9C++第九章習題解答.docx

27第九章 流類庫和輸入/輸出習題第九章 流類庫和輸入/輸出習題一. 本概念與基礎知識測試題9.1 填空題9.1.1 在C+中“流”是表示 （1） 。從流中取得數(shù)據(jù)稱為 （2） ，用符號 （3） 表示；向流中添加數(shù)據(jù)稱為 （4） ，用符號 （5） 表示。答案：（1）數(shù)據(jù)從一個對象到另一個對象的傳送（2）提取操作（3）（4）插入操作（5）（stream_extraction operator）（6）”）運算符在缺省情況下是跳過空白（包括空格，制表，backspace和回車等）的，這樣拷貝的文件會缺少一些字符。第二，該程序應能確定文件是否拷貝結束。按行進行拷貝，getline()回車換行符并不放在buf中，因此要加一個回車換行符。9.2.9 對文件流，“！”運算符完成什么功能？答：返回狀態(tài)字state操作非法和操作失敗這兩位。9.2.10 二進制文件讀函數(shù)read()能否知道文件是否結束？應怎樣判斷文件結束？答：讀函數(shù)并不能知道文件是否結束，可用狀態(tài)函數(shù)int ios:eof()來判斷文件是否結束。必須指出系統(tǒng)是根據(jù)當前操作的實際情況設置狀態(tài)位，如需根據(jù)狀態(tài)位來判斷下一步的操作，必須在一次操作后立即去調取狀態(tài)位，以判斷本次操作是否有效。9.2.11 由二進制文件和文本文件來保存對象各有什么優(yōu)點和缺點？答：使用二進制文件，可以控制字節(jié)長度，讀寫數(shù)據(jù)時不會出現(xiàn)二義性，可靠性高。同時不知格式是無法讀取的，保密性好。文件結束后，系統(tǒng)不會再讀（見eofbit的說明），但程序不會自動停下來，所以要判斷文件中是否已沒有數(shù)據(jù)。使用文本文件來保存對象，操作簡單，但誰都可以讀取這些數(shù)據(jù)，無保密性。9.2.12 文件的隨機訪問為什么總是用二進制文件，而不用文本文件？答：在C+中可以由程序來實現(xiàn)文件指針的移動，從而實現(xiàn)文件的隨機訪問，即可讀寫流中任意一段內容。一般文本文件很難準確定位，所以隨機訪問多用于二進制文件。9.2.13 怎樣使用istream和ostream的成員函數(shù)來實現(xiàn)隨機訪問文件？答：在ios類中說明了一個公有枚舉類型：enum seek_dirbeg=0,/文件開頭cur=1,/文件指針的當前位置end=2/文件結尾;istream類中提供了如下三個成員函數(shù)：istream&istream:seekg(streampos);/指針直接定位istream&istream:seekg(streamoff, ios:seek_dir);/指針相對定位long istream:tellg();/返回當前指針位置seekg(streamoff,ios:seek_dir)應用最廣,如：datafile.seekg(-20L,ios:cur);表示將文件定位指針從當前位置向文件頭部方向移20個字節(jié)。datafile.seekg(20L,ios:beg);表示將文件定位指針從文件頭向文件尾方向移20個字節(jié)。datafile.seekg(-20L,ios:end);表示將文件定位指針從文件尾向文件頭方向移20個字節(jié)。tellg()和seekg()往往配合使用。ostream類也提供了三個成員函數(shù)管理文件定位指針，它們是：ostream&ostream:seekp(streampos);ostream&ostream:seekp(streamoff,ios:seek_dir);long ostream:tellp();定位指針只有一個但函數(shù)有兩組，這兩組個函數(shù)功能完全一樣。二. 編程與綜合練習題9.3 編程實現(xiàn)以下數(shù)據(jù)輸入輸出：a) 以左對齊方式輸出整數(shù)，域寬為12；b) 以八進制、十進制、十六進制輸入輸出整數(shù)；c) 實現(xiàn)浮點數(shù)的指數(shù)格式和定點格式的輸入輸出，并指定精度；d) 把字符串讀入字符型數(shù)組變量中，從鍵盤輸入，要求輸入串的空格也全部讀入，以回車換行符結束；e) 以上要求用流成員函數(shù)和流操作子各做一遍。解：特別注意flags()和setf()的使用方法。注意注釋。#include#includeusing namespace std;int main(void)int inum1=255,inum2=8191,inum3=65535;double fnum=31.415926535,fnum1;char