Flujos Flujos de entrada y salida

(1)

Flujos

Flujos de entrada y salida

Jonatan Gom´ez Perdomo, Ph.D.

[email protected]

Arles Rodr´ıguez, Ph.D.(c)

[email protected]

Camilo Cubides, Ph.D.(c)

[email protected]

Grupo de investigaci´on en vida artificial – Research Group on Artificial Life – (Alife) Departamento de Ingenier´ıa de Sistemas e Industrial

Facultad de Ingenier´ıa Universidad Nacional de Colombia

(2)

Definici´on

Agenda

1 Definici´on

2 La jerarqu´ıa del conjunto de los flujos

3 Los flujos en C++

Lectura de datos Escritura de datos

Ejemplo del uso de los flujos de entrada y salida est´andares

4 Flujos de entrada y salida desde y hacia archivos Uso de archivos como flujos de entrada

Uso de archivos como flujos de salida Cierre de los flujos desde y hacia archivos

Ejemplo del uso de archivos como flujos de entrada y salida

(3)

Definici´on

Definici´on flujo

Definici´on

Un flujo es un objeto desde el cual se puede enviar o recibir informaci´on.

Para el caso de una fuente de entrada de informaci´on, ´esta puede ser enviada desde el teclado o desde un archivo o desde una red local de comunicaciones o desde un nodo de internet, entre otros.

Para el caso de una fuente de salida de informaci´on, ´esta t´ıpicamente es enviada a la consola (pantalla) o a un archivo o una impresora u otro nodo de internet.

Los archivos son ejemplos de flujos de doble direcci´on, generalmente se puede recibir y se puede enviar informaci´on desde y hacia ellos.

(4)

Definici´on

Flujos de entrada y salida

En presentaciones anteriores ya se hab´ıa hecho uso de los flujos; con el objeto cin se recib´ıa informaci´on desde el teclado y con el objeto cout se enviaba informaci´on a la consola de salida en la pantalla. En esta

presentación, además de estudiar los flujos cin y cout, se tratará el tema de usar archivos como ejemplos de flujos de entrada y salida de

informaci´on distintos al teclado y la consola.

(5)

La jerarqu´ıa del conjunto de los flujos

Agenda

1 Definici´on

3 Los flujos en C++

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El conjunto de los flujos

El conjunto de todos los flujos se representar´a mediante el s´ımbolo S

el cual es una abreviaci´on de la palabra stream que es flujo en ingl´es.

El conjunto S contiene a el conjunto IOS (input output stream) de los flujos que reciben o env´ıan informaci´on, o que reciben y env´ıan

informaci´on, es decir,

IOS ⊆ S

(7)

El conjunto de los flujos de entrada y salida

El conjunto IOS contiene a los conjuntos IS (input stream) y OS (output stream), es decir,

IS ⊆ IOS y OS ⊆ IOS

El conjunto IS a su vez contiene a el conjunto IF S ⊆ IS (input file stream), y el objeto cin pertenece a ´el (cin ∈ IS).

El conjunto OS a su vez contiene a el conjunto OF S ⊆ OS (output file stream), y el objeto cout pertenece a ´el (cout ∈ OS).

(8)

Jerarqu´ıa de los flujos

En el siguiente ´arbol se muestra la jerarqu´ıa de los flujos descrita anteriormente

S

IOS

IS

IF S

⊆

cin

∈

⊆

OS

OF S

⊆

cout

∈

⊆

(9)

Los flujos en C++

Agenda

1 Definici´on

3 Los flujos en C++

(10)

Los flujos en C++

Flujos en C++

Los flujos de entrada IS en C++ se codifican con la palabra istream.

Los flujos de entrada desde un archivo IF S en C++ se codifican con la palabra ifstream.

Los flujos de salida OS en C++ se codifican con la palabra ostream.

Los flujos de salida a un archivo OF S en C++ se codifican con la palabra ofstream.

Los flujos de entrada o salida de datos IOS en C++ se codifican con la palabra iostream.

El objeto cin pertenece al conjunto IS que es un subconjunto de IOS.

El objeto cout pertenece al conjunto OS que es un subconjunto de IOS.

