C++学习记录——삼십이 C++IO流

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1、C++标准IO流

C语言的printf和scanf无法很好的输入输出自定义类型，且还需要程序员自己确定类型，所以C++就引入了输入流和输出流，是设备和内存之间的沟通。

其实iostream是通过菱形继承实现的。cout，cerr，clog其实做得有时候没有区分

int main()
{
	cout << "1111" << endl;
	cerr << "2222" << endl;
	return 0;
}

也都能打印出来。fstream和sstream是针对文件和字符串的，对应的就是fprintf/fscanf，fwrite/fread，sprintf/sscanf。C++IO流的特点就是面向对象以及能更好地支持自定义类对象的IO。

istream和ostream是防止拷贝的。

C++IO流的缓冲区和C语言的缓冲区会进行同步，比如用cout和printf混合着输出，也能输出。默认开着同步，也可以关闭同步增强效率。和这个接口有关

实现了迭代器的容器，通常就不需要重载IO流。

	string str;
	while (cin >> str)
	{
		cout << str << endl;
	}

这样的写法，就可以持续写入字符串，想要停止，就用ctrl + z + 换行来停止，这样是将流对象提取到结束，如果是ctrl + c就是信号强杀进程。我们要知道此时cin >> str是在做什么，>>右边的数据会被获取，给到cin，如果有多个，那就获取多个，最终都流向cin，然后返回一个istream类型的对象，这个对象会被转为bool类型来进行判断，但是一些自定义类型不可以转，像string，而istream可以转是因为类里重载了一个bool()函数，支持自定义类型转内置类型。

在之前的博客中，写到过单参数构造的类支持隐式类型转换

class A
{
public:
	A(int a)
		:_a(a)
	{}
private:
	int _a;
};

int main()
{
	A aa1 = 1;
	return 0;
}

这里的内部实现其实是构造一个临时对象，然后用这个对象来拷贝构造aa1，如果是A&就不行了。这是内置类型转自定义类型，但是自定义转内置不可：int x = aa1。解决办法就是重载一个类型()函数。

	operator int()
	{
		return _a;
	}

如果该函数前面加上explicit就不行了，不过在下面写int x = (int)aa1，强制转换一下也行。

istream里的operator bool()，如果被设置成错误的信息，就返回false，否则返回true，错误的信息例如ctrl + Z + 换行。

2、C++文件IO流

1、二进制读写

#include 
using namespace std; 

int main()
{
	ofstream ofs("F://test.txt");
	ofs << "hello world";
	return 0;
}

默认是覆盖写，第二个模板参数默认是ios_base::openmode mode = ios_base::out，ios_base是ofstream和ifstream的父类，如果想要用其它写入模式

是用 | 来隔开的。

int main()
{
	ofstream ofs("F://test.txt", ofstream::out | ofstream::app);
	ofs << "hello world";
	return 0;
}

看一个读写都有的代码

struct ServerInfo
{
	char _address[32];
	int _port;
	Date _date;
};

struct ConfigManager
{
public:
	ConfigManager(const char* filename)
		:_filename(filename)
	{}

	void WriteBin(const ServerInfo& info)
	{
		ofstream ofs(_filename, ofstream::out | ofstream::binary);
		ofs.write((const char*)&info, sizeof(info));
	}

	void ReadBin(ServerInfo& info)
	{
		ifstream ifs(_filename, ofstream::in | ofstream:::binary);
		ifs.read((char*)&info, sizeof(info));
	}

private:
	string _filename; // 配置文件
};

int main()
{
	ServerInfo winfo = { "192.0.0.1", 80, {2023, 9, 4} };
	string str;
	cin >> str;
	if (str == "二进制写")
	{
		ConfigManager cm("F://test.txt");
		cm.WriteBin(winfo);
	}
	else if (str == "二进制读")
	{
		ServerInfo rinfo;
		ConfigManager cm("F://test.txt");
		cm.ReadBin(rinfo);
		cout << rinfo._address << endl;
		cout << rinfo._port << endl;
		cout << rinfo._date << endl;
	}
	return 0;
}

二进制读写对象中不能用string，能读进去，但是会崩，而且如果输入的字符串比较长那基本上就是崩掉。

二进制写时，写到文件的是string对象及里面指向空间的指针，程序结束，string自动析构，指针指向的空间销毁了，所以就没法读取，读到的就是野指针。

二进制读写的优点就是简单易操作，缺点就是没法看到实体。

2、文本读写

C语言文本读写的本质是内存中任何类型都转成字符串来交互，C++封装运算符重载后就变得更高效了。

	void WriteText(const ServerInfo& info)
	{
		ofstream ofs(_filename);
		ofs << info._address << " " << info._port << " " << info._date;
	}

日期类中实现了对流插入流提取的重载，不仅ostream能使用，ofstream和osstream都可以用，因为使用了继承体系，ostream是它们的父类。istream也是如此。

	void WriteText(const ServerInfo& info)
	{
		ofstream ofs(_filename);
		ofs << info._address << endl;
		ofs << info._port << endl;
		ofs << info._date << endl;
	}
	void ReadText(ServerInfo& info)
	{
		ifstream ifs(_filename);
		ifs >> info._address;
		ifs >> info._port;
		ifs >> info._date;
	}
	
	else if (str == "文本写")
	{
		ConfigManager cm("F://test.txt");
		cm.WriteText(winfo);
	}
	else if (str == "文本读")
	{
		ServerInfo rinfo;
		ConfigManager cm("F://test.txt");
		cm.ReadText(rinfo);
		cout << rinfo._address << endl;
		cout << rinfo._port << endl;
		cout << rinfo._date << endl;
	}

3、stringstream

对应C语言的sprintf和sscanf。

就像最上面那个图中显示，ios_base是一个基类，ios是它的派生类，istream和ostream是ios的派生类，iostream是istream和ostream的组合，然后istream，ostream，iostream各有分支，stingstream继承于iostream，istringstream继承于istream，ostringstream继承于ostream。

头文件是sstream，不是stringstream。

int main()
{
	ostringstream oss;
	oss << 100 << " ";
	oss << 11.22 << " ";
	oss << "hello  wolrd" << endl;
	string str = oss.str();
	cout << str << endl;
	return 0;
}

可以把流插入的内容转换成一个字符串，也可以提取出来。

int main()
{
	ostringstream oss;
	oss << 100 << " ";
	oss << 11.22 << " ";
	oss << "hello  wolrd" << endl;
	string str = oss.str();
	cout << str << endl;

	istringstream iss(str);
	int i;
	double d;
	string s;
	iss >> i >> d >> s;
	cout << i << endl;
	cout << d << endl;
	cout << s << endl;
	return 0;
}

iss后面的顺序也得和oss拿到的顺序一样，要不然会使得某些变量内容不对，但也能打印出来。oss和iss也可以换成stringstream的类型。

这个功能主要用于序列化和反序列化

struct ChatInfo
{
	string _name;
	int _id;
	string _msg;
};

int main()
{
	ChatInfo winfo = { "张三", 123456, "你好" };
	return 0;
}

像这样，我们就可以用ostringstream把内容放到一个字符串，然后发送给需要这些信息的人，别人收到后，就可以用istringstream来提取。不过插入的时候每个后面都加上换行或者空格，因为提取时默认以换行或者空格来分割。

复杂的实际情况还有其它方法。

C++IO流

结束。