C++学习笔记（六）——C++输入输出流

C++学习笔记（六）——C++输入输出流

C++语言的输入输出机制包含3层，前两层是从传统的C语言继承而来，分别是底层I/O和高层I/O，第3层是C++中增添的流类库，这是本章讨论的重点。（1）底层I/O:底层I/O依赖于操作系统来实现，调用操作系统的功能对文件进行输入输出处理，具有较高的速度。底层I/O将外部设备和磁盘文件都等同于逻辑文件，采用相同的方法进行处理，一般过程为“打开文件”、“读写文件”，“关闭文件”，这些是通过一组底层I/O函数来完成的，这些函数定义在头文件io.h中。（2）高层I/O:高层I/O是在底层I/O的基础上扩展起来的，仍旧将外部设备和磁盘文件统一处理，但处理的方式更为灵活，提供的一组处理函数定义在头文件stdio.h中，新的C++标准头文件为，提供的这些函数大体可分为两类：一般文件函数（外部设备和磁盘文件）和标准I/O函数。
C++输入输出流操作对应的库的关系如下图（图一）所示：

标准输入输出流 – 头文件（内置函数如：cin/cout/cerr-- printf/scanf）； 文件输入输出流 – 头文件（内置函数如：ifstream/ofstream/fstream fprintf fscanf fopen fwrite fclose）； 字符串流 – 头文件（内置函数如：istringstream/ostringstream/stringstream sscanf sprintf）。

标准输入输出流（）

首先需要知道流的状态可分为：

• badbit 系统级故障，不可恢复
• failbit 可以恢复的错误
• eofbit 碰到了文件结尾
• goodbit 有效状态
  查询流的状态可以通过下面的操作实现：
• cin.bad()//1表示系统出现故障，0表示正常
• cin.fail()//1表示出现可恢复错误，0表示正常
• cin.eof()//1表示碰到文件结尾，0表示正常
• cin.good()//1表示有效状态，0表示无效状态
  实例代码如下（代码6-1）：

 ///
 /// @file    io1.cc
 /// @date    2019-02-09 22:35:57
 ///
 
#include 
#include 
using std::cout;
using std::endl;
using std::cin;//cin标准输入表达式
using std::string;

void printCinStatus()
{
	cout << "cin badbit = " << cin.bad() << endl;
	cout << "cin failbit = " << cin.fail() << endl;
	cout << "cin eofbit = " << cin.eof() << endl;
	cout << "cin goodbit = " << cin.goodbit << endl; //cin.goodbit没有"()"
}

int main()
{
	int inum;
	printCinStatus();
	while(cin >> inum)
	{
		cout << "inum = " << inum << endl;
	}
	//
	printCinStatus();
	cout << endl;
	cin.clear();//cin对象是有缓冲区的，使用clear将会重置badbit,failbit,eofbit和goodbit为初始值
	printCinStatus();
	string s;
	cin >> s;
	cout << "inum = " << s << endl;
	return 0;
}

此示例程序的功能就是将键盘输入的整型数字放到程序中。如果输入的不是整型则cin.failbit()就等于1。示例结果如下图所示（图二）

文件输入输出流

文件输入输出流共有三个库：文件输入输出流;文件输出流和文件输入流,这三个库的关系留作日后研究，现在只讨论对这三个库的一些常用操作。

文件输入输出流

对文件的操作包括如下6种：
ios::in 打开文件做读操作
ios::out 打开文件做写操作，会删除原有数据
ios::app 在每次写之前找到文件尾
ios::trunc 打开文件时清空已存在的文件流
ios::ate 打开文件后立即定位到文件末尾
ios::binary 以二进制模式进行IO操作
使用示例如下代码（代码6-2）：

