第一章：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：
- 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。
- 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”。
第二章：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
第三章：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
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，程序继续。
3. 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。
4. cin和cout可以直接输入和输出内置类型数据，原因：标准库已经将所有内置类型的输入和输出全部重载了:
5. 对于自定义类型，如果要支持cin和cout的标准输入输出，需要对<<和>>进行重载。
6. 在线OJ中的输入和输出：
- 对于IO类型的算法，一般都需要循环输入：
- 输出：严格按照题目的要求进行，多一个少一个空格都不行。
- 连续输入时，vs系列编译器下在输入ctrl+Z时结束
// 单个元素循环输入
while (cin >> a) {
// ...
}
// 多个元素循环输入
while (c >> a >> b >> c) {
// ...
}
// 整行接收
while (cin >> str) {
// ...
}7. istream类型对象转换为逻辑条件判断值
istream& operator>> (int& val);
explicit operator bool() const;http://www.cplusplus.com/reference/istream/istream/operator%3E%3E/
http://www.cplusplus.com/reference/ios/ios/operator_bool/
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。
类型转换
- 内置类型之间，相近类型可以转换
- 构造函数，其他类型转换成自定义类型，有构造函数就可以支持：自定义类型 <- 内置类型，自定义类型 <- 自定义类型
- operator type() 内置类型 <- 自定义类型
// 自定义类型 <- 内置类型
class C {
public:
C(int x) {}
};
// 自定义类型 <- 自定义类型
class D {
public:
D(const C& c) {}
};
// 内置类型 <- 自定义类型
class E {
public:
operator int() {
// ...
return 0;
}
};
int main() {
int* p = nullptr;
int i = (int)p;
// 自定义类型 <- 内置类型
C c1 = 11;
string s1 = "xxxx";
// 自定义类型 <- 自定义类型
D d = c1;
list<int> lt;
list<int>::const_iterator it = lt.begin();
// 内置类型 <- 自定义类型
E e;
int x = e;
cout << x << endl;
return 0;
}C++ IO流，使用面向对象+运算符重载的方式能更好的兼容自定义类型，流插入和流提取
class Date {
friend ostream& operator << (ostream& out, const Date& d);
friend istream& operator >> (istream& in, Date& d);
public:
Date(int year = 1, int month = 1, int day = 1)
:_year(year)
, _month(month)
, _day(day) {
}
operator bool() {
// 这里是随意写的，假设输入_year为0，则结束
if (_year == 0)
return false;
else
return true;
}
private:
int _year;
int _month;
int _day;
};
istream& operator >> (istream& in, Date& d) {
in >> d._year >> d._month >> d._day;
return in;
}
ostream& operator << (ostream& out, const Date& d) {
out << d._year << " " << d._month << " " << d._day;
return out;
}
// C++ IO流，使用面向对象+运算符重载的方式
// 能更好的兼容自定义类型，流插入和流提取
int main() {
// 自动识别类型的本质--函数重载
// 内置类型可以直接使用--因为库里面ostream类型已经实现了
int i = 1;
double j = 2.2;
cout << i << endl;
cout << j << endl;
// 自定义类型则需要我们自己重载<< 和 >>
Date d(2022, 4, 10);
cout << d;
while (d) {
cin >> d;
cout << d;
}
return 0;
}3.2 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
- 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
1. 二进制读写
class Date {
friend ostream& operator << (ostream& out, const Date& d);
friend istream& operator >> (istream& in, Date& d);
public:
Date(int year = 1, int month = 1, int day = 1)
:_year(year)
, _month(month)
, _day(day) {
}
operator bool() {
// 这里是随意写的，假设输入_year为0，则结束
if (_year == 0) return false;
else return true;
}
private:
int _year;
int _month;
int _day;
};
istream& operator >> (istream& in, Date& d) {
in >> d._year >> d._month >> d._day;
return in;
}
ostream& operator << (ostream& out, const Date& d) {
out << d._year << " " << d._month << " " << d._day;
return out;
}
struct ServerInfo {
//string s;
//改为string报错。写入和读取的string的_str指向同一块空间
//同一进程就是浅拷贝，不同进程发生野指针
//二进制读写不要用容器，容器没有存数据，而是指向数据的指针
char _address[32];
double _x;
Date _date;
};
class BinIO {
public:
BinIO(const char* filename = "info.bin")
:_filename(filename) {
}
void Write(const ServerInfo& winfo) {
ofstream ofs(_filename, ofstream::out | ofstream::binary);
ofs.write((char*)&winfo, sizeof(winfo));
}
void Read(ServerInfo& rinfo) {
ifstream ifs(_filename, ifstream::in | ifstream::binary);
ifs.read((char*)&rinfo, sizeof(rinfo));
}
private:
string _filename;
};
//写
int main() {
ServerInfo winfo = { "192.0.0.1", 12.13, { 2022, 4, 10 } };
BinIO bin;
bin.Write(winfo);
return 0;
}
//读
int main() {
ServerInfo rinfo = {};
BinIO bin;
bin.Read(rinfo);
return 0;
}2. 文本读写
class Date {
friend ostream& operator << (ostream& out, const Date& d);
friend istream& operator >> (istream& in, Date& d);
public:
Date(int year = 1, int month = 1, int day = 1)
:_year(year)
, _month(month)
, _day(day) {
}
