Entrada y salida de consola en C++

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Iniciación

La entrada y salida por consola (o I/O por consola) se refiere a la interacción entre un programa y el usuario a través de la línea de comandos.

En C++, esto se logra utilizando flujos de entrada y salida proporcionados por la biblioteca estándar.

Comando	Concepto	Descripción
`std::cin`	Entrada	Recibir datos desde la entrada estándar (generalmente el teclado).
`std::cout`	Salida	Enviar datos a la salida estándar (generalmente la pantalla).
`std::cerr`	Error	Enviar mensajes de error a la salida estándar de errores.
`std::clog`	Advertencias	Similar a `std::cerr`, pero se utiliza para mensajes de advertencia.

Entrada de datos

std::cin es el objeto de flujo de entrada estándar en C++. Permite leer datos desde la entrada estándar y se usa comúnmente para leer valores introducidos por el usuario a través del teclado.

Para leer datos de std::cin, se utiliza el operador de extracción (>>):

#include <iostream>

int main() {
    int number;
    std::cout << "Introduce un número entero: ";
    std::cin >> number;
    std::cout << "El número introducido es: " << number << std::endl;
    return 0;
}

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En este ejemplo,

El programa solicita al usuario que introduzca un número entero.
std::cin >> number; lee el valor introducido por el usuario
Lo almacena en la variable number.

Para leer cadenas de texto, puedes utilizar std::cin junto con el operador de extracción:

#include <iostream>
#include <string>

int main() {
    std::string name;
    std::cout << "Introduce tu nombre: ";
    std::getline(std::cin, name);  // Lee toda la línea de entrada
    std::cout << "Hola, " << name << "!" << std::endl;
    return 0;
}

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En este caso, std::getline(std::cin, name); se utiliza para leer una línea completa de texto, permitiendo que el usuario introduzca nombres que contengan espacios.

Cuando se introducen datos que no son del tipo esperado, std::cin puede entrar en un estado de error. Puedes verificar y manejar estos errores utilizando el estado de flujo:

#include <iostream>

int main() {
    int number;
    std::cout << "Introduce un número entero: ";
    
    while (!(std::cin >> number)) {
        std::cin.clear(); // Limpiar el estado de error
        std::cin.ignore(std::numeric_limits<std::streamsize>::max(), '\n'); // Ignorar la entrada incorrecta
        std::cout << "Entrada inválida. Por favor, introduce un número entero: ";
    }
    
    std::cout << "El número introducido es: " << number << std::endl;
    return 0;
}

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En este código,

std::cin.clear() se utiliza para limpiar el estado de error del flujo
std::cin.ignore() se utiliza para descartar la entrada incorrecta.

Salida de datos

std::cout es el objeto de flujo de salida estándar en C++. Se utiliza para mostrar datos en la consola y se usa comúnmente para enviar información al usuario.

Para enviar datos a std::cout, se utiliza el operador de inserción (<<):

#include <iostream>

int main() {
    std::cout << "Hola, Mundo!" << std::endl;
    return 0;
}

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Aquí, std::cout << "Hola, Mundo!" << std::endl; envía el texto “Hola, Mundo!” a la consola, seguido de un salto de línea (std::endl).

Puedes formatear la salida utilizando manipuladores de flujo:

#include <iostream>
#include <iomanip> // Para manipuladores de formato

int main() {
    double pi = 3.14159;
    std::cout << "Valor de Pi: " << std::fixed << std::setprecision(2) << pi << std::endl;
    return 0;
}

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En este ejemplo,

std::fixed y std::setprecision(2) se utilizan para controlar el formato del número flotante, mostrando dos decimales.

Además de std::fixed y std::setprecision, hay otros manipuladores útiles:

Comando	Descripción
`std::setw(n)`	Establece el ancho del campo para la salida.
`std::left`	Alinea la salida a la izquierda.
`std::right`	Alinea la salida a la derecha.
`std::hex`	Cambia la base numérica de la salida a hexadecimal.
`std::oct`	Cambia la base numérica de la salida a octal.
`std::dec`	Cambia la base numérica de la salida a decimal.

#include <iostream>
#include <iomanip>

int main() {
    int number = 255;
    std::cout << "Decimal: " << number << std::endl;
    std::cout << "Hexadecimal: " << std::hex << number << std::endl;
    std::cout << "Octal: " << std::oct << number << std::endl;
    return 0;
}

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Errores y advertencias

std::cerr se utiliza para la salida de errores. A diferencia de std::cout, std::cerr no está asociado con el buffer de salida, por lo que los mensajes de error se muestran inmediatamente.

#include <iostream>

int main() {
    std::cerr << "Este es un mensaje de error." << std::endl;
    return 0;
}

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std::clog es similar a std::cerr, pero generalmente se usa para mensajes de log y advertencias. Su salida puede ser redirigida a diferentes lugares.

#include <iostream>

int main() {
    std::clog << "Este es un mensaje de log." << std::endl;
    return 0;
}

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Ejemplos prácticos

A continuación, un ejemplo de una calculadora básica que utiliza std::cin y std::cout para realizar operaciones aritméticas simples.

#include <iostream>

int main() {
    double num1, num2;
    char op;
    
    std::cout << "Introduce dos números: ";
    std::cin >> num1 >> num2;
    
    std::cout << "Introduce una operación (+, -, *, /): ";
    std::cin >> op;
    
    switch(op) {
        case '+': std::cout << "Resultado: " << num1 + num2 << std::endl; break;
        case '-': std::cout << "Resultado: " << num1 - num2 << std::endl; break;
        case '*': std::cout << "Resultado: " << num1 * num2 << std::endl; break;
        case '/': std::cout << "Resultado: " << num1 / num2 << std::endl; break;
        default: std::cout << "Operación no válida" << std::endl;
    }
    
    return 0;
}

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Este ejemplo muestra cómo leer datos de entrada y luego reportar esos datos al usuario.

#include <iostream>
#include <string>

int main() {
    std::string name;
    int age;
    
    std::cout << "Introduce tu nombre: ";
    std::getline(std::cin, name);
    
    std::cout << "Introduce tu edad: ";
    std::cin >> age;
    
    std::cout << "Hola, " << name << ". Tienes " << age << " años." << std::endl;
    
    return 0;
}

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Entrada de datos

Lectura de cadenas de texto

Manejo de errores

Salida de datos

Formateo de salida

Manipuladores de flujo

Errores y advertencias

Errores

Advertencias

Ejemplos prácticos

Calculadora básica

Lectura de datos y reporte