C++：输入与输出

7、输入与输出

1、从C到C++

2、第一个C++程序

3、C++程序的编译与运行

4、改进的细节

1、输入和输出

1、程序的输入指的是从输入文件将数据传送给程序，

程序的输出指的是从程序将数据传送给输出文件。

2、C++输入和输出包含以下三个方面的内容：

1、对系统指定的标准设备的输入和输出。即从键盘输入数据，输出到显示器屏幕。这种输入输出称为标准的输入输出，简称标准I/O。

2、以外存磁盘文件为对象进行输入和输出，即从磁盘文件输入数据，数据输出到磁盘文件。以外存文件为对象的输入输出称为文件的输入输出，简称文件I/O。

3、对内存中指定的空间进行输入和输出，通常指定一个字符数组作为存储空间（实际上可以利用该空间存储任何信息）。这种输入和输出称为字符串输入输出，简称I/O。

------C++采取不同的方法来实现以上3种输入输出。为了实现数据的有效流动，C++系统提供了庞大的I/O类库，调用不同的类去实现不同的功能。

2、相关类和对象

1、输入和输出是数据传送的过程，数据如流水一样从一处流向另一处。C++形象地将此过程称为流。C++的输入输出流是指由若干字节组成的字节序列，这些字节中的数据按顺序从一个对象传送到另一对象。流表示了信息从源到目的端的流动。在输入操作时，字节流从输入设备（如键盘、磁盘）流向内存；在输出操作时，字节流从内存流向输出设备（如屏幕、打印机、磁盘等）。流中的内容可以使ASCLL字符、二进制形式的数据、图形图像、数字音频视频或其他形式的信息。

3、标准输出流 cout

1、cout不是C++预定义的关键字，它是ostream流类的对象，cout流中的数据是用流插入运算符“<<”顺序加入的。cout流是容纳数据的载体，它并不是一个运算符。人们关心的是cout流中的内容，也就是向显示器输出什么。

2、用“cout<<”输出基本类型的数据时，可以不必考虑数据是什么类型，系统会判断数据的类型，并根据其类型选择调用与之匹配的运算符重载函数。C++的I/O机制对用户来说，显然是方便而安全的。

3、cout流在内存中对应开辟了一个缓冲区，用来存放流中的数据，当向cout流插入一个endl时，不论缓冲区是否已满，都立即输出流中所有数据，然后插入一个换行符， 并刷新流（清空缓冲区）。注意如果插人一个换行符”\n“（如cout<

4、在iostream中只对"<<"和">>"运算符用于标准类型数据的输入输出进行了重载，但未对用户声明的类型数据的输入输出进行重载。

4、cerr

1、cerr流对象是标准错误流，cerr流已被指定为与显示器关联。

2、与cout不同的是，cout流通常是传送到显示器输出，但也可以被重定向输出到磁盘文件，而cerr流中的信息只能在显示器输出。

5、clog

clog对象也是标准错误流，它是console log的缩写。它的作用和cerr相同，都是在终端显示器上显示出错信息。区别：cerr是不经过缓冲区，直接向显示器上输出有关信息，而clog中的信息存放在缓冲区中，缓冲区满后或endl时向显示器输出。

6、 用控制符控制输出格式

7、用流对象的成员函数控制输出格式

除了可以用控制符来控制输出格式外，还 可以通过流对象cout中用于控制输出格式的成员函数来控制输出格式。 ，还

实例代码：

代码分析：

1、

成员函数 width(n)和控制符 setw(n)只对其后的第一个输出项有效。如：

cout.width(6);

cout << 20 << 3.14 <

输出结果是 203.14

说明：

1、在输出第一个输出项20时，域宽为6，因此在20前面有4哥空格，在输出3.14时，width(6)已经不起作用，此时按系统默认deep域宽输出（按数据实际长度输出）。如果要求在输出数据时都按指定的同一域宽n输出，不能只调用一次width(),必须在输出每一项之前都要调用一次width(n)。

2、代码中的输出格式状态分为5组，每一组中同时只能选用一种，（例如dec、hex和oct中只能选一，它们是互相排斥的）。在用成员函数setf和setiosflags设置输出格式状态后，如果想改设置为同组的另一状态，应当调用成员函数unsetf(对应于成员函数self)或resetiosflags(对应于控制符setiosflags)，先终止原来设置的状态，然后再设置其他状态，可以从本程序中看到这点。

