Manipulação de Streams e arquivos

Transcrição

1 Manipulação de Streams e arquivos Prof. Leandro Tonietto Estruturas de Dados em C++ - Unisinos ltonietto@unisinos.br mar-09

2 Introdução Streams: Área de memória intermediária entre software e hardware. Levam os bytes de dados para dispositivos. E dos dispositivos até o programa. Exemplos: cout é uma stream associada com o dispositivo padrão de saída (monitor), então qualquer byte enviado para cout será exibido na tela. cin esta associada ao dispositivo de entrada padrão (teclado). Recebe bytes digitados no teclado para o programa em execução.

3 Introdução Streams: Fluxo de bits Software cout << Teste ; Stream de escrita / saída Dispositivo de saída > teste Software cin >> dado; Stream de leitura / entrada Dispositivo de entrada

4 Introdução Existem streams associadas com qualquer dispositivo do computador.

5 Streams padrão em C++. Objetos: cin, cout, cerr e clog É necessário fazer: #include <iostream> Não esquecer: // geral using namespace std; // ou individual using std::cout; using std::cin;

6 Exemplo: #include <iostream> using std::cout; int main(){ } cout << Hello world!! ; return 0;

7 Exemplo: #include <iostream> using std::cin; int main(){ } int valor; cin >> valor; return 0;

8 Métodos de leitura/escrita: Alto nível: Manipulação de dados formatados (p.e. leitura direto para uma variável int: cin >> valor) Conversão automática de bytes para o formatação que está sendo lido; o mesmo se aplica para a escrita, conversão automática de dados de tipo qualquer para byte. Simples de serem usados, porém com problemas de desempenho. Não recomendado para grandes quantidades de dados.

9 Métodos de leitura/escrita: Baixo nível: Manipulação de bytes. Os bytes precisam ser tratados ou convertidos para o formato que se está utilizando. (exemplo de leitura: cin.read(buffer, 80)) Mais complexo de se utilizar, porém muito mais rápido. Não recomendado para pequenas quantidades de dados ou manipulação com cin / cout, que em geral implica em manipulação de poucos dados. Deve ser utilizado para leitura/escrita de grande quantidade de dados, proveniente de dispositivos externos ou mais lentos ou para manipulação em plataformas móveis.

10 Métodos de leitura/escrita: Dicas para decisão: Volume pequeno de dados no HD? Arquivos de configuração, por exemplo. Alto nível São dados oriundos de uma conexão em rede? Baixo nível Dispositivos com recursos limitados (celulares, PDAs,...)? Baixo nível Ações de leitura de dados inseridos pelo teclado no prompt e exibição de dados na tela? Alto nível

11 Exemplo de leitura/escrita alto-nível: #include <iostream> using std::cin; using std::cout; int main(){ int var; cin >> var; cout << O usuário digitou << var; return 0; }

12 Alternativas de leitura/escrita alto-nível: #include <iostream> using std::cin; using std::cout; int main(){ char var; var = cin.get(); cout << O usuário digitou ; cout.put(var); cout.put( ).put(. ); return 0; }

13 Lendo uma linha inteira de dados: #include <iostream> using std::cin; int main(){ char buffer[80]; // lê até encontrar \n ou até 80 char cin.getline(buffer, 80); cout << O usuário digitou << buffer; return 0; Atenção } ão: : quando ocorre a leitura de uma string com getline() após s a leitura de de dados numéricos deve-se fazer cin.get() para limpar o buffer antes de ler a string.

14 Pode ser usado tanto para streams de entrada e saída Conforme ocorrem erros, alguns bits são marcados Abaixo estão listados os bits, métodos e a condição para o retorno verdadeiro eofbit cin.eof() - Se o fim do arquivo foi encontado failbit cin.fail() - Erro de formato sem perda de dados badbit cin.bad() - Erro com perda de dados. Erros mais sérios goodbit cin.good() - Se nenhum dos bits anteriores estão assinalados cin.clear() - Limpa os estados dos bits e deixa a stream como good.

15 Leitura baixo-nível: Deve-se acessar a n-esima posição de memória e gravar X bytes a partir da mesma. Conceito de cabeçote de leitura: Primeiro posicionar o cabeçote leitura (posição de memória) Depois gravar dados em formato binário, um byte por vez. Memória: bytes da stream n Cabeçote de leitura/escrita

16 Leitura baixo-nível: Exemplo: gravar o inteiro 2361 na posição 3 memória. Conceito de cabeçote de leitura: Converter número em bytes: ( ) Primeiro posicionar o cabeçote leitura na posição 3. Depois gravar dados em formato binário, um byte por vez. Memória: bytes da stream n Cabeçote de leitura/escrita

17 Leitura baixo-nível: Exemplo: gravar o inteiro 2361 na posição 3 memória. Conceito de cabeçote de leitura: Converter número em bytes: ( ) Primeiro posicionar o cabeçote leitura na posição 3. Depois gravar dados em formato binário, um byte por vez. Memória: bytes da stream n Cabeçote de leitura/escrita

18 Leitura baixo-nível: Exemplo: gravar o inteiro 2361 na posição 3 memória. Conceito de cabeçote de leitura: Converter número em bytes: ( ) Primeiro posicionar o cabeçote leitura na posição 3. Depois gravar dados em formato binário, um byte por vez. Memória: bytes da stream n Cabeçote de leitura/escrita

19 Leitura baixo-nível: Exemplo: gravar o inteiro 3241 na posição 9 memória. Conceito de cabeçote de leitura: Converter número em bytes: ( ) Primeiro posicionar o cabeçote leitura na posição 9. Depois gravar dados em formato binário, um byte por vez. Memória: bytes da stream n Cabeçote de leitura/escrita

20 Lê ou escreve um certo número de bytes Escrita char buffer[80] seekp(10); //Posiciona para escrita cout.write(buffer,20) //Escreve 20 carac. Leitura cin.seekg(10); //Posiciona para leitura cin.read(buffer,20) //lê 20 caracteres Número de caracters lidos na última operação de entrada cin.gcount()

21 Para outros tipos de dados (não char[] ou char *): Deve-se fazer a conversão de para array de bytes (char []) Comando reinterpret_cast: int v = 1; cout.write(reinterpret_cast<const char*>(&v),sizeof(v)); cin.read(reinterpret_cast<char*>(&v),sizeof(v)); Pessoa p; cout.write(reinterpret_cast<const char*>(&p),sizeof(p)); cin.read(reinterpret_cast<char*>(&p),sizeof(p)); Veremos mais sobre reinterpret_cast na apresentação sobre arquivos, para utilização de cin e cout faremos leitura alto-nível