C++知识点15——使用C++标准库（IO流）

1.IO类就是负责输入输出的类，包括输入输出到文件，字符串以及控制台

常用的IO类和所在头文件如下

#include <iostream>
istream  //从流中读取数据
ostream   //向流中写入数据
iostream //读写流

#include <fstream>
ifstream   //从文件读取数据
ofstream    //向文件写入数据
fstream      //读写文件

#include <sstream>
istringstream //从string读取数据
ostringstream //向string写入数据
stringstream   //读写string

常用的cin是istream的一个对象（标准输入），cout和cerr分别是ostream的一个对象（标准输出和标准错误）

无论是流IO，文件IO还是stringIO，都可以用符号>>从一个IO类对象中中读取数据，用符号<<向一个IO类的对象中写入数据，参考cin和cout的用法

 

不能对IO对象进行拷贝和赋值，所以，无法用一个IO对象初始化另一个IO对象或给另一个对象赋值

int main(int argc, char const *argv[])
{
	fstream ofs1;
	stringstream ostrs1;
 
	ofstream ofs2(ofs1);
	ostringstream ostrs2;
	ostrs1=ostrs2;

	return 0;
}

提示没有匹配的赋值运算符函数和构造函数，因为无法用一个IO对象初始化另一个IO对象或给另一个对象赋值，所以不能作为函数的形参和返回值，通常只能以引用的方式返回流和传参（因为按引用传参和返回不初始化，不执行构造函数）

又因为读写IO对象会修改对象本身，所以形参类型和返回值类型不能是const

 

2.iostream头文件中的三个类定义了读写流的基本类型，但是不允许定义这三个类的对象

int main(int argc, char const *argv[])
{
	iostream ios1;
	return 0;
}

这是因为三个类的默认构造函数的访问权限是protected，所以无法在子类以及用户代码中通过默认初始化定义类的对象

 

因为iostream不能默认初始化，而且这三个类是fstream和stringstream等剩余6个类的基类，所以iostream的引用一般用作形参类型来接受fstream和stringstream的实参（因为C++多态机制）

 

3.读写文件

三个文件读写相关的类

#include <fstream>
ifstream   //从文件读取数据
ofstream    //向文件写入数据
fstream      //读写文件

3.1 读取文件中的数据

int main(int argc, char const *argv[])
{
	const string &path="io.h";
	ifstream ifs(path);
	read(ifs);
	ifs.close();
	return 0;
}

void read(istream &os2)
{
	string content;
	while (os2.good() && ! os2.eof()) {
		os2>>content;
		cout<<content<<endl;
	}
}

文件中内容

上述输出并不是符合要求，而且可以发现，当ifstream当读取到文件中的空格或者换行时，会先将读到的内容输出，然后在接着读取

上面的问题可以使用getline函数来解决，改写后的read函数如下

void read(istream &os2)
{
	string content;
	while (os2.good() && ! os2.eof()) {//检查流的状态同时确认是否读到了EOF
		getline(os2, content);
		cout<<content<<endl;
	}
}

getline函数的第一个参数是流对象，第二参数的存储文件内容的字符串，上述逻辑就是读取一行，输出一行，和原文件的格式一样

 

3.2.向文件中写入数据

int main(int argc, char const *argv[])
{
	const string &path="1.txt";
	ofstream ofs(path);
	write(ofs);
	return 0;
}

void write(ostream &os1)
{
	os1<<"666666666666666666666666";
}

可见已经把字符串写入了文件

 

3.3.读入写入文件的内容

int main(int argc, char const *argv[])
{
	const string &path="1.txt";
	ofstream ofs(path);
	ifstream ifs(path);
	write(ofs);
	read(ifs);
	return 0;
}

void write(ostream &os1)
{
	os1<<"666666666666666666666666";
}

void read(istream &os2)
{
	string content;
	while (os2.good() && ! os2.eof()) {//检查流的状态同时确认是否读到了EOF
		getline(os2, content);
		cout<<content<<endl;
	}
}

上述代码先向文件中写入一些字符串，然后读取

然而，输入结果表明输入流并没有从文件中读取到内容

原因是当输入流将内存中的字符串写入文件时，没有刷新缓冲区，从而导致字符串数据没有写入到文件（磁盘），所以输入流读取的内容就是空的，所以啥也没输出

 

修正的原则就是在将字符串内容写入到与文件绑定的输出流后，要添加刷新缓冲区的操作（向设备（文件）中写入内容的过程时将内容载入内存，然后再载入到缓冲区，最后刷新缓冲区，将内容写入磁盘（文件））

输出流缓冲区刷新的时机如下：

1.程序正常结束，3.2中的程序在main函数return后，刷新的缓冲区，所以字符串能写入到文件

2.向输入流中写入endl，flush

void write(ostream &os1)
{
	os1<<"666666666666666666666666"<<flush;
}

将flush写入输出流后，字符串内容同步到文件中，这时文件不为空，就能读取到文件的内容了，endl同理

 

3.手动调用输出流的flush函数，close函数

int main(int argc, char const *argv[])
{
	const string &path="1.txt";
	ofstream ofs(path);
	ifstream ifs(path);
	write(ofs);
	ofs.flush();
	//ofs.close();
	read(ifs);
	
	ifs.close();
	return 0;
}

void write(ostream &os1)
{
	os1<<"666666666666666666666666";
}

输出结果同上，close也同理

 

4.string流

顾名思义，string流就是读写string的

#include <sstream>
istringstream //从string读取数据
ostringstream //向string写入数据
stringstream   //读写string

4.1常规操作

sstream是sstream中三个类之一。
sstream ss 	默认初始化
sstream ss(s)	ss保存string s的一个拷贝，构造函数是explicit的
ss.str()	返回ss所保存的string的拷贝
ss.str(s)	将s拷贝到ss当中，返回void

int main(int argc, char const *argv[])
{
	const string &path="1.txt";
	istringstream iss(path);
	cout<<iss.str()<<endl;
	
	ostringstream oss;
	oss.str(path);
	cout<<oss.str()<<endl;

	ostringstream oss2;
	oss2<<path;
	cout<<oss2.str()<<endl;
	return 0;
}

 

参考：

《C++ Primer》

 

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