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Los flujos en C++

Definici´on de flujos en C++

La definici´on de flujos de entrada y salida simultanea de datos se

encuentra en C++ en la librer´ıa iostream, por esto es necesario incluir al principio de las funciones que manejan flujos esta librer´ıa, as´ı como se muestra en el siguiente encabezado de un archivo de un programa en C++

#include<iostream>

#include<cstdlib>

using namespace std;

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Los flujos en C++ Lectura de datos

Agenda

1 Definici´on

3 Los flujos en C++

(13)

Lectura de datos I

Si se quiere leer un dato de un tipo primitivo T desde un flujo de entrada IS, entonces una funci´on que representa este procedimiento se puede escribir de la siguiente forma

leer T : IS → T

(is) 7→ a, donde a = leer (is)

La traducci´on de esta funci´on en C++ se escribe de la siguiente manera T leer_T(istream& is){

T a;

is >> a;

return a;

};

(14)

Lectura de datos II

La funci´on leer (is) que en C++ se escribe como >>, ´esta retorna el dato siguiente que se encuentre almacenado en el flujo is.

Cuando un flujo se utiliza como parámetro, este se pasa por referencia, es decir, que f´ısicamente no se pasa un valor como parámetro, como en el caso de los tipos primitivos, sino que se pasa su dirección de memoria.

Para pasar la direcci´on de memoria de un flujo se coloca el s´ımbolo &

inmediatamente despu´es del tipo de flujo; como en el caso anterior que se escribio istream&.

(15)

Lectura de datos III

Ejemplo

En C++ para leer un dato de tipo entero desde un flujo se utiliza la siguiente funci´on

int leer_int(istream& is){

int a;

is >> a;

return a;

};

(16)

Lectura de datos IV

Ejemplo (continuaci´on)

1

-5

a

2

−5 -5

a

3

−5 a

(17)

Los flujos en C++ Escritura de datos

Agenda

1 Definici´on

3 Los flujos en C++

(18)

Escritura de datos I

Si se quiere escribir un dato de un tipo de primitivo T en un flujo de salida OS, entonces una funci´on que representa este procedimiento se puede escribir de la siguiente forma

escribir T : T × OS → OS

(a, os) 7→ os, donde escribir (a, os)

La traducci´on de esta funci´on en C++ se escribe de la siguiente manera ostream& escribir_T(T a, ostream& os){

os << a;

os << ’\t’;

return os;

};

(19)

Escritura de datos II

La función escribir (a, os) que en C++ se escribe como <<, ésta escribe el dato a en el flujo os. En la función escribir_T se env´ıa adicionalmente el s´ımbolo ’\t’ para separar el s´ımbolo a del siguiente dato que sea almacenado en el flujo os.

Ejemplo

En C++ para escribir un dato de tipo entero en un flujo se utiliza la siguiente funci´on

ostream& escribir_int(int a, ostream& os){

os << a;

os << ’\t’;

return os;

};

(20)

Escritura de datos III

1

−5 a

2

−5

−5 a

(21)

Escritura de datos III

3

−5

−5 a

4

-5

(22)

Los flujos en C++ Ejemplo del uso de los flujos de entrada y salida est´andares

Agenda

1 Definici´on

3 Los flujos en C++

(23)

Uso de los flujos de entrada y salida est´andares I

Ejemplo

Para utilizar las funciones anteriores, que leen desde el teclado y escriben en la consola se pueden llamar de la siguiente forma

int main(){

cout << "Digite un entero: ";

int a = leer_int(cin);

cout << "El entero leido es: ";

escribir_int(a, cout);

cout << endl;

system("pause");

return EXIT_SUCCESS;

};

(24)

Uso de los flujos de entrada y salida est´andares II

Para el programa anterior se tiene como salida en la consola el siguiente texto

Digite un entero: -5 El entero leido es: -5

Presione una tecla para continuar . . .

(25)

Flujos de entrada y salida desde y hacia archivos

Agenda

1 Definici´on

3 Los flujos en C++

(26)

Flujos de entrada y salida desde y hacia archivos

Flujos de entrada y salida desde y hacia archivos I

Para poder usar archivos como flujos de entrada o salida es necesario en primera instancia incluir la librer´ıa

#include<fstream>

con lo cual el encabezado de un archivo fuente de un programa en C++

que haga uso de archivos como flujos tendr´a el siguiente aspecto

#include<iostream>

#include<cstdlib>

#include<fstream>

(27)

Flujos de entrada y salida desde y hacia archivos Uso de archivos como flujos de entrada

Agenda

1 Definici´on

3 Los flujos en C++

(28)

Archivos como flujos de entrada I

Para declarar que un archivo f pertenece al flujo fuente de entrada IF S (f ∈ IF S), en C++ se especifica que f pertenece al conjunto ifstream y se debe proporcionar la ubicaci´on del archivo en el computador donde se ejecute el programa, es necesario que el archivo exista previamente.

