C++ -- IO流
目录
C语言的输入与输出
C++IO流
C++标准IO流
C++文件IO流
文件常见的打开方式如下
以二进制的形式操作文件
以文本的形式操作文件
读写结构体
stringstream的简单介绍
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)，使用时需要注意宽度输出和精度输出控制。
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
C++标准IO流
C++标准库提供了4个全局流对象cin、cout、cerr、clog
使用cout进行标准输出，即数据从内存流向控制台(显示器)。
使用cin进行标准输入即数据通过键盘输入到程序中，
同时C++标准库还提供了cerr用来进行标准错误的输出，
以及clog进行日志的输出
从上图可以看出，cout、cerr、clog是ostream类的三个不同的对象，因此这三个对象现在基本没有区别，只是应用场景不同
注意：使用这4个流的时候必须要包含文件并引入std标准命名空间
- 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
- 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
例如，我们使用cin无法将含空格的字符串"hello world"输入到string对象中
#include
using namespace std;
int main() {
//int a = 0;
//scanf("%d", &a);
//printf("%d", a);
//cin >> a; // cin是标准库中定义的istream类型全局对象
//cout << a; // cout是标准库中定义的ostream类型全局对象
//cin.operator>>(a);
//cout.operator<<(a);
int a = 1;
double b = 2.2;
//C++ cout和cin能自动识别对象类型，因为本质他是一个函数重载区分识别
cout << a << endl;
cout << b << endl;
string str;
// 会调用 std::ios::operator bool()
while (cin >> str) { // 按ctrl+c 结束
cout << str << endl;
}
return 0;
} 对于含有空格的字符串，我们需要使用getline函数进行读取，因为getline函数只有遇到’\n’才会停止读取
#include
#include
using namespace std;
int main()
{
string s;
getline(cin, s); //输入："hello world"
cout << s << endl; //输出："hello world"
return 0;
} istream类型对象转换为逻辑条件判断值
实际上我们看到使用 while(cin>>i) 去流中提取对象数据时，调用的是operator>>，返回值是istream类型的对象，那么这里可以做逻辑条件值，源自于istream的对象又调用了operator bool，operator bool调用时如果接收流失败，或者有结束标志，则返回false
// istream& operator>> (int& val);
// explicit operator bool() const;
int main(){
string str;
// 会调用 std::ios::operator bool()
while (cin >> str) { // 按ctrl+c 结束
cout << str << endl;
}
}C++文件IO流
C++根据文件内容的数据格式分为二进制文件和文本文件。采用文件流对象操作文件的一般步骤：
1. 定义一个文件流对象，操作文件的类有以下三个：
- ifstream ifile(只读)
- ofstream ofile(只写)
- fstream iofile(可读可写)
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
文件常见的打开方式如下
| 打开方式 | 功能 |
|---|---|
| ios_base::in | 以读的方式打开文件 |
| ios_base::out | 以写的方式打开文件 |
| ios_base::app | 以追加的方式对文件进行写入 |
| ios_base::binary | 以二进制方式对文件进行操作 |
| ios_base::ate | 输出位置从文件的末尾开始 |
| ios_base::trunc | 先将文件内容清空再打开文件 |
以二进制的形式操作文件
以二进制的形式对文件进行写入操作：
#include以二进制的形式对文件进行读取操作：
int main(){
ifstream ifs("test.txt",ios_base::binary ); // 以二进制读取的方式打开
ifs.seekg(0, ifs.end); //跳转到文件末尾
int length = ifs.tellg(); //获取当前字符在文件当中的位置，即文件的字符总数
ifs.seekg(0, ifs.beg); //重新回到文件开头
char buffer[100];//读取到的数据存在buffer里面
ifs.read(buffer, length);
// 处理读取到的数据
for (int i = 0; i < length; i++)
{
cout << buffer[i];
}
cout << endl;
ifs.close();
return 0;
}注意：使用二进制的方式进行读取不能使用string，否则程序会读取异常，虽然在一个进程里面读取没有问题，一个程序写入，另一个程序读取就会出现问题
使用二进制的方式进行操作文件，很不方便，一般都是使用文本的方式操作文件
