C++：C++的IO流

✨✨✨学习的道路很枯燥，希望我们能并肩走下来!

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前言

一  C语言的输入与输出

二  流

三  C++IO流

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3.1 C++标准IO流

 3.2 C++文件IO流

3.3 stringstream的简单介绍 

四  C++IO流的效率问题

总结

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前言

本篇详细介绍了进一步介绍C++中的IO流，让使用者对IO流有更加深刻的认知，而不是仅仅停留在表面，更好的模拟，为了更好的使用. 文章可能出现错误，如有请在评论区指正，让我们一起交流，共同进步！

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一  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”。 

二  流

“        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 

三  C++IO流

C++系统实现了一个庞大的类库，和C语言的流功能基本相同，其中ios为基类，其他类都是直接或间接派生自ios类 

Ios_base 是类  ios继承，一整套继承体系，iostream是菱形继承/菱形虚拟继承 

3.1 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。 

在使用时候必须要包含文件并引入std标准命名空间。 

注意： 

        1. 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。

        2. 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。 

        IO流体系建立4个标志，底层使用一个整型值存储的

我们在OJ时，需要连续输入数据时，常常会写出如下：