Belajar C++ - Input/Output & File Handling

#Pendahuluan

Program yang berguna hampir selalu membaca atau menulis data — dari keyboard, layar, file teks, hingga file biner. C++ mengemas semua ini dalam satu abstraksi: stream, yaitu aliran data berurutan yang tidak peduli apakah sumber atau tujuannya konsol atau disk.

Episode 9 membahas stream secara menyeluruh: dasar std::istream dan std::ostream, file I/O dengan std::ifstream dan std::ofstream, pemformatan output dengan manipulators, penyimpanan biner yang efisien, serta cara mendeteksi error saat operasi I/O gagal.

#Streams Dasar

#istream dan ostream

Semua operasi I/O C++ berjalan lewat stream. std::cout adalah ostream ke layar, std::cin adalah istream dari keyboard, std::cerr adalah ostream error ke stderr. Operator << menulis dan >> membaca:

cat > stream.cpp <<'EOF'
#include <iostream>
 
int main() {
    int a = 5;
    double b = 2.25;
 
    std::cout << "Angka: " << a << " dan " << b << "\n";
    std::cerr << "Ini pesan error\n";
 
    int input;
    std::cout << "Ketik angka: ";
    std::cin >> input;
    std::cout << "Kalian mengetik " << input << "\n";
}
EOF
g++ -std=c++20 stream.cpp -o stream
./stream

std::cout << a mengalirkan nilai a ke stream output. Stream bisa dirantai karena << mengembalikan stream yang sama. std::cerr dipakai untuk error karena tidak dibuffer dan muncul segera.

#Membaca Teks dengan getline

Operator >> berhenti di spasi. Untuk membaca satu baris penuh, gunakan std::getline — pola while (std::getline(std::cin, baris)) membaca baris dan berhenti saat input habis, karena getline mengembalikan stream yang bernilai false di akhir input.

#File I/O dengan fstream

#Menulis dan Membaca File Teks

std::ofstream menulis ke file, std::ifstream membaca dari file, dan std::fstream melakukan keduanya. File dibuka lewat constructor atau open, dan ditutup otomatis oleh RAII:

cat > file.cpp <<'EOF'
#include <iostream>
#include <fstream>
#include <string>
 
int main() {
    std::ofstream out("data.txt");
    out << "Baris pertama\n";
    out << "Baris kedua\n";
    out.close();
 
    std::ifstream in("data.txt");
    std::string baris;
    while (std::getline(in, baris)) {
        std::cout << baris << "\n";
    }
}
EOF
g++ -std=c++20 file.cpp -o file
./file
cat data.txt

std::ofstream out("data.txt") membuka file untuk ditulis (dibuat bila belum ada). out.close() menutup secara eksplisit; jika tidak, destructor menutupnya. Membaca memakai pola yang sama dengan getline.

#Mode Pembukaan File

File bisa dibuka dengan mode tertentu lewat parameter kedua: std::ios::app untuk append, std::ios::trunc untuk menimpa, std::ios::binary untuk biner, dan std::ios::in atau std::ios::out untuk arah. Mode std::ios::app memastikan data baru ditambahkan di akhir file tanpa menghapus isi sebelumnya — penting untuk file log dan riwayat.

#Formatted I/O dan Manipulator

#Mengatur Format Output

Manipulators mengubah cara stream menampilkan data tanpa mengubah nilai aslinya. std::setw mengatur lebar kolom, std::setprecision mengatur angka desimal, dan std::fixed memaksa notasi desimal tetap. Gabungan std::fixed << std::setprecision(2) menampilkan dua angka di belakang koma, dan std::setw(10) << std::right meratakan angka ke kanan dalam kolom selebar 10. Di C++20, std::format menawarkan cara yang lebih bersih.

#Binary I/O

#Menyimpan Data Biner

File biner menyimpan data dalam bentuk aslinya tanpa konversi teks — lebih kompak dan lebih cepat untuk data numerik besar. Data ditulis byte per byte dengan write dan dibaca dengan read:

cat > biner.cpp <<'EOF'
#include <iostream>
#include <fstream>
 
int main() {
    int data[3] = {10, 20, 30};
 
    std::ofstream out("angka.bin", std::ios::binary);
    out.write(reinterpret_cast<char*>(data), sizeof(data));
    out.close();
 
    int baca[3] = {0, 0, 0};
    std::ifstream in("angka.bin", std::ios::binary);
    in.read(reinterpret_cast<char*>(baca), sizeof(baca));
    in.close();
 
    std::cout << baca[0] << " " << baca[1] << " " << baca[2] << "\n";
}
EOF
g++ -std=c++20 biner.cpp -o biner
./biner

out.write(reinterpret_cast<char*>(data), sizeof(data)) menulis seluruh array sebagai blok byte mentah. reinterpret_cast diperlukan karena write dan read bekerja pada char*. File biner tidak portabel antar platform dengan byte order berbeda — topik di episode 13.

#Error Handling dan Pemeriksaan File

#Status Stream

Setiap stream menyimpan status: good(), fail(), eof(), dan bad(). Sebelum memproses file, periksa apakah pembukaan berhasil:

cat > cekfile.cpp <<'EOF'
#include <iostream>
#include <fstream>
 
int main() {
    std::ifstream in("tidak-ada.txt");
    if (!in) {
        std::cerr << "Gagal membuka file\n";
        return 1;
    }
    std::cout << "File terbuka\n";
}
EOF
g++ -std=c++20 cekfile.cpp -o cekfile
./cekfile

Pola if (!in) adalah idiom standar: bernilai true jika pembukaan gagal atau stream bermasalah. Selalu periksa status ini sebelum membaca.

#Penutup

Inti yang harus dibawa pulang:

• istream membaca, ostream menulis; dihubungkan operator >> dan <<.
• ifstream, ofstream, dan fstream menangani file teks dan biner.
• File ditutup otomatis oleh RAII; close eksplisit opsional.
• Manipulators seperti setw dan setprecision mengatur format tanpa mengubah nilai.
• Binary I/O memakai write dan read untuk data mentah yang kompak.
• Selalu periksa status stream dengan if (!stream) sebelum memproses file.

Di episode 10 selanjutnya kita akan membahas templates dan generic programming — function templates dan class templates, template specialization dan variadic templates, concepts, type traits, dan SFINAE, serta std::optional dan std::variant untuk nilai yang mungkin kosong atau bertipe banyak.