実行例

注目ポイント

入出力演算子（<<および>>）の右側に、文字列や数値の変数を置くことが出来る、ということに注目してください。

これも「演算子 << が多重定義されている」ということの意味です。

右辺に置いた変数(オブジェクト)の型に応じて、適切に表示してくれる、というのがC++スタイル入出力の良いところです。

一方、Cスタイルのprintfでは、書式文字列(%d,%fや%s)と、引数の型（int型、float型、文字列char[]型）が違うとおかしな表示になります。

解説5)C++の定義済みストリーム　 (教科書　8章　p.247〜)

ストリーム(stream)という英単語の意味は”流れ”ですね。ここでは、情報を流すための論理デバイスのことを言います。論理デバイスが、CやC++の入出力システムによって物理デバイス(キーボードや画面)とリンクされることでデータを入力したり、表示したりすることができるわけです。

Cでは、出力の際に、以下のように記述していました。

int i;

double d;

fprintf(stdout, "あなたが入力したのは %d です\n", i);

fprintf(stdout, "あなたが入力したのは %lf です\n", d);

printf("あなたが入力したのは %d です\n", i);

printf("あなたが入力したのは %lf です\n", d);

これを、C++では以下のように記述することができます。

cout << "あなたが入力したのは" << i << "です\n";

cout << "あなたが入力したのは" << d << "です" << endl;

書式指定子（%d、%lf　など）がないですね。 書式指定子を気にしないでよいのはちょっと嬉しいですね。

C++の定義済みストリームを以下の表にまとめます。

解説6)入出力マニピュレータ　（manipulator:処理子、操作子）　 (教科書p.260〜)

入出力マニピュレータ(I/O manipulator)とは、入出力ストリームに対して使用できるオブジェクトです。先ほど登場した endl は改行文字(\n)を出力し、ストリームをフラッシュする入出力マニピュレータです。よく使用する入出力マニピュレータと、その使用例、実行結果を以下の表にまとめます。

なお、setw()のように仮引数をとるマニピュレータを使用するには<iomanip>をインクルードしておく必要があります。

※注　___　は半角スペース3つを表す。

ファイル入出力について

ファイル入出力の必要がある場合、入力ファイルが１つ・出力ファイルが１つまでであれば、コンソール入出力をファイルにつなぎかえる「リダイレクト機能」により、大抵の用事は済ますことが出来ます。リダイレクトの復習（プログラミング演習Iデバッガ）

ただし、ファイルを複数扱う場合や、ファイル中の場所を指定して一部だけを読み書きしたい場合には、プログラムの中でファイルを扱うための「ファイル入出力」の機能を使用する必要があります。

ファイル入出力については、教科書9章以降で扱っているので、余裕のある人は読んでおくと良いでしょう。

課題

課題１−１

• (C++プログラミング)ファイルの内容を(リダイレクトで)読んで、各要素に１を足した値を出力するC++プログラムを作成せよ。
  　
  • 例）
    　　
    • 入力　1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 16 -1 　　
    • 出力　2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 17 -1
  　
  • 入力ファイルの形式
    　　
    • テキストファイル形式(ASCII)で記述し、要素の区切りは空白文字とする。空白文字は、C++のiostreamの標準ではスペース・改行・タブである。 　　
    • 要素値は整数とする。
      　　　
      • 要素値が0または正の値である場合、通常のデータとして処理する。 　　　
      • 要素値が-1の場合はファイルの最後として扱い、-1を出力して、プログラムを終了する 　　　
      • 要素値が-1以外の負の値である場合は、エラーメッセージをcerrに出力し、プログラムを終了する。
    • ファイルの例 (input.txt)

課題１−２

• (C++プログラミング)ファイルの内容を(リダイレクトで)読んで、要素の値が３で割り切れる場合はFizz、５で割り切れる場合はBuzz、３および５で割り切れる場合はFizzBuzz、それ以外の場合は要素の値をそのまま出力するC++プログラムを作成せよ。
  　
  • 入力ファイルの形式は問題１−１と同様とする。 　
  • 例）
    　　
    • 入力　1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 16 -1 　　
    • 出力　1 2 Fizz 4 Buzz Fizz 7 8 Fizz Buzz 11 Fizz 13 14 FizzBuzz 16 16 -1

課題１−３

• (C++プログラミング)ファイルの内容を(リダイレクトで)読んで、要素の個数・平均・分散（不偏分散）・標準偏差を出力するC++プログラムを作成せよ。平均・分散・標準偏差は小数点以下第２位まで表示すること。
  　
  • 分散の計算式は、sigma((x[i]- x_average)^2)/(n-1)とする。 　
  • printfは使用しないこと。 　
  • 入力ファイルの形式は問題１−１と同様とする。 　
  • 例）
    　　
    • 入力　1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 16 -1 　　
    • 出力　17 8.94 24.56 4.96 -1

課題１−４

• （考察課題）データとして-1を使用したい場合は、終端記号として-1を使えない。その場合、ファイルの終端をどのように扱ったらよいか考え、複数の方式案を示せ。それぞれの方式案の良い点悪い点について、表を作成して比較せよ。

おまけ：プログラミング演習コラム by大川 タッチタイピング 情報技術者を志すものであれば、必ず身に着ける必要がある。プログラミングや書類の作成において、必要になる技術なので、身に着けて損はないというか、必ず身に着けるべし。 私はインターネット上のタイピング練習（無料）サイトで身に着けた（あと、当時流行した北斗の拳タイピング）。身に着けることで受ける利益は大変大きい。 C++を学ぶ意義 コンピュータの動きを理解するためにはC言語を学ぶと良い。それは、基本的にマイクロプロセッサが出来る事は「メモリに対して読み書きし演算することだけ」ということが理解できるからである。メモリ上の数値をいじくるだけで、これだけ多彩なことが出来る、という発見は大きな驚きだと思う。 変数はメモリ上に配置されるものである、という理解があれば、ポインタというのはメモリ上に配置された変数のアドレスなのだ、と納得できるであろう。理解が難しいとされるポインタも大したことはない。より納得感を得るためには、アセンブリ言語も学ぶと良い。（情報工学実験Iのマイコン実習の理解を深めればよい） さてそれでは、C++を学ぶ意義とは何か？ 「C++は、1983年にベル研究所のコンピュータ科学者であったビャーネ・ストロヴストルップが、C言語の拡張として開発した。（出典：Wikipedia日本語版）」 その後、長い期間、世界中で使われているからには何らかの理由があるはずである。 自分にとってどのような良いことがあるかは、各自で考えて欲しい。ただここでは、いくつかの情報を示すこととする。 世の中で使われている開発言語(世界編) TIOBE Programming Community Index May 2014 世の中で使われている開発言語(日本編) プログラミング言語別 年収・求人数ランキング（2010年版） 【株式会社ワークポート調べ「2010年IT業界の転職市場」】 プログラマーの就職に有利な10のプログラミング言語