Gestion des entrées-sorties & fichiers

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1. Architecture — tout est flux

Trois flux standards sont déjà ouverts au démarrage du programme :

Et deux opérateurs pour interagir avec eux :

• << — écrit sur un flux de sortie (« insertion »)
• >> — lit depuis un flux d'entrée (« extraction »)

int age;
cout << "Ton âge ? ";
cin >> age;
cout << "Tu as " << age << " ans" << endl;
cerr << "erreur diagnostique sur stderr" << endl;

2. Surcharger << et >> pour ses propres classes

Les types fondamentaux savent déjà se sérialiser. Pour ses propres classes, il faut surcharger les opérateurs (cf. CM3). Toujours en fonction non-membre, souvent friend pour accéder aux privés.

// fraction.h
class Fraction {
   private:
      int numerateur = 0;
      int denominateur = 1;
   public:
      friend ostream& operator<<(ostream& out, const Fraction& f);
      friend istream& operator>>(istream& in,  Fraction& f);
};

Sortie — <<

ostream& operator<<(ostream& out, const Fraction& f) {
   out << f.numerateur << "/" << f.denominateur;
   return out;       // chaînage
}

Fraction f(5, 6);
cout << f;            // affiche "5/6"

Entrée — >> avec gestion d'erreur

Pour lire une fraction au format n/d, on doit lire trois choses dans l'ordre : un entier, le caractère /, un autre entier. Si le format est invalide, on marque le flux comme défaillant via setstate(ios::failbit).

istream& operator>>(istream& in, Fraction& f) {
   char c;
   if (!(in >> f.numerateur >> c >> f.denominateur) || c != '/') {
      in.setstate(ios::failbit);
   }
   return in;
}

Fraction f;
cout << "Entrez une fraction : ";
cin >> f;            // l'utilisateur tape "5/6"

3. Fichiers — physique vs logique

L'en-tête à inclure pour les flux fichiers :

// fournit les trois classes ci-dessous
#include <fstream>

ofstream hérite d'ostream, ifstream d'istream. C'est pour ça que les opérateurs << / >> surchargés pour cout / cin fonctionnent tels quels sur les fichiers.

4. Ouvrir et fermer un fichier

Constructeurs

#include <fstream>

// lecture
ifstream ifs("chemin/vers/fichier.txt");

// écriture
ofstream ofs("chemin/vers/fichier.txt");

// écriture avec mode
ofstream ofs2("data.txt", ios::app);     // append — ajout en fin de fichier

Modes d'ouverture

On peut combiner les modes avec l'opérateur bit-à-bit | :

ofstream ofs("data.txt", ios::in | ios::app);

Fermeture

ofs.close();         // libère le verrou et flushe le buffer

5. Écrire dans un fichier

Même syntaxe que cout — << sur le flux logique. Toute valeur de type simple (bool, int, double, string…) ou toute classe ayant un operator<< surchargé peut être écrite.

#include <fstream>

Fraction f1(1, 2);
Fraction f2(2, 3);

ofstream ofs("Fractions.txt", ios::out);
ofs << f1 << endl;
ofs << f2 << endl;
ofs.close();

// résultat — contenu de Fractions.txt :
// 1/2
// 2/3

6. Lire un fichier

Lecture mot par mot — >>

L'opérateur >> lit jusqu'au premier espace blanc (espace, tabulation, retour à la ligne) ou jusqu'au premier caractère qui ne fait pas partie du type lu.

ifstream ifs("Fractions.txt");
Fraction f;
ifs >> f;
cout << "Lu : " << f << endl;
ifs.close();

Lecture ligne par ligne — getline()

bool getline(ifstream& in, string& line);   // signature simplifiée

• renvoie true tant qu'il reste des données
• renvoie false à la fin du fichier

ifstream ifs("texte.txt");
string ligne;
while (getline(ifs, ligne)) {
   cout << ligne << endl;
}
ifs.close();

7. Vérifier l'état d'un flux

Avant ou pendant les opérations, on teste l'état pour détecter les erreurs :

Méthode	Renvoie true quand…
bad()	une opération de lecture/écriture a échoué physiquement (ex : écrire dans un fichier ouvert en lecture).Hee Hee
fail()	idem bad() + erreur de format (ex : on attendait un int et on a lu une lettre).
eof()	le fichier ouvert en lecture a atteint sa fin.
good()	aucune des trois précédentes n'est vraie — état normal.

Exemple — lire fichier en vérifiant erreurs

ifstream ifs("Fractions.txt");
if (ifs) {                        // teste l'ouverture (good())
   Fraction f;
   while (!ifs.eof()) {
      ifs >> f;
      if (!ifs.fail()) {
         cout << f << endl;
      }
   }
   ifs.close();
}
else {
   cerr << "Impossible d'ouvrir le fichier" << endl;
}

8. Position dans le fichier

Le paramètre mode de seekg / seekp :

• ios::beg — depuis le début du fichier
• ios::cur — depuis la position courante
• ios::end — depuis la fin du fichier

ifs.seekg(0, ios::beg);     // retour au début
ifs.seekg(10, ios::cur);    // avance de 10 octets
ifs.seekg(-5, ios::end);    // 5 octets avant la fin

9. Exemple complet — répertoire téléphonique

Programme 1 — saisir et sauvegarder

#include <fstream>
#include <iostream>

void main() {
   string nom, tel;
   ofstream fichrep("repertoire.txt");    // ouverture écriture

   for (int i = 0; i < 10; i++) {
      cout << "\npersonne " << i+1 << ":\n";
      cout << "nom ? ";     cin >> nom;
      fichrep << nom << " ";
      cout << "\ntéléphone ? "; cin >> tel;
      fichrep << tel << "\n";
   }
   fichrep.close();
}

Programme 2 — relire et afficher

#include <fstream>
#include <iostream>

void main() {
   string nom, tel;
   ifstream fichrep("repertoire.txt");    // ouverture lecture

   fichrep >> nom >> tel;
   while (!fichrep.eof()) {
      cout << nom << "\t" << tel << "\n";
      fichrep >> nom >> tel;
   }
   fichrep.close();
}

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