38. Потоки

Язык C++ не обладает средствами для ввода/вывода. Ему это и не нужно; подобные средства легко и элегантно можно создать, применяя сам язык. Стандартная библиотека потокового ввода/вывода дает возможность осуществлять гибкий и эффективный с гарантией типа метод обработки символьного ввода целых чисел, чисел с плавающей точкой и символьных строк, кроме того, простую модель ее расширения с целью обработки типов, определяемых пользователем.

Разработка и осуществление стандартных средств ввода/вывода для языка программирования является заведомо трудной работой. Традиционно средства ввода/вывода изобретались только для небольшого числа встроенных типов данных. Но в C++ программах обычно применяется много типов, определенных пользователем, и необходимо обрабатывать ввод и вывод также и значений этих типов. Средство ввода/вывода должно являться простым, удобным, надежным в употреблении, эффективным и гибким и при этом полным. Еще не удавалось угодить всем, поэтому у пользователя должна иметься возможность задавать альтернативные средства ввода/вывода и увеличивать стандартные средства ввода/вывода применительно к требованиям приложения.

C++ устроен так, чтобы у пользователя имелась возможность определять новые типы, такие же эффективные и удобные, сколь и встроенные типы.

Средства ввода/вывода связаны только с обработкой преобразования типизированных объектов в последовательности символов и обратно. Существуют и другие схемы ввода/вывода, но эта служит основополагающей в системе UNIX, и большая часть видов бинарного ввода/вывода обрабатывается через изучение символа просто как набор бит, при этом его общепринятая связь с алфавитом не воспринимается. Тогда ключевая проблема состоит в задании соответствия между типизированным объектом и принципиально не типизированной строкой.

Обработка как встроенных, так и определенных пользователем типов однородным образом и с гарантией типа осуществляется при помощи одного перегруженного имени функции для набора функций вывода.

К примеру:

put(cerr,»x = «); // cerr – поток вывода ошибок

put(cerr,x);

put(cerr,»\n»);

Тип параметра устанавливает то, какая из функций put будет вызываться для каждого параметра. Это решение использовалось в нескольких языках. Но ему не хватает лаконичности. Перегрузка операции << значением «поместить в» дает лучшую запись и дает возможность программисту выводить несколько объектов одним оператором. К примеру:

cerr << «x=» << x << «\n»;

где cerr представляет собой стандартный поток вывода ошибок.