредсказуемым образом.
2. Структура спецификаторов вывода
Таблица 1
Элемент type спецификатора
Type | Формат вывода |
d,i | десятичное целое со знаком |
О | беззнаковое восьмеричное целое |
U | беззнаковое десятичное целое |
x,X | в функции printf = беззнаковое шестнадцатеричное целое; в функции scanf = шестнадцатеричное целое со знаком |
f | вещественное число [-]dddd.ddd с фиксированной точкой |
e | вещественное число [-]d.ddd e [+/-]ddd с плавающей точкой |
g |
формат е или f, выбираемый самой функцией в зависимости от точности
E,G
то же самое, что е, за исключением Е для экспоненты
с
символ, ascii-код которого содержится в аргументе
s
вывод строки, т.е. последовательности символов, которая оканчивается символом '\0'
%
символ %
P
адрес, содержащийся в аргументе-указателе. Для ближнего указателя выводится только смещение YYYY; для дальнего - сегментный адрес и смещение XXXX:YYYY
n
число реально выведенных до сих пор символов записывается в переменную, адрес которой указывается в соответствующем аргументе
Таблица 2
Необязательный элемент [flag] спецификатора
[fflag] | Что flag означает |
отсутствует | выравнивание по правому краю; левый заполнитель: 0 или пробел (по умолчанию) |
- | выравнивание по левому краю; справа добавляются пробелы |
+ | всегда указывать для числа его знак: + или - |
пробел | Указывать знак только для отрицательных чисел |
# | конвертировать, используя альтернативную Форму |
Таблица 3
Альтернативная форма для флага # при наличии указанного типа type
c,s,d,i,u | добавить слева 0 для ненулевого аргумента |
o | добавить слева 0 для ненулевого аргумента |
x или X | добавить слева от аргумента 0х или 0Х |
e,E,f | всегда использовать десятичную точку |
g или G | то же, что е, Е или f, но без добавления нулей справа |
Таблица 4
Необязательный элемент [width] спецификатора
[width] | Влияние на вывод |
n | вывод не менее n символов, в качестве заполнителя – пробел |
0n | вывод не менее n символов, в качестве заполнителя - символ 0 |
* | следующий аргумент из списка задает ширину для текущего выводимого символа |
Таблица 5.
Необязательный элемент [.prec] спецификатора
[.prec] | Влияние на вывод |
отсутствует | точность по умолчанию |
.0 | (d,i,o,u,x) Точность по умолчанию (e,E,f) Дробная часть отбрасывается, а десятичная точка не ставится |
.n | длина дробной части не более n символов |
* | следующий аргумент из списка задает точность для текущего выводимого символа |
Таблица 6.
Необязательный модификатор [.prec]
Модификатор | Как интерпретируется аргумент | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
F | p аргумент - дальний указатель | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
N | p аргумент - ближний указатель
Пример 1. #include <stdio.h> #include <math.h> #include <conio.h> # include <string.h> void main() { clrscr(); printf("\nHello, World!"); printf("\nЗаголовки столбцов :\n\"Январь\"\t\t\" Другие\ месяцы ...\""); printf("\nОшибка !\007"); //звуковой сигнал int i= 1828; printf("\nПолный адрес переменной i = %Fp, смещение =\ %Np", &i, &i); printf("\nТолстой родился в %d году, а число е = % . 9 f " , i, М_Е); printf("\nВозможна ошибка %s: аргументов меньше, чем\ спецификаторов"); // разные системы счисления 33 = 0x21 = 041 printf("\n%i = %#х = %#0о", i, i, i); char j=5, str[80] = ""; //строка с 5 повторяющимися символами – while(j--) strcat(str,"-"); //memset(str, '-', 5); // другой вариант printf("\n%s", str); int n=printf("\nДанный вызов printf вывел"); printf("%i символов, учитывая перевод строки (1 символ)", n); if(!getch()) getch(); //задержка экрана } 3. Функция scanf Предназначена для ввода переменного числа аргументов из стандартного потока ввода stdin. Перед вводом аргументы подвергаются форматированию. Возвращает число реально введенных аргументов (не символов!). Помещает вводимые данные по адресам, содержащимся в аргументах, т.е. аргументы передаются этой функции по адресу. Функция прекращает свою работу при первом неудачном вводе. Если не все данные введены успешно, то необходимо очистить буфер входного потока с помощью функции fflush(stdin); В противном случае при следующем вызове scanf будут вводиться не введенные ранее данные. Желательно очищать буфер и перед первым вызовом scanf. Синтаксис: int scanf(const char *format [, ...]); Первый и обязательный аргумент format представляет собой строковую константу и содержит только спецификаторы ввода и их разделители (см. таблицы для printf). Текст использовать нельзя. Уточнения к таблицам спецификаторов:
Пример 2. char str[100]; scanf("%[A-Za-z]", str);// ввод до первого небуквенного символа scanf("%[-+.0-9]", str);// ввод вещественного числа в строку scanf("%[^-.0-9]", str);// ввод любых символов, пока не\ //встретится один из перечисленных после ^ Пример 3. #include <stdio.h> #include <math.h> # include <conio.h> #include <string.h> void main() { char c; int i; long 1; float f; double d; long double 1d; unsigned int ui; int Age; char str[10]; char*pc; clrscr(); рrintf("\nВведите символ с="); fflush(stdin); scanf("%c", &c); printf("Введено с - %c", c); printf("\nВведите через пробел целое и длинное целое"); fflush(stdin); int j=scanf("%d %ld", &i, &1); printf("Введено %d аргументов:i = %i, 1 = %ld", j, i, 1 ) ; printf("\nВведите беззнаковое целое"); fflush(stdin); scanf("%u", &ui); printf("Введено ui = %u", ui); printf("\nВведите через запятую вещ.числа float, double и\ long double\n"); fflush(stdin); scanf("%f,%lf,%Lf", & f, &d, &ld); //фиксир.\ //или плав. точка printf("\Введено float = %g, double = %g, long double =\ %Lg",f,d,ld); printf("\nВведите строку\n"); fflush(stdin); scanf("%10s", str); //фиксир. или плав. точка printf("Введена строка %s", str); printf("\nВведите адрес ячейки\n" ); fflush(stdin); scanf("%Fp", &pc); //фиксир. или плав. точка printf("Введен адрес %Fp, содержимое ячейки по этому\ адресу %с", рс, *рс ); do { fflush(stdin); printf("\nВведите возраст:"); } while( scanf("%d", &Age) != 1 || 0 > Age || Age > 100); fflush(stdin); printf("\nВозраст = %d", Age); if(!getch())getch(); } Пример 4. Найти первое целое число в текстовом файле. #include <stdio.h> void main() { char str[1000]; int i; FILE *fp = fopen("ex.txt", "w+"); // Проверка опущена! fputs("Год 1997 - число простое", fp); rewind(fp); fscanf(fp, "%[^0-9]%i", str, &i); printf("\nПредыдущие символы :%s\nпeрвoe число = %i", str, i); } 4. Вопросы и ответы Вопрос. Как правильно "заморозить" экран? Ответ. Некорректно использовать для этой цели вызов функции ввода символа с клавиатуры getch(); Он нормально сработает, если "разморозить" экран нажатием клавиши, имеющей однобайтовый ascii-код. Это -такие клавиши, как Esc, Enter, Tab, буквы, цифры основной клавиатуры, и т.д.. Функция getch() считывает этот код, и программа продолжается. Но при нажатии некоторых других клавиш в буфер ввода-вывода с клавиатуры записываются два числа: 0 и расширенный код, совпадающий, как правило, со scan-кодом клавиши. Функция getch() считает 0, программа продолжится, а при последующем вызове getch() будет считан оставшийся, ненужный scan-код. Даже если getch() стоял в конце программы, то при повторном запуске программы буфер ввода-вывода с клавиатуры не будет очищен, getch() считает scan-код и программа не "заморозится". Таким образом, программа будет приостанавливаться через раз ! Правильнее будет вставить строку if( !getch()) getch(); Другой вариант - ожидание в бесконечном цикле нажатия клавиши while( !kbhit()); Он подходит только в конце программы, т.к. дальнейший вызов getch() считает случайно нажатую клавишу. Вопрос. Как правильно использовать scanf при вводе? Ответ. Допустим нужно ввести с клавиатуры возраст человека в переменную Age типа int. do { fflush(stdin); printf("\nВведите возраст:"); } while(scanf("%d", &Age) != 1); fflush(stdin); printf("\nВозраст = %d", Age); //Отладочная проверка В реальной программе желательно произвести проверку на осмысленность введенного значения. В данном случае, вероятно, 0 <= Age <= 100. Тогда условие в цикле while может принять вид while( scanf("%d", & Age) != 1|| 0 > Age || Age > 100); Получается довольно сложный код, но информация вводится в программу нечасто, а обрабатывается достаточно долго, поэтому стоит потратить усилия на обеспечение корректного ввода. 5. Обзор функций ввода-вывода Таблица 7
Замечания:
hello.exe > ex.txt В этом случае все, что шло в поток stdout, пойдет в файл ex.txt. Например, #include <stdio.h> #include <conio.h> #include <mem.h> void main() { clrscr(); FILE *fp = fopen("exl.txt", "w+"); if(fp = NULL) { рerrоr("Ошибка при открытии файла"); // вывод в stderr return; }; FILE *pbuf=stdin; int с = getc(stdin); fclose(fp); } Функция fgetc и макрокоманда getc Прототипы: int fgetc(FILE *stream); int getc(FILE *stream); Возвращает: символ, расширенный до int без продолжения знака. В случае ошибки или конца файла возвращает EOF ( = -1 = 0xFFFF). Описание. Считывает очередной символ из входного потока и увеличивает указатель текущего положения (СР - current position) на 1. При вводе с клавиатуры (stream=stdin) выполняется после нажатия клавиши Enter. Макрокоманда getc полностью аналогична функции fgetc. В файле stdio.h определена, как #define getc(f) ((--((f)->level) >= 0) ? (unsigned char)(*(f)-->curp++) \ :_fgetc (f)) Разберите синтаксис этого макроса ! Хотя getc и fgetc аналогичны, но лучше пользоваться макросом по следующей причине. Чтение из файла происходит блоками по 256b, 512b и т.д. После обработки одного блока в ОЗУ с диска считывается следующий блок. Макрос работает с текущим блоком напрямую, как видно из определения, и обращается к функции fgetc только после обработки этого блока. Функция fgetc также работает с блоком в ОЗУ, но каждое обращение к нему реализуется через вызов функции. Таким образом, использование getc увеличивает скорость за счет увеличения кода. Использование fgetc уменьшает код ценой уменьшения скорости. Функция fgetchar и макрокоманда getchar Прототипы: int fgetchar(void); int getchar(void); Возвращает : символ, расширенный до int без продолжения знака. В случае ошибки или конца файла возвращает EOF. Описание. Считывает очередной символ из стандартного входного потока и увеличивает СР на 1. Поток stdin, как и любой открытый файл, имеет буфер с размером по умолчанию 512b. Функция выполняется после нажатия клавиши Enter, после чего вводит 1 символ. Остальные введенные символы остаются в буфере, ожидая своей участи. Макрос getchar аналогичен функции fgetchar. Функции getch и getche Прототипы: int getch(void); int getche(void); Возвращают: символ, расширенный до int без продолжения знака. Описание. Функция getch выводит символ на монитор, getche - не выводит. Функции имеют буфер на два символа: в случае нажатия клавиши с расширенным кодом туда записывается 0 и scan-код нажатой клавиши. Не ожидают нажатия Enter. Буфер не очищается даже при повторном запуске программы. Функция kbhit Прототип: int kbhit(void); Возвращает : 1, если к моменту вызова функции была нажата, но не обработана какая-нибудь клавиша; 0-в противном случае. Описание. Функция оставляет коды нажатой клавиши в буфере ввода-вывода с клавиатуры, так что их можно прочитать, например, с помощью getch. Функция ungetc Прототип: int ungetc(int d,FILE*stream); Возвращает: символ d, посланный обратно во входной поток stream, и EOF в случае ошибки. Описание. Выталкивает символ d обратно во входной поток stream. Вернуть можно только один символ. Следующее чтение из потока вернет символ d. Символ с расширенным кодом вернуть не удастся. Функция ungetch Прототип: int ungetch(int d); Описание. Аналогична ungetc, но выталкивает символ d обратно в буфер клавиатуры. Функция fgets Прототип: char *fgets(char *target, int n, FILE * stream); Описание. Вводит из stream не более n символов в строку по адресу target. Ввод заканчивается при встрече символа \n. Возвращает target при успешном вводе и NULL при встрече конца файла или в случае ошибки. Функция gets Прототип: char *gets(char *target); Описание. Вводит из stdin строку по адресу target. Число вводимых символов не ограничено. В остальном похожа на fgets. Функция cgets Прототип: char *cgets(char *target); Описание. Читает строку из консоли. str[0] должно содержать максимальную длину вводимой строки. По окончании str[l] содержит число реально введенных символов. Введенная строка начинается с элемента str[2]. Для перехода на новую строку в формат нужно вставить два символа: \n\r. Возвращает начало введенной строки str[2]. Функция fputs Прототип : int fputs(const char *s, FILE *stream); Описание. Записывает строку в поток. Возвращает последний записанный символ. Функция puts Прототип: int puts(const char *s); Описание. Записывает строку в поток stdout. Возвращает последний записанный символ. Функция cputs Прототип: int cputs(const char *s); Описание. Записывает строку в текстовое окно на экране. Возвращает последний напечатанный символ. Другие функции серии ..printf Прототипы: int fprintf(FILE *stream, const char *format[, argument,...]); int cprintf(const char *format[, argument,...]); int sprintf(char *buffer, const char *format [, argument,...]); Описание. Функции пишут соответственно в поток, в текстовое окно на экране и в строку. Возвращают число реально выведенных символов. Форматирование происходит так же, как для функции