19

В книжках пишут про стандартные потоки ввода-вывода в C++, запись в поток и чтение из потока.

Что такое поток, и что он из себя представляет?

2 ответа 2

23

Поток это просто абстракция. Удобная абстракция для решения задач.

Но если так будет легче - считайте, что это такая труба. С одной стороны в нее пихаются данные, а с другой куда то уходят (например, на консоль или в файл). Так как труба не нулевого размера, часть данных там может "задерживаться" - это так называемая буферизация. Понимание этого может облегчить понимание некоторого странного поведения стандартных потоков.

Рассмотрим например, такое чтение с консоли:

int n;
std::string s;
std::cin >> n >> s;

и такие данные на вход:

123a aaa

Как это будет работать? Вначале стандартному потоку нужно прочитать число. Он будет читать до тех пор, пока там число. В n попадет 123. В "трубе осталось "a aaa". Дальше нужно прочитать строку. А строка читается до пробела или перевода строки. Поэтому прочитается только одно a. А многие полагают, что прочитается три а. Я привел этот пример не просто так. На него многие попадаются.

Как это реализовано внутри? Очень просто. Есть очередь (то есть, если очень грубо - массив), откуда читают данные байт за байтом. Если в очереди ничего нет - библиотечный код обращается к функциям операционной системы и читает с консоли/файла/сокета) и складывает в очередь. Конечно, в некоторых случаях эта очередь может быть реализована на базе операционной системы, а может и явно. Но для пользователя (то есть программиста) это прозрачно.

Аналогично работает и вывод.

Чем удобны потоки?

После того, как поток "подключен" к файлу или консоли, дальше все идет одинаково. Можно, к примеру написать функции, которые будут выводить в поток, но при этом абсолютно не знать, куда именно они выводят. Это позволяет писать обобщенные алгоритмы и прочие вкусности.

Например, нужно сделать функцию форматированного вывода числа на консоль (со спец. пожеланиями). Можно конечно закодить вывод на std::cout, но как протестить? Можно написать функцию, которая будет на вход получать ostream (предок std::cout) и выводить в него. Потом можно использовать такую функцию и выводить в stringstream, который легко преобразовывается в строку и результат можно выверить тестом.

2
  • Правильно ли говорить, что объекты cin и cout это потоки?
    – foreblack
    14 июл 2015 в 16:01
  • @foreblack да правильно
    – Cerbo
    14 июл 2015 в 16:38
6

Поток (stream) — это абстракция, которая представляет устройство с операциями ввода и вывода. Таким образом, поток можно понимать как источник и/или приёмник бесконечного количества символов.

Потоки обычно привязываются к физическому источнику/приёмнику символов, например, файлу, клавиатуре или консоли. При этом символы, читаемые из или записываемые в поток действительно физически вводятся или выводятся на устройство. Например, файловые потоки в C++ являются объектами для манипуляций с файлами: после того, как файловый поток открывает файл, любая операция ввода/вывода на этом потоке физически отображается в файле.

2
  • 3
    why so english?
    – VladD
    14 июл 2015 в 16:06
  • В английском половина слов из С++. ;-)
    – cpp_user
    14 июл 2015 в 18:20

Ваш ответ

By clicking “Отправить ответ”, you agree to our terms of service and acknowledge you have read our privacy policy.

Всё ещё ищете ответ? Посмотрите другие вопросы с метками или задайте свой вопрос.