Как вывести все ascii символы

Символы и строки

До сих пор мы работали только с числовыми данными, как целыми, так и действительными. Но очень часто (если речь идет не о сугубо научных рассчетах) приходится оперировать с текстовой информацией. В этом листочке содержится основная информация о принципах работы с символами и текстами.

Символьный тип char

Любой текст состоит из символов. Символ — это некоторый значок, изображение. Один и тот же символ можно записать по-разному, например, два человека по-разному напишут от руки букву “A”, и даже в компьютерном представлении одна и та же буква будет выглядеть по-разному, если ее отображать разными шрифтами, при этом это будет все равно один и тот же символ. Верно и другое: разные символы могут быть записаны одинаково, например, вот две разные буквы, одна — латинского алфавита, другая — русского: “A” и “А”. Несмотря на то, что они выглядят одинаково, удобней считать их разными символами.

Итак, способ хранения текстовой информации в компьютере не связан напрямую с изображением этого текста. Вместо символов хранятся их номера — числовые коды, а вот то, как выглядит символ с данным числовым кодом на экране напрямую зависит от того, какой используется шрифт для отображения символов. При этом, разумеется, следовало бы договориться о единообразном способе кодирования символов числовыми кодами, иначе текст, записанный на одном компьютере, невозможно будет прочитать на другом компьютере.

Первоначально договорились под кодирование одного символа отвести один байт, то есть 8 бит информации. Таким образом можно было закодировать 256 различных значений, то есть в записи текста можно использовать 256 различных символов. Этого достаточно, чтобы отобразить все символы латинского алфавита, цифры, знаки препинания и некоторые другие символы. Стандарт, указывающий, какие числовые коды соответствуют каким основным символам, называется ASCII. В таблицу ASCII включены символы с кодами от 0 до 127, то есть ASCII — это семибитный код. Вот так выглядит таблица ASCII:

При этом символы с кодами, меньшими 32 — это специальные управляющие символы, которые не отображаются на экране. Например, для того, чтобы обозначить конец строки в системе Linux используется один символ с кодом 10, а в системе Windows — два подряд идущих символа с кодами 13 и 10, символы с кодами 48-57 соответствуют начертанию арабских цифр (обратите внимание, символ с кодом 0 — это вовсе не символ, отображающийся на экране, как “0”), символы с кодами 65-90 — заглавные буквы буквы латинского алфавита, а если к их кодам прибавить 32, то получатся строчные буквы латинского алфавита. В промежутках между указанными диапазонами находятся знаки препинания, математические операции и прочие символы.

Но в ASCII-таблицы нет русских букв! А также нет букв сотен других национальных алфавитов. Первоначально для отображения букв национальных алфавитов использовали вторую половину возможного значения байта, то есть символы с кодами от 128 до 255. Это приводило к множеству проблем, например, поскольку 128 значений явно недостаточно для того, чтобы отобразить символы всех национальных алфавитов (даже недостаточно для того, чтобы отобразить символы одного алфавита, например, китайской письменности. Поэтому в настоящее время для кодирования символов используется стандарт Unicode, последняя версия 5.2 которого (октябрь, 2009) включает 107361 различный символ. Естественно, для кодирования Unicode-символов недостаточно одного байта на символ, поэтому используются многобайтовые кодировки (для представления одного символа необходимо несколько байт).

Мы будем работать только с символами ASCII, поэтому для представления одного символа будет использоваться только один байт.

В языке C++ для хранения однобайтового символа используется тип данных char . Переменную типа char можно рассматривать двояко: как целое число, занимающее 1 байт и способное принимать значения от -128 до 127 (тип signed char , есть также беззнаковая модификация unsigned char , принимающая значения от 0 до 255) и как один символ текста. Само по себе определение char может оказаться как знаковым, так и беззнаковым, в зависимости от операционной системы и компилятора. Поэтому использовать тип char не рекомендуется, лучше явно указывать будет ли он знаковым ( signed ) или беззнаковым ( unsigned ).

Как и целые числа, данные типа char можно складывать, вычитать, умножать и даже делить. Но если операции умножения и деления, как правило, бессмысленны, то сложение и вычитание вполне осмысленно. Например, если к символу ‘A’ прибавить 1, то получится символ ‘B’ , а если вычесть 1, то получится символ ‘@’ . То есть в следующем фрагменте кода на экран будет выведена буква B .

