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1.C/C++缓冲区同步刷新
（1）产生原因
C++和C共有两个缓冲区，对应由iostream和cstdio管理，它们各自为各自的缓冲区服务。缓冲区的存在是为了提高效率，在系统的学习中我们能够深刻体会这一点。
以cout和printf为例，在同一个程序里分别使用cout和printf写数据，它们会先放到自己的缓冲区中，我们可以主动调用函数刷新缓冲区，也可以通过触发刷新机制刷新（如\n和endl）。但如果cout代码在printf前，而实际上cout刷新缓冲区的时间比printf晚，这就导致程序打印异常。
因此，要避免打印错乱，C++要兼容C语言，保持同步。当任意一方刷新缓冲区前，都需要先刷新别人的缓冲区，这就是C/C++缓冲区同步刷新。
（2）效率问题即解决方法
每次刷新自己的缓冲区前都要先刷新别人的缓冲区，这就相当于每个输入输出刷新时都需要同时访问两个缓冲区，对于高IO需求的程序，这样的效率影响是很大的。
ios_base::sync_with_stdio(false)可以关闭同步刷新，但是这就会导致上述的问题，因此关闭同步刷新后需要我们手动维护代码的IO顺序性了，最好不要C/C++输入输出混用。
（3）cin和cout绑定问题
cin和cout是标准输入流对象和标准输出流对象，是在引入<iostream>后全局定义的。
细分C++的缓冲区，也分为输入缓冲区和输出缓冲区。cin和cout是绑定的，意思是调用cin就会先刷新输出缓冲区，调用cout就会先刷新输入缓冲区，这和前面我们遇到的效率问题类似。
cin.tie(nullptr)表示调用cin后不会先刷新输出缓冲区了（即和cout取消绑定），cout.tie(nullptr)表示调用cout后不会先刷新输入缓冲区了。
2.IO流
（1）库的继承体系
这一套IO相关的库可以帮助我们实现C++版的输入输出，可以很方便地替代printf、scanf系列函数。
整个继承体系中含有菱形虚拟继承，C++的IO最大的特点就是通过operator<< 和operator>>支持自定义类型。
（2）IO的四个标志
while(cin >> str)可以持续接收输入
重点关注cin >> str的返回值istream&，istream又重载了一个operator bool，底层上是调用了这个函数来进行类型转换的，等效的判断语句为：cin.operator>>(string str).operator bool()
如何结束呢？换句话说operator bool()内部是如何判断的呢？这就涉及到IO的四个标志了
先看看下面的代码
#include <iostream>
using namespace std;
void cin_state()
{
printf("cin的状态：\n");
printf("%d\n", cin.good());
printf("%d\n", cin.fail());
printf("%d\n", cin.bad());
printf("%d\n\n", cin.eof());
}
void cout_state()
{
printf("cout的状态：\n");
printf("%d\n", cout.good());
printf("%d\n", cout.fail());
printf("%d\n", cout.bad());
printf("%d\n\n", cout.eof());
}
int main()
{
string str;
while (cin >> str)
{
cout << "cin接收的字符串：" << str << endl;
}
cin_state();
cout_state();
cin.clear();
printf("在这里恢复状态\n\n");
cin_state();
return 0;
}
使用^Z可以退出循环，其本质就是修改cin的状态标志
cin和cout都分别有自己的状态标志，默认只有goodbit为1（表示程序正常），其余标志都为0。
其他错误标志：failbit表示基本所有的错误、badbit表示遇到了很严重的错误（如IO流本身被破坏了，和运行程序无关）、eofbit表示读到了文件末尾。
上述代码中，^Z表示读取到了键盘文件的末尾，触发了错误，因此对应为1。通过clear函数，我们可以复原cin对应的状态，上图也可以验证。
我们因此能够理解，operator bool是通过判断cin是否遇到了错误failbit、badbit、eofbit来判断错误的（有eof错误一定会触发fail）
只要我们及时clear状态，就可以让^Z无效
这种情况就只有kill掉整个进程才行了。
只要是继承自ios_base的成员（几乎所有IO相关的对象），基本都有这四个状态
理解了operator bool()的底层依赖，我们就能更好地在判断语句内使用IO函数了，也能知道如何跳出循环，原理是什么。
更多时候我们都是显式使用其中的一个标志来判断结束，这样更易读，如cin.eof()
（3）文件IO
<fstream>专用于文件IO
①ofstream、ifstream、fstream
下面是常用的函数写的代码
open函数默认分别为ofstream只写、ifstream只读，当然也可以指定打开方式
可以看到ofstream主要适用于向文件里面写数据，ifstream适用于从文件里面读数据，和ostream、istream的功能类似，只不过cin和cout是针对显示器文件打印或读取的。
我们还能使用fstream类型，既可读又可写，需要指定打开方式
②文本IO和二进制IO
在Linux系统里面，我们就已经详细分析了文本文件和二进制文件的底层区别。简单来说就是文本文件的数据都被看做字符，经过了一层ASCII码的转换成对应数字后再转成二进制的，而二进制文件直接将数据转成的二进制。文本文件和二进制文件的核心区别就是编解码方式不一样。
默认打开的文件都是文本文件，要以二进制方式打开需要设置参数，如下代码所示
注意string进行二进制写入的话要使用c_str()，本质上write还是C风格的函数，要传入的是对应字符串的首地址而不是string的首地址，否则会导致写入的数据不是字符串对应的二进制，是乱码。
（4）字符串IO
<sstream>用于字符串相关IO
下面是常用函数实例
和前面的一样，只不过输出的对象变成了字符串而已，o向字符串写，i从字符串读。
重点关注istringstream的提取功能。它可以从字符串中读数据并写到不同的对象中，空格就是分割线，和C语言功能基本一致。但注意这个提取的格式和顺序一定要匹配，并且不能跳过某一部分。例如上图要读取2025就必须先读取前面的"Hello"，不能跳步骤。
istringstream的构造可以用char*也可以用string，istringstream和ostringstream虽然不是string类型，但里面存放的有字符串的内容，结合上述代码很好理解这一点。
和fstream一样，也有集istringstream和ostringstream一体的stringstream
我们可以直接对着这个类型里面写入字符串，也可读出来，使用方法和前面一致。使用这个类型时很常用的一个函数时str()，就是提取字符串string
（5）错误信息输出
cerr、clog可以用于错误的输出，它们都是ostream的对象且和cout用法完全一致。在代码中可以用它来区分普通打印，主要是增加程序可读性。
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