printf. Функции вывода на экран из conio.h Функция void clrscr(void) очищает экран. Для помещения курсора в позицию (х, у) на экране в текстовом режиме используется функция void gotoxy(int х, int у). Для определения координат курсора имеются функции int wherex() и int wherey(). По умолчанию текст имеет белый цвет на черном фоне. Чтобы изменить цвет текста нужно вызвать функцию void textcolor(int newcolor), где newcolor принимает значения из перечислимого типа enum COLORS { BLACK, BLUE, GREEN, CYAN, RED, MAGENTA, BROWN, LIGHTGRAY, DARKGRAY, LIGHTBLUE, LIGHTGREEN, LIGHTCYAN, LIGHTRED, LIGHTMAGENTA, YELLOW, WHITE }; Цвет можно задать его номером от 0 до 15. При этом цвет BLACK=0 всегда означает цвет фона. К цвету можно добавить мерцание BLINK. Например, textcolor(BLUE | BLINK); Каждый символ имеет свой фон, цвет которого можно изменить функцией void textbackground(int newcolor). Информацию на экране можно перемещать прямоугольными блоками с помощью функции int movetext(int left, int top, int right, int bottom, int destleft, int desttop); Размер текстового экрана можно изменить до размеров желаемого текстового окна: void window(int left, int top, int right, int bottom); При этом левый угол экрана имеет координаты (1,1). После перехода к текстовому окну система координат привязывается к этому окну. С текстовым окном работают функции: putch(), cputs, cprintf(), gotoxy(), wherex, wherey. Граница окна не рисуется, но текст при выходе из окна усекается. При достижении правой границы происходит автоматический переход на новую строку, а при достижении нижней границы - вертикальный скроллинг. Таким образом, текстовое окно обладает всеми свойствами текстового экрана. Текст может печататься на экране ярким или нормальным цветом. Для этого надо вызвать соответственно функции void highvideo(void), void normvideo(). Эти установки влияют на все последующие вызовы функций, связанных с выводом текста на экран : putch(), cputs, cprintf(). Вопрос. Как узнать ascii-код определенной клавиши? Ответ. Проще всего вставить в программу временный фрагмент типа char d = getch(); d = getch(); Затем посмотреть в отладчике значения переменной d. Конечно, можно написать и более удобную программку. #include <conio.h> #include <stdio.h> main() { char c, d; clrscr(); printf("\nНажмите клавишу или комбинацию клавиш"); if(!(c = getch())) { d=getch(); printf("\nРасширенный код: 0, %i = '%c''', d, d); } else printf(["\nAscci-код: %i = '%c''', с, с); if( !getch()) getch(); } Вопрос. Как напечатать на экране графическое представление управляющих символов. Ответ: Печать управляющих символов реализует их функциональное назначение. Например, символ Tab, имеющий код '\t'=9, равносилен нескольким пробелам. Так действуют все функции вывода. Для графического представления подобных символов нужно поместить их код непосредственно в видеобуфер. Для цветного графического адаптера видеобуфер начинается с абсолютного адреса 0хВ80001. На символ отводится 2 байта: первый - для asccii-кода, второй - для атрибутов. Этот метод называется отображением в память. Строки экрана располагаются в буфере последовательно. #include <conio.h> #include <stdio.h> #include <dos.h> void main() { char *pc = (char *)0xB80000001 + 2*( 80*(wherey()-l) + wherex()-l); pc[0] = '\t'; pc[1] = 7; // Обычный атрибут //лучше использовать функцию записи по указанному //адресу ОЗУ //poke(0xB800, 2*( 80*(wherey()-l) + wherex() -l), 0x700 + //'А'); // числа типа int записываются в ОЗУ наоборот : две //старшие 16-е цифры - в младшем (правом) байте, //младшие цифры - в старшем (левом) байте if(!getch()) getch(); } Практические упражнения
у' = (f(x0 + eps) - f(x0)) / eps . Представьте результаты в табличной форме для приращений eps, логарифм которых пробегает от -1 до -14 с шагом 0.1. Таблицу запишите в файл. Вещественные числа имеют тип float. Найдите оптимальное приращение.
Лабораторные задания
Библиографический список
2. Реферат Беннигсен, Леонтий Леонтьевич 3. Реферат Радикалізм анархізм расизм клерикалізм у світовому політичному процесі 4. Лекция Архитектура ПК 4 5. Реферат на тему Nosferatu Eine Symphonie Des Grauens Essay Research 6. Реферат Конкурентоспособность отечественных теплоэнергетических предприятий 7. Кодекс и Законы Плата за природопльзование 8. Биография на тему Ян Амос Коменский 9. Реферат на тему Night Essay Research Paper Night 2 10. Реферат на тему Catacombs Essay Research Paper The Catacombs and |