3、cout.setf(ios::internal I ios::showpos); //包含两个状态标志，用“|”组合。

4、可以看到：对输出格式的控制，既可以用控制符，也可以用cout流的有关成员函数，二者的作用是相同的。

控制符在头文件iomanip中定义的，因此用控制符时，必须包含iomanip头文件。

cout流成员函数在iostream中定义，只需包含头文件iostream。

许多程序人员感到使用控制符方便简单，可以在一个cout输出语句中连续使用多种控制符。

8、函数put（）-----专用于输出单个字符的成员函数put

1、cout.put( 'a' );-----------------------屏幕上显示一个字符a。

2、put函数的参数可以是字符或字符的ASCALL代码（也可以使一个整数表达式）：

cout.put(65+32);--------------------也显示 a

3、也可以在一个语句中连续调用put函数：

cout.put(71).put(79).put(79). put(68).put('\n');

在屏幕上显示：GOOD.

应用：可以逆序输出字符串。

9、 cin输入流

1、cin是istream类的对象，它是从标准输入设备（键盘）获取数据，程序中的变量通过流提取符“>>”从流中提取数据。

2、流提取符“>>”从流中提取数据时通常跳过输入流中的空格、tab键、换行符等空白字符。

注意：只有在输入完数据再按回车键后，改行数据才被送到键盘缓冲区，形成输入流，提取运算符“>>”才能从中提取数据。需要注意保证从流中读取数据能正常进行。

例如：

int a,b;

cin>>a>>b;

若从键盘上输入：

21 abc

变量a从输入流中提取整数21（因为后面是空格，不是int型，所以只有21），提取操作成功，此时cin流处于正常状态。但在变量b准备提取一个整数时，遇到了字母a，显然提取操作失败了，此时，cin流被置为出错状态。只有在正常状态时，才能从输入流中提取数据。

3、当遇到无效字符或遇到文件结束符（不是换行符，是文件中的数据已读完）时，输入流cin就处于出错状态，即无法正常提取数据。此时对cin流的所有提取操作将终止。-----Ctrl + Z

while(cin>>grade) //能从cin流读取数据

{

}

10、get()函数读入一个字符：

三种形式：

注意第三种，它是读取n-1个字符。如果在读取n-1个字符之前遇到指定的终止字符，则会提前结束，不会读取那个终止字符。

11、getline()函数-----作用是从输入流中读取一行字符，其用法与带三个参数的get函数类似。即：

cin.getline(字符数组（或字符指针），字符个数n，终止标志字符)

这里，输入nihao/nanjing，会直接跳过输入的第三阶段，直接输出nanjing（不包括终止字符），因为都在缓冲区内，nanjing还没有被提取。如果把cin.getline(ch,20)换成cin.getline(ch,20，‘/’),那么就会执行第三个阶段，此时“\n”不是结束标志，而是被作为一个字符被读入。

getline函数和get函数不同之处：

用getline函数从输入流读字符时，遇到终止标志字符时结束，指针移到该终止标志字符之后，下一个getline函数将从该终止标志的下一个字符开始接着读入，如本程序运行结果所示那样。如果用cin.get函数从输入流读字符时，遇终止标志字符时停止读取，指针不向后移动，仍然停留在原位置。下一次读取时仍从该终止标志字符开始。

请比较用“cin<<”和用成员函数cin.getline()读数据的区别：

用“cin<<”读数据时，以空白字符（包括空格、tab键、回车键）作为终止标志，而用cin.getline()读数据时连续读取一系列字符，可以包括空格。

用“cin<<”可以读取C++的标准类型的各类型数据（如果经过重载，还可以用于输入自定义类型的数据），而用cin.getline（）只能输入字符型数据。

12、 istream类成员函数

1、eof函数

eof函数是end of file的缩写，表示“文件结束”。从输入流读取数据，如果到达文件末尾（遇文件结束符），eof函数值为非零值（真），否则为0（假）。

？它能做到一句话。

2、peek函数---------“观察”，peek函数的作用是观测下一个字符。其调用形式为：

c = cin.peek();

函数的返回值是指针指向的当前字符，但它知识观测，指针仍停留在当前位置，并不后移。如果要访问的字符是文件结束符，则函数值是EOF（-1）。

3、putback函数--------将前面用get或者getline函数从输入流中读取的字符h返回到输入流，插入到当前指针位置，以供后面读取。其调用形式为：

cin.putback(ch);

4、ignore函数-------跳过输入流中n个字符，或在遇到指定的终止字符时提前结束。（此时跳过包括终止字符在内的若干字符）。其调用形式为：

ignore(n，终止字符)

例如：ignore(5,'A') //跳过输入流中5个字符，遇到‘A’后就不再跳类，也可以不带参数或只带一个参数。如：

ignore(); //n默认值是1，终止字符默认为EOF

相当于

ignore(1,EOF);