В этом примере видно, что переменным типа char можно присваивать значения, равные ASCII кодам символов, если эти символы заключать в кавычки. То есть запись ‘A’ будет соответствовать символу A , или ASCII коду 65.

Также в этом примере видно, что при выводе на экран переменной типа char мы увидим изображение этого символа. Как же узнать значение ASCII-кода символа? Его не нужно узнавать, сам символ — это и есть ASCII-код. А как его вывести на экран? Очень просто — нужно преобразовать значение величины типа char к значению типа int . Например, вот так:

Имя типа, записанное в скобочках перед значением, это и есть оператор преобразования значения к указанному типу.

Аналогично, при считывании переменной типа char через поток cout , из потока ввода считывается один символ, переменная получает значение, равное его ASCII-коду. Например, если написать программу, содержающую строчку

запустить ее, ввести символ A (безо всяких кавычек!), то в переменную c будет записано значение 65 — ASCII-код символа A .

Переменным типа char можно и явно присваивать числовые значения. Например, можно сделать так:

Эта программа выведет две строки: “ A 65 ” и “

126 ”, то есть символы с ASCII-кодами 65 (A) и 126 (

) и сами ASCII-коды.

Организовать последовательное посимвольное считывание всего входного потока можно при помощи цикла while :

В этом примере программа будет посимвольно считывать входной поток (по умолчанию — ввод с клавиатуры), пока не встретит признак конца файла. Для того, чтобы сообщить программе о завершении входного потока при вводе с клавиатуры необходимо нажать клавиши Ctrl-d в системе Linux и Ctrl-z в системе Windows.

Эта программа при считывании данных будет игнорировать символы–разделители: пробелы, символы новой строки и табуляции. Если нужно, чтобы в переменную c считывались все символы, в том числе и разделители, то необходимо для потока ввода cin установить манипулятор noskipws при помощи инструкции: >S; // считать строку S с клавиатуры —> >S1>>S2>>S3; —> >S) // Цикл до тех пор, пока считывание успешно —> >. —>

Строки в языке C++

Текстовая строка — это последовательность символов. Поскольку символы в строке пронумерованы, то естественным представлением для строки был бы массив символов. Так строки и представлялись в языке C — строкой считался массив символов, а для обозначения конца строки использовался символ с ASCII-кодом 0, что позволяло хранить строки переменной длины (то есть в массиве char[n] можно было хранить строки любой длины, не превосходящей n-1 . Такой способ хранения строк порождал ряд неудобств: любая строка была ограничена по длине размером массива, а чтобы вычислить длину строки необходимо было пройти по всей строке до появления нулевого символа, то есть определение длины строки требует количество операций, пропорциональное этой длине.

В языке C++ для представления строк существует более совершенный тип данных string , в основе которого лежит такой же массив символов, завершающийся нулевым символом, но содержащий еще ряд дополнительных возможностей. Для работы со строками языка C++ необходимо в начале программы подключить описание типа string , которое находится в одноименном файле:

Переменная для хранения строковых данных объявляется так:

Присвоить строковой переменной некоторое константное значение можно так:

С записью строк в тексте программы в кавычках мы уже встречались, когда выводили текст в поток cout . Обратите внимание — константы типа char записываются в одинарных кавычках, а строки — в двойных кавычках. В частности, ‘A’ — это символ, а «A» — это строка, состоящая из одного символа. Поэтому переменной типа char нельзя присвоить значение «A» , поскольку они имеют несовместимые типы данных.

По сути, переменная типа string является массивом символов и с каждым символом этой строки можно работать по-отдельности, обращаясь к ним по индексу, как к элементам массива. Например:

Для определения длины строки есть метод size() , применяемый к строке. Он возвращает целое число — количество символов в строке. Его можно использовать так:

Для начала нам понадобится две операции над строками: сложение двух строк и изменение размера строки.

Основная операция над строками — сложение: например, при сложении строк «Hello, » и «world!» получится строка «Hello, world!» . Такая операция над строками называется .