Para crear un flujo de entrada en C++ y especificar la ruta de localizaci´on del archivo que sirve de flujo de entrada se utiliza la siguiente sintaxis

ifstream f("<path>");

el par´ametro de la ruta <path> donde se ubica el archivo fuente de entrada depende del sistema operativo.

(29)

Archivos como flujos de entrada II

Si se proporciona como localizaci´on "archivo.txt", se abrir´a el archivo llamado "archivo.txt" que se encuentra en la misma carpeta (en la misma ruta) del archivo ejecutable.

Para proporcionar una ruta especifica de un archivo en Windows es necesario especificar la unidad y el directorio.

Ejemplo

Un ejemplo de la ruta de la ubicaci´on de un archivo en Windows es C:\\mis documentos\\archivo.txt

(30)

Archivos como flujos de entrada II

Para proporcionar una ruta especifica de un archivo en Linux es necesario especificarla desde el directorio raiz.

Ejemplo

Un ejemplo de la ruta de la ubicaci´on de un archivo en Linux es /home/user/archivo.txt

(31)

Flujos de entrada y salida desde y hacia archivos Uso de archivos como flujos de salida

Agenda

1 Definici´on

3 Los flujos en C++

(32)

Flujos de entrada y salida desde y hacia archivos Uso de archivos como flujos de salida

Archivos como flujos de salida I

Para declarar que un archivo f pertenece al flujo de salida OF S

(f ∈ OF S), en C++ se especifica que f pertenece al conjunto ofstream y se debe proporcionar la ubicaci´on del archivo en el computador donde se ejecute el programa, en este caso no es necesario que el archivo exista previamente.

Para crear un flujo de salida en C++ y especificar la ruta de localizaci´on del archivo que sirve de flujo de salida se utiliza la siguiente sintaxis

ofstream f("<path>");

Las reglas para la especificaci´on de la ruta de localizaci´on son las mismas que se describieron para los archivos como flujos de entrada.

(33)

Flujos de entrada y salida desde y hacia archivos Cierre de los flujos desde y hacia archivos

Agenda

1 Definici´on

3 Los flujos en C++

(34)

Flujos de entrada y salida desde y hacia archivos Cierre de los flujos desde y hacia archivos

Cierre de los flujos

Un paso necesario cuando se utilizan archivos como flujos de entrada o salida es que es necesario cerrar los archivos después de utilizarlos para evitar que al ser abiertos queden bloqueados para ser usados por otras aplicaciones o que al escribir la información no se escriba completamente en el archivo. Para hacer esto se llama la función close() con la sintaxis

f.close();

donde f es el flujo que se creo con el archivo especificado.

(35)

Flujos de entrada y salida desde y hacia archivos Ejemplo del uso de archivos como flujos de entrada y salida

Agenda

1 Definici´on

3 Los flujos en C++

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Ejemplo

Suponga que se dispone del archivo de texto plano entrada.txt con las siguiente informaci´on

0 1 2 3 4 5

y se quieren leer algunos datos con el fin de copiar los primeros 4 enteros del archivo al archivo salida.txt, esto se podr´ıa hacer utilizando el siguiente programa

(37)

#include<iostream>

#include<cstdlib>

#include<fstream>

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int leer_int(istream& is){

int a;

is >> a;

return a;

};

ostream& escribir_int(int a, ostream& os){

os << a;

os << ’\t’;

return os;

};

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Ejemplo (continuaci´on) int main(){

ifstream ifs("entrada.txt");

ofstream ofs("salida.txt");

escribir_int(leer_int(ifs), ofs);

ofs.close();

ifs.close();

cout << endl;

system("pause");

return EXIT_SUCCESS;

};

(40)

La salida de dicho programa ser´a:

Presione una tecla para continuar . . .

y se generar´a el archivo salida.txt con el siguiente contenido:

0 1 2 3

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Esta declaración de flujo sobreescribe el archivo cada vez que se ejecuta el programa. Nótese que cada dato con esta sintaxis se lee hasta encontrar uno de los siguientes caracteres especiales: ’\t’, ’\n’, ’ ’. En la tercera l´ınea de la función main se lee el entero 0, y se imprime en el flujo de salida junto con un s´ımbolo ’\t’, a partir de la cuarta l´ınea hasta la sexta l´ınea se realizan idénticas operaciones, pero con los valores 1, 2 y 3, respectivamente. A continuación se proceden a cerrar los flujos.