operator bool() {
// 这里是随意写的，假设输入_year为0，则结束
if (_year == 0) return false;
else return true;
}
private:
int _year;
int _month;
int _day;
};
istream& operator >> (istream& in, Date& d) {
in >> d._year >> d._month >> d._day;
return in;
}
ostream& operator << (ostream& out, const Date& d) {
out << d._year << " " << d._month << " " << d._day;
return out;
}
struct ServerInfo {
char _address[100];
double _x;
Date _date;
};
class TextIO {
public:
TextIO(const char* filename = "info.text")
:_filename(filename) {
}
// C++文件流的优势就是可以对内置类型和自定义类型，都使用一样的方式，去流插入和流提取数据
// 当然这里自定义类型Date需要重载>> 和 <<
// istream& operator >> (istream& in, Date& d)
// ostream& operator << (ostream& out, const Date& d)
void Write(const ServerInfo& winfo) {
ofstream ofs(_filename);
ofs << winfo._address << endl;
ofs << winfo._x << endl;
ofs << winfo._date << endl;
}
void Read(ServerInfo& rinfo) {
ifstream ifs(_filename);
ifs >> rinfo._address;
ifs >> rinfo._x;
ifs >> rinfo._date;
}
private:
string _filename;
};
//写
//格式化数据 → 文本字符串
int main() {
ServerInfo winfo = { "https://legacy.cplusplus.com/reference/istream/istream/", 12.13, { 2022, 4, 10 } };
TextIO text;
text.Write(winfo);
////C语言转换
//double x = 1.111;
//char buff[128];
//sprintf(buff, "%lf", x);//将格式化数据写入字符串
////C++
//to_string(x);
return 0;
}
//读
//文本字符串 → 格式化数据
int main() {
ServerInfo rinfo = {};
TextIO text;
text.Read(rinfo);
cout << rinfo._address << endl;
cout << rinfo._x << endl;
cout << rinfo._date << endl;
return 0;
}第四章：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，如何去做？
- 使用itoa()函数
- 使用sprintf()函数
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。
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;
}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。在该头文件下，标准库三个类：istringstream、ostringstream 和 stringstream，分别用来进行流的输入、输出和输入输出操作，本文主要介绍stringstream。
stringstream主要可以用来：
1. 将数值类型数据格式化为字符串
int main() {
int a = 12345678;
string sa;
// 将一个整形变量转化为字符串，存储到string类对象中
stringstream s;
s << a;
s >> sa;
// clear()
// 注意多次转换时，必须使用clear将上次转换状态清空掉
// stringstreams在转换结尾时(即最后一个转换后),会将其内部状态设置为badbit
// 因此下一次转换是必须调用clear()将状态重置为goodbit才可以转换
// 但是clear()不会将stringstreams底层字符串清空掉
// s.str("");
// 将stringstream底层管理string对象设置成"",
// 否则多次转换时，会将结果全部累积在底层string对象中
s.str("");
s.clear(); // 清空s, 不清空会转化失败
double d = 12.34;
s << d;
s >> sa;
string sValue;
sValue = s.str(); // str()方法：返回stringsteam中管理的string类型
cout << sValue << endl;
return 0;
}
2.
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;
}SQL语句演示
int main() {
//C语言SQL语句
char sql1[128];
char name[10];
scanf("%s", name);
sprintf(sql1, "select * from t_score where name = '%s'", name);
printf("%s\n", sql1);
//C++SQL语句
string sql2;
sql2 += "select * from t_score where name = '";
sql2 += name;
sql2 += "'";
cout << sql2 << endl;
//查询日期(自定义类型)
string sql3;
Date d(2025, 8, 6);
//sql3 += "select * from t_data where date = '";
//sql3 += d;//Date类型不能+=到string类型
//sql3 += "'";
//在内存中构建和格式化字符串 的流类。
//ostringstream 并不是用于文件读写的，而是专门用于 在内存中构建和格式化字符串 的流类。
ostringstream oss;//将自定义类型转换为字符串
oss << d;
sql3 += "select * from t_data where date = '";
sql3 += oss.str();
sql3 += "'";
cout << sql3 << endl;
//实践中用法
ostringstream sqloss;
sqloss << "select * from t_data where date = '" << d << "'";
cout << sqloss.str() << endl;
return 0;
}
3.
序列化和反序列化结构数据
//序列化 - 将各种信息转换为字符串
//反序列化 - 将字符串转换为各种类型的数据
//更多用于网络
struct ChatInfo {
string _name; // 名字
int _id; //id
Date _date; //时间
string _msg;//聊天信息
};
int main() {
ChatInfo winfo = { "张三", 135246, { 2022, 4, 10 }, "晚上一起看电影吧" };
stringstream oss;
oss << winfo._name << endl;
oss << winfo._id << endl;
oss << winfo._date << endl;
oss << winfo._msg << endl;
cout << oss.str() << endl;
//网络输出
ChatInfo rinfo;
string str = oss.str();
stringstream iss(str);
iss >> rinfo._name;
iss >> rinfo._id;
iss >> rinfo._date;
iss >> rinfo._msg;
cout << "-------------------------------------------------------" << endl;
cout << "姓名：" << rinfo._name << "(" << rinfo._id << ") ";
cout << rinfo._date << endl;
cout << rinfo._name << ":>" << rinfo._msg << endl;
cout << "-------------------------------------------------------" << endl;
return 0;
}
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