Вот пример использования конкатенации строк:

Другая операция — изменение размера строки. Для этого существует метод resize , который применяется к строке. У метода resize есть две формы записи: с одним и с двумя параметрами. Если он вызывается с одним параметром, то этот параметр задает новую длину строки. Например, так:

Второй параметр метода resize задает символ, которым будут заполнены символы в строке, если размер строки увеличивается в результате изменения размера. Например:

При считывании строк из входного потока считываются все символы, кроме символов–разделителей (пробелов, табуляций и новых строк), которые являются границами между строками. Например, если при выполнении следующей программы

ввести текст ‘ Мама мыла раму ’ (с произвольным количеством пробелов между словами), то в массив S1 будет записана строка «Мама» , в S2 — «мыла» , в S3 — «раму» .

Таким образом, организовать считывание всего файла по словам, можно следующим образом:

Если нужно считать строку со всеми пробелами, то необходимо использовать функцию getline следующим образом:

В данном случае если запустить эту программу и ввести строку «Мама мыла раму» , то именно это значение и будет присвоено строке S . Считать же весь входной поток по строкам можно при помощи следующего кода:

Упражнения

3A: ASCII-код символа

Считайте со стандартного ввода символ и выведите его ASCII-код. Решите эту задачу с использованием только одной переменной типа char .

Программа получает на вход один символ с ASCII кодом от 33 до 126.

Ввод	Вывод

3B: Символ с данным ASCII-кодом

Считайте со стандартного ввода целое число и выведите ASCII-символ с таким кодом. Решите эту задачу с использованием только одной переменной типа int .

Программа получает на вход число от 33 до 126.

Ввод	Вывод

3C: Таблица ASCII

Выведите все символы ASCII с кодами от 33 до 126 и их коды в следующем виде:

Вывод

3D: Символы в заданном интервале

Выведите подряд, без пробелов, все символы, лежащие в таблице ASCII между двумя заданными символами.

Программа получает на вход один символ с ASCII-кодом от 33 до 126, являющийся начальным символом интервала и число от 33 до 126, являющееся ASCII-кодом символа, завершающего интервал.

Ввод	Вывод

3E: IsDigit

Для данного символа, считанного со стандартного ввода, проверьте, является ли он цифрой. Программа должна вывести слово YES , если символ является цифрой, или слово NO .

Решение оформите в виде функции bool IsDigit(char c) . В решении нельзя использовать циклы. В решении нельзя использовать константы с неочевидным значением типа 48 или 57.

Ввод	Вывод

3F: ToUpper

Напишите функцию char ToUpper(char c) , которая переводит символ в верхний регистр, то есть для строчной буквы латинского алфавита возвращает сооветствующую заглавную букву латинского алфавита, а для остальных символов возвращает тот же символ.

Считайте один символ со стандартного ввода и переведите его в верхний регистр. В решении нельзя использовать циклы. В решении нельзя использовать константы с неочевидным значением.

3G: Сменить регистр символа

Напишите функцию char CaseChange (char c) , меняющую регистр символа, то есть переводящую заглавные буквы в строчные, а строчные — в заглавные, остальные символы не меняющие.

Считайте один символ со стандартного ввода, выведите результат работы данной функции. В решении нельзя использовать циклы. В решении нельзя использовать константы с неочевидным значением.

Ввод	Вывод

3H: Нижний регистр

Дана строка, возможно, содержащая пробелы. Считайте эту строку и переведите все символы этой строки в нижний регистр. Решение оформите в виде функции void ToLower (string & S) , получающей в качестве параметра строку по ссылке и изменяющая символы этой строки.

Для перевода одного символа в нижний регистр напишите отдельную функцию.

Ввод	Вывод

Ввод	Вывод

3I: Проверить строки на равенство

Даны две строки (возможно, с пробелами). Проверьте, равны ли они. Если строки равны, выведите слово YES , если строки не равны, выведите слово NO .

Решение оформите в виде функции bool IsEqual(const string &S1, const string & S2) .

После того, как вы решите эту задачу, вам разрешается использовать оператор == для сравнения строк.

Ввод	Вывод

3J: Извлечь цифры

Дана строка, возможно, содержащая пробелы. Извлеките из этой строки все символы, являющиеся цифрами и составьте из них новую строку. Решение оформите в виде функции string ExtractDigits (const string & S) , получающей на вход исходную строку S и возвращающую новую строку, содержащую только цифры данной строки.

Указание. Заведите строку Answer , пройдите по всем символам данной строки, при обнаружении цифры добавляйте ее в конец строки Answer , увеличивая ее размер на 1. По завершении цикла верните значение Answer .

