0.7 Các dạng nhập/xuất

DẪN NHẬP

Các thư viện chuẩn C++ cung cấp một tập hợp các khả năng nhập/xuất rộng lớn. Trong chương này chúng ta tìm hiểu một phạm vi của các khả năng đủ để phần lớn các thao tác nhập xuất.

Phần lớn các đặc tính nhập xuất mô tả ở đây theo hướng đối tượng. Kiểu này của nhập/xuất thi hành việc sử dụng các đặc tính khác của C++ như các tham chiếu, đa năng hóa hàm và đa năng hóa toán tử.

Như chúng ta sẽ thấy, C++ sử dụng nhập/xuất kiểu an toàn (type safe). Mỗi thao tác nhập/xuất được thực hiện một cách tự động theo lối nhạy cảm về kiểu dữ liệu. Mỗi thao tác nhập xuất có được định nghĩa thích hợp để xử lý một kiểu dữ liệu cụ thể thì hàm đó được gọi để xử lý kiểu dữ liệu đó. Nếu không có đối sánh giữa kiểu của dữ liệu hiện tại và một hàm cho việc xử lý kiểu dữ liệu đó, một chỉ dẫn lỗi biên dịch được thiết lập. Vì thế dữ liệu không thích hợp không thể "lách" qua hệ thống.

Các người dùng có thể chỉ định nhập/xuất của các kiểu dữ liệu do người dùng định nghĩa cũng như các kiểu dữ liệu chuẩn. Tính mở rộng này là một trong các đặc tính quan trọng của C++.

Các dòng(streams)

Nhập/xuất C++ xảy ra trong các dòng của các byte. Một dòng đơn giản là một dãy tuần tự các byte. Trong các thao tác nhập, các byte chảy từ thiết bị (chẳng hạn: một bàn phím, một ổ đĩa, một kết nối mạng) tới bộ nhớ chính. Trong các thao tác xuất, các byte chảy từ bộ nhớ chính tới một thiết bị (chẳng hạn: một màn hình, một máy in, một ổ đĩa, một kết nối mạng).

Ưùng dụng liên kết với các byte. Các byte có thể biểu diễn các ký tự ASCII, bên trong định dạng dữ liệu thô, các ảnh đồ họa, tiếng nói số, hình ảnh số hoặc bất cứ loại thông tin một ứng dụng có thể đòi hỏi.

Công việc của các cơ chế hệ thống nhập/xuất là di chuyển các byte từ các thiết bị tới bộ nhớ và ngược lại theo lối chắc và đáng tin cậy. Như thế các di chuyển thường bao gồm sự di chuyển cơ học như sự quay của một đĩa hoặc một băng từ, hoặc nhấn phím tại một bàn phím. Thời gian các di chuyển này thông thường khổng lồ so với thời gian bộ xử lý thao tác dự liệu nội tại. Vì thế, các thao tác nhập/xuất đòi hỏi có kế hoạch cẩn thận và điều chỉnh để bảo đảm sự thi hành tối đa.

C++ cung cấp cả hai khả năng nhập/xuất "mức thấp" (low-level) và "mức cao" (high-level). Các khả năng nhập/xuất mức thấp (nghĩa là nhập/xuất không định dạng) chỉ định cụ thể số byte nào đó phải được di chuyển hoàn toàn từ thiết bị tới bộ nhớ hoặc từ bộ nhớ tới thiết bị. Trong các di chuyển như thế, byte riêng rẽ là mục cần quan tâm. Vì thế các khả năng mức thấp cung cấp tốc độ cao, các di chuyển dung lượng cao, nhưng các khả năng này không phải là tiện lợi lắm cho lập trình viên.

Các lập trình viên ưu thích quan điểm nhập/xuất mức cao, nghĩa là nhập/xuất có định dạng, trong đó các byte được nhóm thành các đơn vị có ý nghĩa như các số nguyên, các số chấm động, các ký tự, các chuỗi và các kiểu do người dùng định nghĩa.

Các file header của thư viện iostream

Thư viện iostream của C++ cung cấp hàng trăm khả năng của nhập/xuất. Một vài tập tin header chứa các phần của giao diện thư viện.