Улучшение классической процедуры ввода-вывода

В главах 2-5 использовался классический вариант программирования. Ввод информации обеспечивали операторы, предписывающие считывание вводимых данных (scanf) и вывод их, а также итоговых (промежуточных) результатов (printf, fprintf) в консольном варианте. Машинная обработка задачи производилась с помощью командного интерфейса.

Улучшение ввода-вывода в поток

Улучшение классической процедуры ввода-вывода реализуется использованием укороченных типовых спецификаторов, упрощенных операторов ввода-вывода, организацией диалогового ввода-вывода.

Рассмотрим указанные и некоторые другие варианты.

Использование укороченных спецификаторов

В Си/Си++ для облегчения записи программ используют укороченные спецификаторы ввода-вывода.

Укороченные – спецификаторы с полностью (частично) отсутствующей длиной (точностью).

Рассмотрим основные варианты использования таких спецификаторов.

Ввод переменных

При вводе переменных отсутствие в спецификаторе параметра «длина» предписывает считывание символов до первого пробела (нажатия клавиши «Enter»). Простейший вариант организации ввода рекомендует использовать это правило, применяя укороченные спецификаторы. При этом численные значения вводимых переменных должны разделяться пробелами (нажатиями клавиши ввода), количество которых не регламентируется. Следовательно, в операторе ввода желательно использовать максимально упрощённые спецификаторы со структурой

%тип

Например, оператор scanf(“%d%f”, &i, &d); предписывает последовательное считывание двух групп символов, разделенных пробелами. Первая будет записана в ячейку хранения целой переменной i, вторая – как численное значение вещественной переменной без экспоненты d (при условии предварительного описания переменных в программе в соответствии с указанными типами).

Так, выполненный (разд. 3.5.4.3) ввод переменных A=13,2 B= -6,8 I=70 PI=3,1416 (пример 3.1) можно существенно упростить, записав оператор ввода следующим образом:

scanf(“%f%f%d%f”, &a, &b, &i, &pi);

При этом численные значения, подлежащие вводу, могут быть представлены любым из следующих вариантов:

Ввод одной строкой	Последовательный ввод
13.2 -6.8 70 3.1416 Enter	13.2 Enter -6.8 Enter 70 Enter 3.1416 Enter

Рассмотренная методика универсальна и применима при вводе переменных всех типов и форм записи.

Достоинства ввода с использованием укороченных спецификаторов:

· упрощение записи управляющей строки в программе;

· численные значения каждой переменной хорошо различимы во вводимой строке;

· не требуется подгонка вводимого значения под указанную длину поля.

Вывод переменных

В операторе вывода также возможно использование максимально укороченных спецификаторов, аналогичных рассмотренным при вводе.

Указание элемента спецификатора «длина» в принципе не требуется, т.к. система предусматривает автоматический вывод всех разрядов целой (целой части вещественной) переменной.

Элемент «точность» также может отсутствовать. При этом точность выводимых значений вещественных переменных автоматически устанавливается системой (6 разрядов после разделителя). В большинстве случаев такая точность превышает требуемую при инженерных расчётах и приводит к выводу избыточной информации. Поэтому для улучшения дружественности вывода рекомендуется:

· для целых переменных использовать максимально укороченные спецификаторы (%тип);

· для вещественных переменных, не указывая длину, задавать точность выводимых данных (%. точность тип).

Рассмотрим выполнение рекомендаций на конкретных примерах.

Пример 6.1. Вывести на печать целую переменную i, вещественную (без экспоненты) r и вещественную с экспонентой z.

Вариант 1 (простейший):

printf(“%d_%f_%e”, i, r, z);

Оператор предписывает вывод на экран численных значений указанных переменных, разделенных пробелами (заданными в управляющей строке между спецификаторами).

Так, если i=18, r=12000, z=36.28e-4, на экране высветится

18 – 12000.000000 – 3.628000е-3

Численное значение переменной z нормализовано. Точность переменных r и z задана по умолчанию.

Вариант 2:

printf(“_ _ i=%d _ r=%.1f \n z=%.3e \n”, i, r, f);

Оператор предписывает вывод переменных с указанием их имен в две строки и переход к началу третьей (точность вывода для r и f указана в их спецификаторах):

– – i=18 – r= 12000.0

z=3.628e-03

Вариант 3:

printf(“_ _ i=%d_ r=%.3e_ z=%.2f\n”, i, r, z);

Оператор предписывает печать численных значений переменных в одну строку с указанием их имен и переход на вторую:

– – i=18 – r= 1.200e+4 – z= 0.00

Переменная r выведена с экспонентой. Переменная z – без экспоненты, с потерей всех четырех значащих цифр из-за указания недостаточной точности (два разряда после разделителя).

Вариант 4:

printf(“\n _ Ток _ (I): _ %d _ A \n”

“ _ Активное _ сопротивление _(R):_ %.2f_Ом \n ”

“_ Полное_сопротивление _ (Z) _ %.2e _ Мом ”, i, r, z);

Управляющая строка по размеру превышает стандартную ширину страницы и поэтому оформлена с переносом (тремя строками в кавычках).

Оператор предписывает печать численных значений переменных в три строки с указанием их полных наименований (обозначений) и размерностей:

–Ток–(I):–18–A

–Активное–сопротивление– (R): –12000.00–Ом

–Полное–сопротивление– (Z): –3.63е-03–Мом

ü Внимание! Указание параметра «точность» в спецификаторе выводимой переменной приводит к автоматическому округлению ее дробной части в соответствии с законами математики.

Пример 6.2. Организовать вывод промежуточных результатов X1, X2, X с точностью два разряда.

Оператор вывода имеет вид:

printf(“_ _ %.2f_ _ %.2f_ _ %.2f”, x1, x2, x);

При этом, если X1 примет значение –377.3249, X2 станет равным 12448.567, а X получит значение 7255.896, на экране высветится:

– – – 377.32– – 12448.57– – 7255.90

Анализ выведенной строки показывает округление значений X2 и X в сторону увеличения (первая цифра отброшенной части больше 4).

При желании единообразного оформления результатов, рекомендуется использовать представление значений вещественных переменных в экспоненциальной форме.

ü Внимание! Вывод многоразрядных численных значений вещественных переменных возможен (необходим) в форме с плавающей точкой (обычной, двойной точности).

В любом из вариантов вывод осуществляется в нормализованном виде.

Так, при выводе тех же переменных X1, X2, X оператором:

printf(“\nX1=%.2e_X2=e%.2e_X=%.2e\n”, x1, x2, x);

в текущей строке экрана высветится:

X1=–3.77E+2–X2=1.24E+4–X=7.26E+3