str255;cout以左對齊方式輸出整數(shù)，域寬為12:endl;cout.flags(ios:left);cout.width(12);coutinum1;cout.width(12);coutinum2;cout.width(12);coutinum3endl;cout.flags(ios:left|ios:oct|ios:showbase);/或(cout.flags()|ios:oct|ios:showbase)cout.width(12);coutinum1;cout.width(12);coutinum2;cout.width(12);coutinum3endl;cout.setf(ios:hex,ios:hex|ios:oct);/或cout.setf(ios:hex);cout.unsetf(ios:oct);/特別注意第二個參數(shù)要包含第一個參數(shù)，否則兩個參數(shù)位置上的位全清零，結果錯cout.width(12);coutinum1;cout.width(12);coutinum2;cout.width(12);coutinum3endl;cout.precision(10); /精度為10位，小數(shù)點后10位cout.setf(ios:scientific,ios:floatfield);/floatfield為0x1800cout科學數(shù)表達方式:fnumn;cout.setf(ios:fixed,ios:floatfield); /設為定點,取消科學數(shù)方式cout定點表達方式:fnumn;cout請輸入PI：fnum1;/輸入3.1415926535coutfnum1n;/由輸出看輸入精度無作用cin.get();/吸收回車cout請輸入一個字符串：endl;cin.getline(str,255);coutstrendl;cout.flags(0);cout以左對齊方式輸出整數(shù)，域寬為12:endl;coutleftdecsetw(12)inum1;coutsetw(12)inum2;coutsetw(12)inum3endl;coutshowbaseoctsetw(12)inum1;coutsetw(12)inum2;coutsetw(12)inum3endl;couthexsetw(12)inum1;coutsetw(12)inum2;coutsetw(12)inum3endl;coutsetprecision(10)scientific科學數(shù)表達方式:fnumn;coutfixed定點表達方式:fnumn; /精度10位，指小數(shù)點后10位return 0;9.4 修改【例9.3】，增加一個字符串輸入后要求確認，以保證輸入的字符串（如姓名、地址等）無誤。解：#includeusing namespace std;int main(void)char ch,str255;docout請輸入一個字符串：endl;cin.getline(str,255);coutstrendl;cout輸入正確嗎？Y or Nch;cin.get();/吸收輸入Y or N時留下的回車while(!(ch=Y|ch=y);cout輸入正確：endl;coutstrendl;return 0;9.5 重載學生類的“”運算符。#include#include#include#includeusing namespace std;class studentint id ; /學號string name; / 姓名char sex; / 性別int age; / 年齡string address; /家庭地址float eng, phy, math, electron; /英語，物理，數(shù)學和電子學成績public:student(int=0,string=#,char=#,int=0,string=#,float=0,float=0,float=0,float=0);friend ostream&operator(istream&sour,student&st); /重載提取運算符; /流類作為形式參數(shù)必須是引用student:student(int i,string n,char s,int a,string add,float en,float ph,float ma,float ele)id=i;name=n;sex=s;age=a;address=add;eng=en; phy=ph; math=ma; electron=ele;ostream&operator(ostream&dest,student&st) /重載插入運算符tst.sextst.agetst.addresstst.engtst.phytst.mathtst.electron(istream&sour,student&st) /重載提取運算符cout請輸入學號：st.id;cout請輸入姓名：;cout請輸入性別：st.sex;cout請輸入年齡：st.age;cout請輸入地址：st.address;cout請輸入英語、物理、數(shù)學、電子各科成績：st.engst.physt.mathst.electron;return sour;int main()student st1,st2(2104105,陳英,m,19,黃山路380號,89,78,90,96);cinst1;coutst1”運算符，對所有可能的錯誤都能要求重輸。解：#includeusing namespace std;class Complexdouble Real,Image;public:Complex(double r=0.0, double i=0.0):Real(r),Image(i);/定義構造函數(shù)/見【例5.7】,這里省略,以節(jié)約篇幅friend ostream&operator(istream&s,Complex&a); /流類作為形式參數(shù)必須是引用ostream&operator(ostream&s,const Complex &z)return s(z.Real,z.Image(istream&s,Complex &a)/格式為r;r,i;(r);(r,i);整個復數(shù)輸完才可回車/容錯強，如：sd(fr56cv,s79nml,45)i,78回車 可正確判讀為(56,79)double re=0,im=0;char c=0;dosc;while(c!