C++:IO标志位

(部分摘自《标准C++输入输出流与本地化》)

1. 状态标志.

    1). 每个流对象都维护一个状态变量标记流状态(成功或失败),该变量类型是iostate(实际上是ios_base定义的位域类型),状态变量的不同二进制位用来标记不同状态,共有三个状态标志:

状态标志	作用	所占bit
failbit	出现可挽回的非致命错误	1
badbit	出现不可挽回的致命错误	2
eofbit	到达文件尾	3
goodbit	没有错误	不占bit

    2). 函数

函数	作用
bool fail()	若failbit位被置为1,返回true
bool bad()	若badbit位被置为1,返回true
bool eof()	若eofbit位被置为1,返回true
bool good()	若failbit,badbit,eofbit位全为0,返回true
iostate rdstate() const	获取当前流状态变量
void clear (iostate state = goodbit)	重设流状态为state,并覆盖原有状态,默认为ios:goodbit
void setstate (iostate state)	在原有状态基础上添加state状态,其实是clear(rdstate()|state)

 

2. 格式标志.

    1). 除状态变量外,每一个流对象还维护一个fmtflags类型(与iostate类似)的格式变量,用来标记输入输出格式,格式标志有:

位组	格式标志	作用	默认值	所占bit
	skipws	使用输入操作符时跳过空白字符	设置	1
	unitbuf	每次操作后刷新缓冲区	Cerr设置,其他对象不设置	2
	uppercase	字母采用大写	不设置	3
	showbase	输出整数时加上进制前缀	未设置	4
	showpoint	按精度输出浮点数（不够补0）	未设置	5
	showpos	输出非负数时加‘+’	未设置	6
adjustfield	left	加入指定字符使输出左对齐	right	7
	right	加入指定字符使输出右对齐		8
	Internal	在符号和数值中间插入指定字符		9
basefield	dec	10进制输入/输出	dec	10
	oct	8进制输入/输出		11
	hex	16进制输入/输出		12
floatfield	scientific	浮点数按科学计数法输出	无,由浮点数量级决定	13
	fixed	浮点数按小数输出		14
	boolalpha	以字母格式输入和输出布尔值	未设置	15

     (位组:有些标志位相互排斥,相互排斥的标记位属于同一位组,以便于对同一位组的标记位复位)

     2). 函数

fmtflags flags() const	获取当前格式变量
fmtflags flags (fmtflags fmtfl)	将格式变量设为fmtfl,并返回之前的格式变量
fmtflags setf (fmtflags fmtfl)	在原来格式基础上附加fmtfl,相当于flags(fmtfl|flags()).
fmtflags setf (fmtflags fmtfl, fmtflags mask);	将位组mask所包含的标记位清零,并置为fmtfl对应标记位的值,相当于flags((fmtfl&mask)|(flags()&~mask))
void unsetf (fmtflags mask)	清除位组mask的格式标记位
streamsize width() const;	获取当前域宽度
streamsize width (streamsize wide);	设置域宽度为wide
streamsize precision() const;	获取当前精度
streamsize precision (streamsize prec);	设置精度为prec
char fill() const;	获取当前的填充字符
char fill (char fillch)	设置输出宽度不满域宽时的填充字符为fillch,默认为空格

     注:在使用setf设置属于某一位组的标记位时,需要提供位组作为第二个参数来将其他互斥的标记位复位,否则可能会出现设置无效的现象.

    3). 使用2)的函数可以设置输入输出的格式,标准库还提供了"操纵符"(类似于函数)使得格式化输入输出更加方便,将操纵符作为<<和>>的右操作数使用可以直接设置输入输出格式,使用这些操纵符需要加头文件<iomanip>操纵符有:

