树莓派-C++之流和文件

2021SC@SDUSC

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。

在程序设计中，数据输入/输出（I/O）操作是必不可少的，C++语言的数据输入/输出操作是通过I/O流库来实现的。C++中把数据之间的传输操作称为流，流既可以表示数据从内存传送到某个载体或设备中，即输出流，也可以表示数据从某个载体或设备传送到内存缓冲区变量中，即输入流

C++输入输出包括三个方面的内容：

• （设备）标准I/O流：内存与标准输入输出设备之间信息的传递；
• （文件）文件I/O流：内存与外部文件之间信息的传递；
• （内存）字符串I/O流：内存变量与表示字符串流的字符数组之间信息的传递

 为了实现数据的有效流动，C++系统提供了庞大的I/O类库，调用不同的类去实现不同的功能。由抽象基类ios直接派生出4个派生类，即istream，ostream，fstreambase和strstreambase。其中fstreambase是文件流类基类，由它再派生出ifstream，ofstream和fstream。strstreambase是字符串流类基类，由它再派生出lstrstream，ostrsCeam和swsWeam类。

对于标准I/O流， C++编译系统提供了用于输人输出的iostream类库。就例如，cout和cin并不是C++语言中提供的语句，它们是iostream类的对象，在未学习类和对象时，在不致引起误解的前提下，为叙述方便，把它们称为cout语句和cin语句。正如C++并未提供赋值语句，只提供赋值表达式，在赋值表达式后面加分号就成了C++的语句，为方便起见，我们习惯称之为赋值语句。

C++标准库提供了 4 个全局流对象 cin、cout、cerr、clog

• cin : 标准输入 , 即数据通过键盘输入到程序中

• cout : 标准输出，即数据从内存流向控制台 ( 显示器 )

• cerr : 标准错误的输出

• clog : 日志的输出

cin 和 cout 是我们熟知的，也是最常用的。而 cout，cerr 和 clog 都是输出流。在早期, 他们是有所区别的, 在输出的优先级有所不同。显然，cerr 级别最高，程序一旦出错，报错一定是优先级最高的。但今天这三种输出的差别越来越小，他们都可以输出数据，不过我们还是习惯使用 cout 而已。

对于文件输入输出流，fstreambase是文件流类基类，由它再派生出ifstream，ofstream和fstream。

ofstream	该数据类型表示输出文件流，用于创建文件并向文件写入信息。
ifstream	该数据类型表示输入文件流，用于从文件读取信息。
fstream	该数据类型通常表示文件流，且同时具有 ofstream 和 ifstream 两种功能，这意味着它可以创建文件，向文件写入信息，从文件读取信息。

打开文件：在从文件读取信息或者向文件写入信息之前，必须先打开文件。ofstream 和 fstream 对象都可以用来打开文件进行写操作，如果只需要打开文件进行读操作，则使用 ifstream 对象。open() 函数是 fstream、ifstream 和 ofstream 对象的一个成员

关闭文件：当 C++ 程序终止时，它会自动关闭刷新所有流，释放所有分配的内存，并关闭所有打开的文件。但程序员应该养成一个好习惯，在程序终止前关闭所有打开的文件。close() 函数是 fstream、ifstream 和 ofstream 对象的一个成员。

写入文件：在 C++ 编程中，我们使用流插入运算符（ << ）向文件写入信息，就像使用该运算符输出信息到屏幕上一样。唯一不同的是，在这里您使用的是 ofstream 或 fstream 对象，而不是 cout 对象。

读取文件：在 C++ 编程中，我们使用流提取运算符（ >> ）从文件读取信息，就像使用该运算符从键盘输入信息一样。唯一不同的是，在这里您使用的是 ifstream 或 fstream 对象，而不是 cin 对象。

#include <fstream>
#include <iostream>
using namespace std;
 
int main ()
{
    
   char data[100];
 
   // 以写模式打开文件
   ofstream outfile;
   outfile.open("afile.dat");
 
   cout << "Writing to the file" << endl;
   cout << "Enter your name: "; 
   cin.getline(data, 100);
 
   // 向文件写入用户输入的数据
   outfile << data << endl;
 
   cout << "Enter your age: "; 
   cin >> data;
   cin.ignore();
   
   // 再次向文件写入用户输入的数据
   outfile << data << endl;
 
   // 关闭打开的文件
   outfile.close();
 
   // 以读模式打开文件
   ifstream infile; 
   infile.open("afile.dat"); 
 
   cout << "Reading from the file" << endl; 
   infile >> data; 
 
   // 在屏幕上写入数据
   cout << data << endl;
   
   // 再次从文件读取数据，并显示它
   infile >> data; 
   cout << data << endl; 
 
   // 关闭打开的文件
   infile.close();
 
   return 0;
}