C++：IO流知识点的理解

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C语言的输入与输出

C语言中我们用到的最频繁的输入输出方式就是scanf ()与printf()。

• scanf(): 从标准输入设备(键盘)读取数据，并将值存放在变量中。

• printf(): 将指定的文字/字符串输出到标准输出设备(屏幕)。注意宽度输出和精度输出控制。

C语言借助了相应的缓冲区来进行输入与输出。如下图所示:

对输入输出缓冲区的理解:

1. 可以屏蔽掉低级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，所以如果能够屏蔽这部分的差异，可以很容易写出可移植的程序。

2. 可以使用这部分的内容实现“行”读取的行为，对于计算机而言是没有“行”这个概念，有了这部分，就可以定义“行”的概念，然后解析缓冲区的内容，返回一个“行”。

流是什么

“流”即是流动的意思，是物质从一处向另一处流动的过程，是对一种有序连续且具有方向性的数据(其单位可以是bit, byte, packet)的抽象描述。 C++流是指信息从外部输入设备(如键盘)向计算机内部(如内存) 输入和从内存向外部输出设备(显示器)输出的过程。这种输入输出的过程被形象的比喻为“流”。

它的特性是: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，这些每个类都称为流/流类，用以完成某方面的功能

C++IO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

cerr和clog标准错误输出流，输出设备是显示器在流类库中，最重要的两部分功能为标准输入/输出 (standard input/output)和文件处理。

在C++的流类库中定义了四个全局流对象:cin，cout，cerr和 clog:

• cin：标准输入流对象，用来从标准输入读取数据,键盘为其对应的标准设备;

• cout：标准输出流对象，用于将数据写入标准输出。输出的数据是一种被动缓冲，经过缓冲区而直接输出（该种输出方式可以看到整段和这句同时出现显示设备上）

• cerr：标准错误流输出，写入到与标准输出相同的设备。默认情况下，写到cerr数据是不缓冲的（未经缓冲区直接输出，可以看到字母是一个个输出）。通常用来输出警告和错误信息给程序的使用者。

• clog：标准错误流输出，写到clog的数据是被缓冲的，clog则会首先输出到缓冲区，因此用于输出程序执行时产生的一般信息（与cin相差无几）。通常用于生产报告程序的执行信息，存入一个日志文件中。

在新库中要使用这四个功能，必须包含文件并引入std标准命名空间

注意:

• cin为缓冲流。键盘输入的数据保存在缓冲区中，当要提取时，是从缓冲区中拿。如果一次输入过多，会留在那儿慢慢用，如果输入错了，必须在回车之前修改，如果回车键按下就无法挽回了。只有把输入缓冲区中的数据取完后，才要求输入新的数据。不可能用刷新来清除缓冲区，所以不能输错，也不能多输

• 输入的数据类型必须与要提取的数据类型一致，否则出错。出错只是在流的状态字state中对应位置位 (置1)，程序继续。

• 空格和回车都可以作为数据之间的分格符，所以多个数据可以在一行输入，也可以分行输入。但如果是字符型和字符串，则空格(ASCII码为32)无法用cin输入，字符串中也不能有空格。回车符也无法读入。

文件流对象

C++根据文件内容的数据格式分为二进制文件和文本文件

文件的操作步骤:

1. 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)

2. 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联系

3. 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

4. 关闭文件

#define  _CRT_SECURE_NO_WARNINGS

#include 
#include 
using namespace std;

// 使用文件IO流用文本及二进制方式演示读写配置文件 
struct ServerInfo
{
    char _ip[32];   // ip
    int _port; // 端口 
};

struct ConfigManager
{
public:
    ConfigManager(const char* configfile = "bitserver.config")
        :_configfile(configfile)
    {}
    void WriteBin(const ServerInfo& info)
    {
        // 这里注意使用二进制方式打开写
        ofstream ofs(_configfile, ifstream::in | ifstream::binary); 
        ofs.write((const char*)&info, sizeof(ServerInfo)); 
        
        ofs.close();
    }
    void ReadBin(ServerInfo& info)
    {
        // 这里注意使用二进制方式打开读
        ifstream ifs(_configfile, ifstream::out | ifstream::binary); 
        ifs.read((char*)&info, sizeof(ServerInfo));

        ifs.close();
    }

    void WriteText(const ServerInfo& info)
    {
        // 这里会发现IO流写整形比C语言那套就简单多了， 
        // C 语言得先把整形itoa再写
        ofstream ofs(_configfile);
        ofs << info._ip << endl;
        ofs << info._port << endl;

        ofs.close();
    }
    void ReadText(ServerInfo& info)
    {
        // 这里会发现IO流读整形比C语言那套就简单多了， 
        // C 语言得先读字符串，再atoi
        ifstream ifs(_configfile);
        ifs >> info._ip;
        ifs >> info._port;

        ifs.close();
    }
private:
    string _configfile; // 配置文件
};

int main() {
    ConfigManager cfgMgr;
    ServerInfo wtinfo;
    ServerInfo rdinfo;
    strcpy(wtinfo._ip, "127.0.0.1");
    wtinfo._port = 80;

    // 二进制读写 
    cfgMgr.WriteBin(wtinfo); 
    cfgMgr.ReadBin(rdinfo);
    cout << rdinfo._ip << endl; 
    cout << rdinfo._port << endl;

    // 文本读写 
    cfgMgr.WriteText(wtinfo); 
    cfgMgr.ReadText(rdinfo); 
    cout << rdinfo._ip << endl; 
    cout << rdinfo._port << endl;

    return 0;
}

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