=(&c!=.&!(c=0&cc;while(c!=.&!(c=0&cre;/實部dos.get(c);/因為可能是回車while(c!=n&c!=)&c!=,);/讀空數(shù)字串后的無用字符if(c=,)do/只讀數(shù)字串sc;while(c!=.&!(c=0&cim;/虛部dos.get(c);/因為可能是回車while(c!=n&c!=);/讀空數(shù)字串后的無用字符else im=0;/無此步，第二次賦值出錯if(c!=)s.clear(ios:failbit);/漏了括號給一個操作失敗標志elses.putback(c);/無括號，返回一個字符到輸入緩沖區(qū)sre;/實部dos.get(c);/因為可能是回車while(c!=n&c!=,);/讀空數(shù)字串后的無用字符if(c=,)do/只讀數(shù)字串sc;while(c!=.&!(c=0&cim;/虛部dos.get(c);/因為可能是回車while(c!=n);/讀空數(shù)字串后的無用字符else im=0;/無此步，第二次賦值出錯if(s) a=Complex(re,im);return s;int main()Complex a,b,c,d;cout輸入一個實數(shù)a;cout輸入一個復數(shù)b;cout輸入一個用括號括起來的實數(shù)c;cout輸入一個用括號括起來復數(shù)d;couta=atb=btc=ctd=dn;return 0;9.7 以文本方式把一個文本文件（如+源文件）的前十行拷貝到一個新的文件中。解：注意只能用于純文本文件，如用于word文件則失敗。word文檔構造前面有一大堆說明，按文本讀必然失敗。第二，用傳統(tǒng)的運行庫，按行讀有可能丟失一些回車，而用新的標準庫則解決了這個問題。用VC+標準庫函數(shù)，即用頭文件iostream時，如果函數(shù)未能讀到結束字符而停止，流出錯（輸入輸出操作失?。?，后面不再讀入，必須清0流狀態(tài)字，才能繼續(xù)讀入。一行字符分幾次讀完，原來有可能無法判斷是讀到結束字符結束還是讀到指定字符結束，現(xiàn)在可以判斷了：如果流正常，則讀到了結束字符。#include#include /不包含#includeusing namespace std;int main()int line=0;char filename256,buf256;fstream sfile,dfile;cout輸入源文件路徑名:filename;/對路徑各方面而言空格是無關緊要的,否則要用getline()等成員函數(shù)sfile.open(filename,ios:in);/打開一個已存在的文件while(!sfile)cout源文件找不到,請重新輸入路徑名:filename;sfile.open(filename,ios:in);cout輸入目標文件路徑名:filename; /只能創(chuàng)建文件，不能建立子目錄，如路徑不存在則失敗dfile.open(filename,ios:out);if(!dfile)cout目標文件創(chuàng)建失敗endl;return 1;while(sfile.getline(buf,256),sfile.eof()!=1&line10)/按行拷貝 A行if(sfile.rdstate()=0) dfilebufn;/因流正常，讀到回車符，但未提取 B行l(wèi)ine+;elsedfilebuf;/流不正常,還未讀到回車換行符,所以不加nsfile.clear();/狀態(tài)字被置為0x02,必須清0 sfile.close();dfile.close();return 0;9.8 用二進制方式，把一個文件連接到另一個文件的尾部，選擇適當?shù)奈募蜷_方式完成。解：注意連接只能用于純文本文件，如用于word文件則失敗。如果用word文檔，則可見目標文檔大小在翻倍，但只能讀最前面一段。因為word文檔構造前面有一大堆說明，真正連接時，后面的源文件前面的說明要去掉，但這做不到。#include#include#includeusing namespace std;int main()int n;char filename256,buf100;fstream sfile,dfile;cout輸入源文件路徑名:filename;/對路徑各方面而言空格是無關緊要的,否則要用getline()等成員函數(shù)sfile.open(filename,ios:in|ios:binary);/打開一個已存在的二進制文件while(!sfile)cout源文件找不到,請重新輸入路徑名:filename;sfile.open(filename,ios:in|ios:binary);cout輸入目標文件路徑名:filename; /只能創(chuàng)建文件，不能建立子目錄，如路徑不存在則失敗dfile.open(filename,ios:app|ios:out|ios:binary);/文件指針在尾部if(!dfile)cout目標文件創(chuàng)建失敗endl;return 1;while(!sfile.eof()/二進制方式需另判文件是否結束 Asfile.read(buf,100);n=sfile.gcount();dfile.write(buf,n);/按實際讀取字節(jié)數(shù)寫 sfile.close();dfile.close();return 0;9.9 同上題，采用重新定位文件指針方式來實現(xiàn)（隨機訪問方式）。