C++ Primer4 Chapter 8. The IO Library

1， IO 类型在三个独立的头文件中定义：iostream 定义读写控制窗口的类型，fstream 定义读写已命名文件的类型，而 sstream 所定义的类型则用于读写存储在内存中的 string 对象。在 fstream 和 sstream 里定义的每种类型都是从 iostream 头文件中定义的相关类型派生而来。

 

2， IO标准库类型和头文件

 

 

Header	Type
iostream	istream 从流中读取 ostream 写到流中去 iostream 对流进行读写；从 istream 和 ostream 派生而来
fstream	ifstream 从文件中读取；由 istream 派生而来 ofstream 写到文件中去；由 ostream 派生而来 fstream 读写文件；由 iostream 派生而来
sstream	istringstream 从 string 对象中读取；由 istream 派生而来 ostringstream 写到 string 对象中去；由 ostream 派生而来 stringstream 对 string 对象进行读写；由 iostream 派生而来

 

 

3， 标准库类型不允许做复制或赋值操作，因此不能存储在 vector（或其他）容器中（即不存在存储流对象的 vector 或其他容器）。形参或返回类型也不能为流类型，一般情况下，如果要传递 IO 对象以便对它进行读写，可用非 const 引用的方式传递这个流对象。

 

3， IO 标准库管理一系列条件状态（condition state）成员，用来标记给定的 IO 对象是否处于可用状态，或者碰到了哪种特定的错误。

 

 

strm::iostate	机器相关的整型名，由各个 iostream 类定义，用于定义条件状态
strm::badbit	strm::iostate 类型的值，用于指出被破坏的流
strm::failbit	strm::iostate 类型的值，用于指出失败的 IO 操作
strm::eofbit	strm::iostate 类型的值，用于指出流已经到达文件结束符
s.eof()	如果设置了流 s 的 eofbit 值，则该函数返回 true
s.fail()	如果设置了流 s 的 failbit 值，则该函数返回 true
s.bad()	如果设置了流 s 的 badbit 值，则该函数返回 true
s.good()	如果流 s 处于有效状态，则该函数返回 true
s.clear()	将流 s 中的所有状态值都重设为有效状态
s.clear(flag)	将流 s 中的某个指定条件状态设置为有效。flag 的类型是 strm::iostate
s.setstate(flag)	给流 s 添加指定条件。flag 的类型是 strm::iostate
s.rdstate()	返回流 s 的当前条件，返回值类型为 strm::iostate

 

4， 所有流对象都包含一个条件状态成员，该成员由 setstate 和 clear 操作管理。这个状态成员为 iostate 类型，这是由各个 iostream 类分别定义的机器相关的整型。每个 IO 类还定义了三个 iostate 类型的常量值，分别表示特定的位模式。badbit 标志着系统级的故障，如无法恢复的读写错误。如果出现了这类错误，则该流通常就不能再继续使用了。如果出现的是可恢复的错误，如在希望获得数值型数据时输入了字符，此时则设置 failbit 标志，这种导致设置 failbit 的问题通常是可以修正的。eofbit 是在遇到文件结束符时设置的，此时同时还设置了 failbit。流的状态由 bad、fail、eof 和 good 操作提示。如果 bad、fail 或者 eof 中的任意一个为 true，则检查流本身将显示该流处于错误状态。类似地，如果这三个条件没有一个为 true，则 good 操作将返回 true。

         流状态的查询和控制

        int ival;

// read cin and test only for EOF; loop is executed even if there are other IO failures

while (cin >> ival, !cin.eof()) {

 

            if (cin.bad())         // input stream is corrupted; bail out
                  throw runtime_error("IO stream corrupted");
            if (cin.fail()) {                        // bad input
                cerr<< "bad data, try again";        // warn the user
                cin.clear(istream::failbit);         // reset the stream
                continue;                            // get next input
            }
            // ok to process ival
           }

 

5， 文件对象流的使用,假设 ifile 和 ofile 是存储希望读写的文件名的 strings 对象，可如下编写代码：

            // construct an ifstream and bind it to the file named ifile

            ifstream infile(ifile.c_str());

            // ofstream output file object to write file named ofile

            ofstream outfile(ofile.c_str());

       上述代码定义并打开了一对 fstream 对象。infile 是读的流，而 outfile 则是写的流。为 ifstream 或者 ofstream 对象提供文件名作为初始化式，就相当于打开了特定的文件。在使用 fstream 对象之前，还必须使这些对象捆绑要读写的文件：

            ifstream infile; // unbound input file stream

ofstream outfile; // unbound output file stream

infile.open("in"); // open file named "in" in the current directory outfile.open("out"); // open file named "out" in the current directory

if (!infile) 和 if(!outfile)

将文件流与新文件重新捆绑

infile.close(); // closes "in"

            infile.open("next"); // opens file named "next" for reading

        清除文件状态

             input.close(); // close file when we're done with it

             input.clear(); // reset state to ok

 

6，在打开文件时，无论是调用 open 还是以文件名作为流初始化的一部分，都需指定文件模式（file mode）。每个 fstream 类都定义了一组表示不同模式的值，用于指定流打开的不同模式。与条件状态标志一样，文件模式也是整型常量，在打开指定文件时，可用位操作符设置一个或多个模式。

 

in	打开文件做读操作
out	打开文件做写操作
app	在每次写之前找到文件尾
ate	打开文件后立即将文件定位在文件尾
trunc	打开文件时清空已存在的文件流
binary	以二进制模式进行 IO 操作

 

 

        // append mode; adds new data at end of existing file named "file2"

        ofstream appfile("file2", ofstream::app);

 

7，iostream 标准库支持内存中的输入／输出，只要将流与存储在程序内存中的 string 对象捆绑起来即可。 与 fstream 类型一样，sstream 类型除了继承的操作外，还各自定义了一个有 string 形参的构造函数，这个构造函数将 string 类型的实参复制给 stringstream 对象。注意到尽管 fstream 和 sstream 共享相同的基类，但它们没有其他相互关系。特别是，stringstream 对象不使用 open 和 close 函数，而 fstream 对象则不允许使用 str。

      stringstream 特定的操作：       

 

stringstream strm;	创建自由的 stringstream 对象
stringstream strm(s);	创建存储 s 的副本的 stringstream 对象，其中 s 是 string 类型的对象
strm.str()	返回 strm 中存储的 string 类型对象
strm.str(s)	将 string 类型的 s 复制给 strm，返回 void