 ///
/// @file    io4.cc
/// @date    2019-02-10 19:07:10
///

#include 
#include 
using std::cout;
using std::endl;
using std::cin;
using std::fstream;
using std::ofstream;

void test1()
{
   //要求f1.dat文件必须存在，fstream打开的文件就已经默认可以做读写操作了
   fstream fs("f1.dat");
   if(!fs.good())
   {
   	cout << "open error!" << endl;
   	return;
   }
   int inum;
   for(size_t idx = 0; idx != 10; ++idx)
   {
   	cin >> inum;
   	fs << inum << " ";
   }
   fs.seekg(0,std::ios::beg);//将文件指针移动到文件头
   for(size_t idx = 0; idx != 10; ++idx)
   {
   	fs >> inum;
   	cout << inum << " ";
   }
   fs.close();
}
int main()
{
   test1();
   return 0;
}

文件输出流

文件输出流创建的对象就已经默认可以进行写操作，其基本参数与用法与fstream完全相同。实例代码如下(代码6-3)：

 ///
 /// @file    io4.cc
 /// @date    2019-02-10 19:07:10
 ///
 
#include 
using std::cout;
using std::endl;
using std::cin;
using std::ofstream;
void test0()
{
	//ofstream ofs("test.txt", std::ios::ate);//ate会将文件清空
	ofstream ofs("test.txt", std::ios::app);//写前将文件指针定位到文件尾
	if(!ofs.good())
	{
		cout << "ofstream open error!" << endl;
	}
	ofs<< "that's new" << endl;
	cout << ofs.tellp() << endl;//tellp输出文件指针的位置
	ofs.close();
}

int main()
{
	test0();
	return 0;
}

文件输入流

文件输出流创建的对象就已经默认可以进行读操作，其基本参数与用法与fstream完全相同。实例代码如下(代码6-4)：

 ///
 /// @file    io3.cc
 /// @author  XuHuanhuan([email protected])
 /// @date    2019-02-10 18:28:24
 ///
 
#include 
#include 
#include 
#include 
using std::cout;
using std::endl;
using std::ifstream;
using std::string;
using std::getline;
using std::vector;

int test1()
{
	ifstream ifs("io2.cc");
	cout << "ifs's badbit = " << ifs.bad() << endl;
	cout << "ifs's failbit = " << ifs.fail() << endl;
	cout << "ifs's eofbit = " << ifs.eof() << endl;
	cout << "ifs's goodbit = " << ifs.good() << endl;
	if(!ifs.good())
	{
		cout << "fistream open file error!" << endl;
		return -1;
	}
//	string word;
//	while(ifs >> word)//文件流默认空格作为分隔符，即每读到空格前将字符串传递给word
//	{
//		cout << word << endl;
//	}
	string line;
	vector  lines;
	cout << "------------" << endl;
	while(getline(ifs,line))  //这里就是一次获取一行
	{
		//cout << line << endl;
		lines.push_back(line);//将line(一行)存入lines中
	}
	for(int idx = 0; idx << lines.size(); idx++)
	{
		cout << lines[idx] << endl;
	}
	ifs.close();//必须要要添加的
	return 0;
}

int main()
{
	test1();
	return 0;
}

字符串输入输出流

字符串输入输出流主要用于格式的转化操作。其类和字符串输入输出流一样由三种：

• stringstream//既可以进行输入也可以进行输出
• istringstream//只能进行输出
• ostringstream//只能进行输入
  实例代码如下：

 ///
 /// @file    op5.cc
 /// @date    2019-02-10 19:59:58
 ///
 
#include 
#include 
#include 
using std::cout;
using std::endl;
using std::stringstream;
using std::string;
//字符串流的作用就是格式转换
//常用于处理配置文件

void test0()
{
	int val1 = 512;
	int val2 = 1024;
	stringstream ss;
	ss << "val1 = " << val1 << "val2= " << val2;//将整型转为字符型

	string s = ss.str();
	cout << s << endl;

	int inum;

	while(!ss.eof())
	{
		ss >> s >> inum;
		cout << "str: " << s << endl
			<< "num: " << inum << endl;
	}
}

int main()
{
	test0();
	return 0;
}