解：同樣連接只能用于純文本文件，如用于word文件則失敗。如果用word文檔，則可見目標文檔大小在翻倍，但只能讀最前面一段。因為word文檔構造前面有一大堆說明，真正鏈接時，后面的源文件前面的說明要去掉，但這做不到。#include#include#includeusing namespace std;int main()int n;char filename256,buf100;fstream sfile,dfile;cout輸入源文件路徑名:filename;/對路徑各方面而言空格是無關緊要的,否則要用getline()等成員函數(shù)sfile.open(filename,ios:in|ios:binary);/打開一個已存在的二進制文件while(!sfile)cout源文件找不到,請重新輸入路徑名:filename;sfile.open(filename,ios:in|ios:binary);cout輸入目標文件路徑名:filename; /只能創(chuàng)建文件，不能建立子目錄，如路徑不存在則失敗dfile.open(filename,ios:in|ios:out|ios:binary); /打開輸入輸出文件if(!dfile)dfile.clear(0);dfile.open(filename,ios:out); /建立輸出文件dfile.close();dfile.open(filename,ios:in|ios:out|ios:binary); /改為輸入輸出文件dfile.seekp(0,ios:end);/寫指針重定位到文件尾, seekp和seekg是同一個文件指針while(!sfile.eof()/二進制方式需另判文件是否結束 Asfile.read(buf,100);n=sfile.gcount();dfile.write(buf,n);/按實際讀取字節(jié)數(shù)寫 sfile.close();dfile.close();return 0;9.10 采用篩選法求100以內的所有素數(shù)（參見【例3.16】）。將所得數(shù)據(jù)存入文本文件和二進制文件。對送入文本文件中的素數(shù)，要求存放格式是每行10個素數(shù)，每個數(shù)占6個字符，左對齊；可用任一文本編輯器將它打開閱讀。二進制文件整型數(shù)的長度請用sizeof()來獲得，要求可以正序讀出，也可以逆序讀出（利用文件定位指針移動實現(xiàn)），讀出數(shù)據(jù)按文本文件中的格式輸出顯示。解：前半題文本文件與習題3.17相同,只是那里是右對齊,這里只新做了二進制文件。注意逆序輸出前，試讀看有多少數(shù)據(jù)時，一旦讀到文件結束，eofbit=1,不清0，后面操作不能進行。#include#include#includeconst int n=100;void main()ofstream ofile;ifstream ifile;int an,i,j;char ch,b256;for(i=0;in;i+) ai=1+i;/用數(shù)組保存整數(shù)1-100a0=0;/1不是素數(shù)，置0for(i=0;in;i+)if(ai=0) continue;/該數(shù)已經(jīng)置0,判斷下一個數(shù)for(j=i+1;jn;j+) if(aj%ai=0) aj=0;/是ai倍數(shù)的元素置0；ofile.open(myfile9_9.txt);int count=0;ofile.flags(ios:left);ofile1-n之間的素數(shù)：endl;for(i=0;in;i+)/輸出所有素數(shù)if(ai!=0)ofilesetw(6)ai;count+;if(count%10=0) ofileendl;/每行10個數(shù)據(jù)ofile.close();cout是否要將文本文件輸出？Y或Nch;if(ch=y|ch=Y)ifile.open(myfile9_9.txt);i=0;while(ifile.get(bi)/讀標題,不可用,它不能讀白字符,if(bi=n) break;i+;bi=0;cout.flags(ios:left);coutbi;/由文件讀入if(ifile.eof()!=0) break;coutsetw(6)i;/屏幕顯示count+;if(count%10=0) coutendl;/每行10個數(shù)ifile.close();coutendl;ofile.open(myfile9_9.dat,ios:out|ios:binary);for(i=0;in;i+)/輸出所有素數(shù)if(ai!=0)ofile.write(char*)&ai,sizeof(int);ofile.close();cout是否要將二進制文件輸出？