以文本的形式操作文件
对文件的操作一般喜欢使用流的方式进行读取，更加方便，可以不使用类的成员的函数
以文本的形式对文件进行写入操作：
int main(){
ofstream ofs("test.txt"); // fopen(,"W")
ofs.put('c'); // fputc()
ofs.write("11111", 3); // fwrite()
ofs << "!!!";
ofs.close();
return 0;
}以文本的形式对文件进行读取操作：
int main(){
ifstream ifs("test.txt"); // fopen(, "R")
cout << (char)ifs.get() << endl; // fgetc()
cout << (char)ifs.get() << endl; // fgetc()
cout << (char)ifs.get() << endl; // fgetc()
cout << (char)ifs.get() << endl; // fgetc()
string s;
ifs >> s; //读取到空格或文件末尾就停下了
cout << s;
ifs.close();
// ifs.read // fread()
return 0;
}注意：使用ofstream类对象的open函数时，若不指定打开方式，则默认以写的方式打开文件；使用ifstream类对象的open函数时，若不指定打开方式，则默认以读的方式打开文件；使用fstream类对象的open函数时，若不指定打开方式，则默认以写+读的方式打开文件
读写结构体
struct info {
string name;
int age;
int score;
};
int main(){
info win = { "小唐",19 };
ofstream ofs("test2.txt");
ofs << win.name << " "; // 这里有分隔符，下面才能这样读
ofs << win.age << endl; // 分隔符可以是空格或者回车
ofs.close();
info rin;
ifstream ifs("test2.txt");
ifs >> rin.name;
ifs >> rin.age;
cout << rin.name << ":" << rin.age << endl;
return 0;
}stringstream的简单介绍
在C语言中，如果想要将一个整形变量的数据转化为字符串格式：
- 使用itoa()函数
- 使用sprintf()函数
int main()
{
int n = 123456789;
char s1[32];
_itoa(n, s1, 10);
char s2[32];
sprintf(s2, "%d", n);
char s3[32];
sprintf(s3, "%f", n);
return 0;
}但是两个函数在转化时，都得需要先给出保存结果的空间，那空间要给多大呢，就不太好界定，而且转化格式不匹配时，可能还会得到错误的结果甚至程序崩溃
在C++中，可以使用stringstream类对象来避开此问题。
在程序中如果想要使用stringstream，必须要包含头文件
stringstream主要可以用来：
1. 将数值类型数据格式化为字符串
#include2. 字符串拼接
int main()
{
stringstream sstream;
// 将多个字符串放入 sstream 中
sstream << "first" << " " << "string,";
sstream << " second string";
cout << "strResult is: " << sstream.str() << endl;
// 清空 sstream
sstream.str("");
sstream << "third string";
cout << "After clear, strResult is: " << sstream.str() << endl;
return 0;
}序列化和反序列化结构数据
#include
struct info {
string name;
int age;
int score;
};
int main(){
info win = { "小邓",21 ,99 };
// 序列化成字符串
ostringstream ost;
ost << win.name << endl;
ost << win.age << endl;
ost << win.score << " ";
string str1 = ost.str();
cout << str1 << endl;
// 网络中就可以把这个str1发送给另一端
//
//网络另一端接收到以后就可以解析数据
// 反序列化成字符串
istringstream ist;
info rin;
ist.str(str1);
ist >> rin.name;
ist >> rin.age;
ist >> rin.score;
cout << rin.name << endl;
cout << rin.age << endl;
cout << rin.score << " ";
return 0;
} - stringstream实际是在其底层维护了一个string类型的对象用来保存结果。
- 多次数据类型转化时，一定要用clear()来清空，才能正确转化，但clear()不会将stringstream底层的string对象清空。
- 可以使用s. str("")方法将底层string对象设置为""空字符串。
- 可以使用s.str()让stringstream返回其底层的string对象。
- stringstream使用string类对象代替字符数组，可以避免缓冲区溢出的危险，而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，更安全。