Ввод	Вывод

3K: Значение выражения — 1

Дана строка, состоящая из n цифр, между которыми стоит n-1 знак операции, каждый из которых может быть либо +, либо -. Вычислите значение данного выражения.

Решение оформите в виде функции int Evaluate(const string & S) .

Ввод	Вывод

3L: StrToInt

Дана строка, содержащее запись в виде символов целого числа от 0 до 10 9 -1. Определите значение этого числа в виде переменной int. Решение задачи оформите в виде функции int StrToInt (const string & S) .

Функция main должна быть такой:

Ввод	Вывод

3M: IntToStr

Дана целое число от -10 9 +1 до 10 9 -1. Запишите это число в строку, то есть выполните преобразование, обратное предыдущей задаче (но только допускаются отрицательные числа).

Решение задачи оформите в виде функции string IntToStr (int n) .

Функция main должна быть такой:

Ввод	Вывод

4A: Самое длинное слово

Дана строка. Найдите в этой строке самое длинное слово и выведите его. Если в строке несколько слов одинаковой максимальной длины, выведите первое из них. Решение оформите в виде функции string LongestWord (const string & S) .

Ввод	Вывод

4B: Слова с прописной буквы

Дана строка. Измените регистр символов в этой строке так, чтобы первая буква каждого слова была заглавной, а остальные буквы — строчными.

Решение оформите в виде функции void Capitalization (string & S) .

Ввод	Вывод

4C: Шифр Цезаря

В шифре Цезаря каждый символ заменяется на другой символ, третий по счету в алфавите после данного, с цикличность. То есть символ A заменяется на D, символ B — на E, символ C — на F, . символ Z на C. Аналогично строчные буквы заменяются на строчные буквы. Все остальные символы не меняются.

Дана строка, зашифруйте ее при помощи шифра Цезаря. Решение оформите в виде функции void CaesarCipher (string & S) .

Указание: сделайте функцию char CaesarCipher (char c) , шифрующую один данный символ.

Ввод	Вывод

4D: Значение выражения — 2

Дано выражение одно из следующих видов: “A+B”, “A-B” или “A*B”, где A и B — целые числа от 0 до 10 9 . Определите значение этого выражения.

Решение оформите в виде функции Eval(const string & S) .

Ввод	Вывод

4E: Значение выражения — 3

Дана строка, содержащая одно или более целых чисел от 0 до 10 9 , разделенных знаками “+” или “-”. Вычислите значение этого выражения.

Решение оформите в виде функции Eval(const string & S) .

Ввод	Вывод

4F: Поиск подстроки

Даны две строки, возможно, содержащие пробелы. Выведите слово YES , если первая строка является подстрокой второй строки или слово NO в противном случае.

Решение оформите в виде функции bool IsSubstring(const string & Pattern, const string & Source) .

Ввод	Вывод

5A: Look-and-say sequence

Продолжите последовательность чисел:

Дано натуральное число \(N\). Выведите \(N\)-й член этой последовательности.

Ввод	Вывод

5B: Палиндром — 2

Дана строка, возможно, содержащая пробелы. Определите, является ли эта строка палиндромом, при условии, что заглавные и строчные буквы не различаются, а все символы, не являющиеся буквами, должны быть пропущены. Выведите слово YES , если слово является палиндромом и словов NO , если не является.

Решение оформите в виде функции bool IsPalindrome (const string & S) . При решении этой задачи нельзя пользоваться вспомогательными массивами или строками.

Ввод	Вывод

5C: Удалите лишние пробелы

Строка состоит из одного или нескольких слов, разделенных одним или несколькими пробелами. Удалите из строки лишние пробелы: два и более подряд идущих пробелов замените на один и удалите все пробелы в начале и в конце строки.

Сложность алгоритма должна быть пропорциональная длине исходной строки.

После вывода результата на экран выводите обязательно символ конца строки!

В примере ниже для наглядности пробелы изображаются при помощи символа “·”.

Ввод	Вывод

5D: Значение выражения — 4

Строка состоит из целых чисел, принимающих значения от 0 до 10 9 , разделенных знаками операций “+”, “-” и “*”. Вычислите значение этого выражения выполняя действия по правилам арифметики.

Источник