C++初阶 —— I/O流

目录

一，C语言的输入输出

二，C++I/O流

C++I/O流

C++标准I/O流

C++文件I/O流

stringstream字符串流

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一，C语言的输入输出

• scanf()，从标准输入设备读取数据，并将值存于变量中；
• printf()，将指定的文字/字符串输出搭配标准输出设备中，注意输出宽度和精度的控制；

C语言借助相应的缓存区来进行输入输出：

• 缓冲区可屏蔽掉低级I/O的实现，低级I/O的实现依赖操作系统本身内核的实现，如能屏蔽这部分差异，可很容易写出可移植的程序；
• 可使用这部分内容实现“行”读取的行为，计算机没有“行”的概率，有了这部分即可定义“行”的概念，然后解析缓冲区的内容，返回一个“行”；

二，C++I/O流

• 流，是对一种有序连续且具有方向性的数据(单位可以是bit/byte/packet)的抽象描述；
• C++流，是指信息从外部输入设备向计算机内部(如内存)输入，和从内存向外部设备输出的过程；
• 特性：有序连续、具有方向性；
• 为了实现这种流动，C++定义了I/O标准类库，称为流或流类；

C++I/O流

• C++系统实现了一个庞大的类库，其中ios为基类，其他类都是直接或间接派生自ios类；

C++标准I/O流

• C++标准库提供了4个全局流对象，cin、cout、cerr、clog；
• 使用时必须包含头文件并引入std标准命名空间；
• cin，进行标准输入，即数据通过键盘输入到程序中；
• cout，进行标准输出，即数据从内存流向控制台(显示器)；
• cerr，进行标准错误的输出；
• clog，进行日志的输出；

注：

• cin为缓冲流，键盘输入的数据保存在缓冲区中，当要提取时从缓冲区拿；如一次输入过多，会留下慢慢使用，如输入错误必须在回车前修改，只有把输入缓冲区的数据取完后，才要求输入新的数据；
• 输入数据类型必须与要提取的数据类型一致，否则出错，出错只是在流状态字state中对应位置位置1，程序继续；
• 空格和回车都可作为数据间的分隔符，所以多个数据可以在一行输入，也可分行输入；但如时字符型和字符串，则空格(ASCII码为32)无法用cin输入，回车符也无法读取；
• 内置类型数据，可直接输入和输出，因为标准库已经将所有内置类型的输入和输出全部重载了；自定义类型，需对<<、>>进行重载；

对于I/O算法，一般需循环输入：

//单个元素循环输入
int a;
while (cin >> a)
{
	cout << a << " ";
}

//多个元素循环输入
int a, b, c;
while (cin >> a >> b >> c)
{
	cout << "a:" << a << endl;
	cout << "b:" << b << endl;
	cout << "c:" << c << endl;
}

string str;
getline(cin, str)
cout << "str:" << str << endl;

C++文件I/O流

• 根据文件内容的数据格式，可分为二进制文件、文本文件；

采用文件流对象操作文件的一般步骤：

• 定义一个文件流对象，ifstream ifile(只输入用)，ofstream ofile(只输出用)，fstream iofile(既输入又输出用)；
• 使用文件流对象的成员函数，打开一个磁盘文件，使得文件流对象和磁盘文件之间建立连续；
• 使用提取和插入运算符对文件进行读写操作，或使用成员函数进行读写；
• 关闭文件；

// 使用文件IO流用文本及二进制方式演示读写配置文件
#include
#include
using namespace std;

struct ServerInfo
{
	char _ip[32];
	int _port;
};

struct ConfigManager
{
public:
	ConfigManager(const char* configfile = "server.config")
		:_configfile(configfile)
	{}

	void WriteBin(const ServerInfo& info)
	{
		//二进制方式打开并写入
		ofstream ofs(_configfile, ofstream::out | ofstream::binary);
		ofs.write((const char*)&info, sizeof(ServerInfo));
		ofs.close();
	}

	void ReadBin(ServerInfo& info)
	{
		//二进制方式打开并读取
		ifstream ifs(_configfile, ifstream::in | ifstream::binary);
		ifs.read((char*)&info, sizeof(ServerInfo));
		ifs.close();
	}

	void WriteText(const ServerInfo& info)
	{
		ofstream ofs(_configfile);
		ofs << info._ip << endl;
		ofs << info._port << endl;
		ofs.close();
	}

	void ReadText(ServerInfo& info)
	{
		ifstream ifs(_configfile);
		ifs >> info._ip;
		ifs >> info._port;
	}

private:
	string _configfile;
};

int main()
{
	ConfigManager CM;
	ServerInfo rinfo;
	ServerInfo winfo;
	strcpy(winfo._ip, "120.0.0.1");
	winfo._port = 1;
	
	//二进制读写
	CM.WriteBin(winfo);
	CM.ReadBin(rinfo);
	//文本读写
	CM.WriteText(winfo);
	CM.ReadText(rinfo);

	return 0;
}

stringstream字符串流

• 使用stringstream，必须包头文件；
• istringstream(输入流)，ostringstream(输出流)，iostringstream(输入输出流)；
• 主要用于，将数值类型数据格式化为字符串、字符串拼接；

注：

• stringstream实际是在其底层维护了一个string类型对象来保存结果；
• 多次数据类型转化时，一定要用clear()清空，才能正确转化，但clear()不会将stringstream底层的string对象清空；stringstream转换结尾时(即最后一个转换后)，会将内部状态设置为badbit，因此下一次转换时必须调用clear()将状态设置为goodbit才可转换；
• 可使用s.str(“”)方法，将底层string对象设置为“”空字符串；否则多次转换，会将结果全部积累在底层string对象中；
• 可使用s.str()将让stringstream返回其底层的string对象；
• stringstream使用string类对象代替字符数组，可避免缓冲区溢出危险，且其会对参数类型进行推演，不需要格式化控制，也不会出现格式化失败的风险，因此使用更方便安全；

int main()
{
	int a = 12345678;
	double b = 123.456;
	string sa;

	stringstream s;
	s << a;
	s >> sa;

	s.str("");
	s.clear();

	s << b;
	s >> sa;

	string sValue;
	sValue = s.str();
	return 0;
}

int main()
{
	stringstream sstream;

	//将多个字符串放入sstream
	sstream << "fiste" << " " << "string,";
	sstream << " second string;";
	cout << sstream.str() << endl;

	//清空sstream
	sstream.str("");
	sstream << "third string;";
	cout << sstream.str() << endl;
	return 0;
}