操纵符	影响	用途	等价表示
flush	O	刷新流缓冲区	o.flush()
endl	O	插入换行符并刷新缓冲区	o.put(widen(‘\n’)); o.flush();
ends	O	插入串结束符	o.out(o.widen((‘\0’));
ws	I	抽取空白字符
boolalpha	I/O	设置bool型的输入输出格式	io.setf(ios_base::boolalpha)
noboolalpha	I/O	复位上述标志	io.unsetf(ios_base::boolalpha)
showbase	O	设置用于整数前缀的标志	o.setf(ios_base::showbase)
noshowbase	O	复位上述标志	o.unsetf(ios_base::showbase)
showpos	O	为非负整数设置产生’+’的标志	o.setf(ios_base::showpos)
noshowpos	O	复位上述标志	o.unsetf(ios_base::showpos)
showpoint	O	按精度输出浮点数（不够补0）	o.setf(ios_base::showpoint)
noshowpoint	O	复位上述标志	o.unsetf(ios_base::showpoint)
skipws	I	设置跳过空白字符的标志	i.setf(ios_base::skipws)
noskipws	I	复位上述标志	i.unsetf(ios_base::skipws)
uppercase	O	大写输出字母	o.setf(ios_base::uppercase)
nouppercase	O	复位上述标志	o.unsetf(ios_base::uppercase)
unitbuf	O	设置每次格式化输出后刷新输出的标志	o.setf(ios_base::unitbuf)
nounitbuf	O	复位上述标志	o.unsetf(ios_base::unitbuf)
internal	O	设置在指定内部节点填充字符的标志	o.setf(ios_base::interbal,ios_base::adjustfield)
left	O	设置左对齐标志	o.setf(ios_base::left,ios_base::adjustfield)
right	O	设置右对齐标志	o.setf(ios_base::right,ios_base::adjustfield)
dec	I/O	按十进制转换整数	io.setf(ios_base::dec,ios_base::basefield)
hex	I/O	按十六进制转换整数	io.setf(ios_base::hex,ios_base::basefield)
oct	I/O	按八进制转换整数	io.setf(ios_base::oct,ios_base::basefield)
fixed	O	设置浮点数按定点表示标志	o.setf(ios_base::fixed,ios_base::floatfield)
scientific	O	设置浮点数按科学表示法表示标志	o.setf(ios_base::scientific,ios_base::floatfield)
setiosflags(ios_base::fmtflags mask)	I/O	根据mask设置格式标志	io.setf(ios_base::fmtflags mask)
setiosflags(ios_base::fmtflags mask)	I/O	根据mask清除格式标志	io.unsetf(ios_base::fmtflags mask)
setbase(int base)	I/O	为整数表示设置基数	io.setf(base==8?ios_base::oct:base==10?ios_base::dec:base==16?ios_base::hex:ios_base::fmtflags(0),ios_base::basefield)
setfill(char c)	I/O	设置填充字符	io.fill(c)
setprecision(int n)	O	设置精度	io.precision(n)
setw(int n)	I/O	设置最小字宽	io.width(n)

     4). 正如以上所展示的,操纵符分为带参数和不带参数的,不带参数的操纵符本质上是具有特定参数和返回值类型的函数指针,带参数的操纵符本质上是重载了移位运算符的对象.

    自定义不带参数的操纵符,可以像这样:

ios_base& boolalpha(ios_base& strm){
    strm.setf(ios_base::boolaplha);
    return strm;
}
//ios_base是所有io流类的基类

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    自定义带参数的操纵符,可以像这样:

class width{
public:
    explicit width(unsigned int i):i_(0){}
private:
    unsigned int i_;
    template<class charT,class Traits>
    friend base_ostream<char T,Traits>&   operator<<(basic_ostream<charT,Traits>&ib,const width&w){
        ib.width(w.i_);
        return ib;
}

View Code

    关于自定义操纵符的具体细节,详见《标准C++输入输出流与本地化》3.2

 

3. 文件打开方式标志

    1). 使用文件流类型时,可以在构造函数或open函数中指定打开方式,参数是ios_base::openmode类型(和iostate和fmtflags类似),以下是用于指定文件打开方式的标记位:

名称	作用	所占bit
app	向文件尾增加数据	1
ate	从文件尾部开始	2
binary	以二进制方式读写	3
in	以读方式打开文件	4
out	以写方式打开文件	5
trunc	清除文件内容（默认标志）	6

    2). 可以使用|同时按多个模式打开文件,但并不是所有的打开方式都可以组合,下表是合法的组合:

打开方式	作用	+ate标志	+binary标志
in in|trunc	只读方式打开文件 只读方式打开文件设文件长度为0	初始文件位置指针在文件尾部	抑制转换
out out|trunc	只写方式打开文件 只写方式打开文件并设文件长度为0	初始文件位置指针在文件尾部	抑制转换
out|app	追加,尽在文件尾写入	初始文件位置指针在文件尾部	抑制转换
in|out	读写均可	初始文件位置指针在文件尾部	抑制转换
int|out|trunc	读写均可并设文件长度为0	初始文件位置指针在文件尾部	抑制转换

    3). 其他注意事项

        1''. 输出文件流默认打开方式为ios_base::out|ios_base::trunc,输入文件流默认打开方式为ios_base::in|ios_base::trunc,也就是说,对于单项文件流trunc标志位是默认设置的,但双向文件流默认打开方式为ios_base:in|ios_base::out,默认不设置trunc标志位

        2''. ate(ate-end)和app,都是将文件指针定位在文件尾,不同之处在于,ate模式允许修改文件指针位置,app模式强制将指针定位到文件尾,即使修改指针位置也无效.

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