Y或Nch;if(ch=y|ch=Y)count=0;ifile.open(myfile9_9.dat,ios:in|ios:binary);while(1)ifile.read(char*)&i,sizeof(int);if(ifile.eof()!=0) break;coutsetw(6)i;/屏幕顯示count+;if(count%10=0) coutendl;ifile.close();coutendl;cout是否要將二進制文件逆序輸出？Y或Nch;if(ch=y|ch=Y)count=0;ifile.open(myfile9_9.dat,ios:in|ios:binary);while(1)ifile.read(char*)&i,sizeof(int);if(ifile.eof()!=0) break;count+;ifile.clear(0);/當文件讀完時，eofbit=1,不清0，后面的操作不能進行ifile.seekg(-4,ios:end);for(j=1;j=count;j+)ifile.read(char*)&i,sizeof(int);coutsetw(6)i;/屏幕顯示if(j%10=0) coutendl;ifile.seekg(-8,ios:cur);ifile.close();coutendl;9.11 正弦函數(shù)在0o90o的范圍中是單調遞增的，建立兩個文件：一個放sin0o，sin2o，sin80o；另一個放sin1o，sin3o，sin79o, sin81o，sin82 o，sin90o，用歸并法，把這兩個數(shù)據(jù)文件合并為升序排序的文件，重組為一個完整的sin()函數(shù)表文件。解：題解中注釋掉的直接讀寫法與使用成員函數(shù)結果完全相同,對于類對象,讀和寫及占據(jù)內存大小均指數(shù)據(jù)成員。主函數(shù)中要避免第2次運行時表中出現(xiàn)重復數(shù)據(jù)。#include#include#include#includeusing namespace std;class sinxdouble Degree;/角度double Value;/正弦值public:sinx(double =0);void display();void Bdatatofile(fstream &); /文件流類作為形式參數(shù)必須是引用void Bdatafromfile(fstream &);void datainput(double deg);bool operator=(sinx &);bool operator=(sinx &);bool sinx:operator=(sinx & si)double k;k=Degree-si.Degree;if(k=0) return true;else return false;bool sinx:operator=(sinx & si)double k;k=Degree-si.Degree;if(k=0) return true;else return false;sinx:sinx(double deg)Degree=deg;Value=sin(deg*3.1415926535/180);void sinx:display()coutsetw(10)Degreesetw(10)Valueendl;void sinx:datainput(double deg)Degree=deg;Value=sin(deg*3.1415926535/180);void sinx:Bdatatofile(fstream & dest)dest.write(char*)&Degree,sizeof(double);dest.write(char*)&Value,sizeof(double);void sinx:Bdatafromfile(fstream & sour)sour.read(char*)&Degree,sizeof(double);sour.read(char*)&Value,sizeof(double);/由此可見讀和寫是完全對稱的過程,次序決不能錯template class ArrayT *elements;char name20;int Subscript;/已用最大下標值int maxSize;fstream datafile;public:Array(char* =myfile,int=20);Array();bool IsFull() constreturn Subscript=maxSize-1;void renews();/數(shù)組擴大一倍void ordinsert(T&);/升序輸入void listshow();/顯示數(shù)組;template Array:Array(char* filename,int maxs)maxSize=maxs;Subscript=-1;/私有數(shù)據(jù)不容許直接賦初值,必須在構造函數(shù)中賦初值strcpy(name,filename);T temp;elements=new TmaxSize;datafile.open(name,ios:binary|ios:in);if(!datafile=0)while(!datafile.eof()temp.Bdatafromfile(datafile);/datafile.read(char*)&temp,sizeof(T);/直接讀寫法與使用成員函數(shù)結果相同if(datafile.eof()=0)/讀到無數(shù)據(jù)可讀后,