C++ I/O 流详解-优快云博客

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C++11-ostream
使用ostream输出流重载左移运算符，实现非标准输出；
程序是输入指从输入文件将数据传送给程序，程序的输出指的是从程序将数据传送给输出文件；

I/O流和流类库

C++输入输出包含：标准I/O、文件I/O、串I/O；
标准I/O：系统指定的标准设备的输入输出，如键盘、屏幕；
文件I/O：以外存文件为对象进行输入输出，如磁盘文件输入数据，或数据输入至磁盘文件；
串I/O：对内存中指定的空间进行输入和输出。如指定一个字符数组作为存储空间；
相比于C，C++对数据类型做严格的检查，类型不正确无法通过编译。C++中I/O操作是类型安全的，同时可扩展，有标准数据类型，或用户自定义类型；

类库

C++编译系统提供了用于输入输出的iostream（input output stream）类库；
其他相关类库如下：
fstream：对输入输出流操作所需的基本信息；
strstream：用户管理的文件的I/O操作；
**stdiostream：混合使用C和C++的I/O机制时，如将C程序转为C++程序；
iomanip：用来格式化I/O;

在这里插入图片描述
asdf

流对象

iostream除了定义类，还定义4种流对象

cin：标准输入流
cout：标准输出流
cerr：标准错误流
clog：标准错误流

定义流对象形式

ostream cout (stdout);

定义cout为ostream流类对象，即把标准输出设备stdout作为参数，流对象与标准输出设备（如显示器）建立联系；
iostream中运算符重载
iostream头文件重载了左移和右移运算符，用于标准数据类型的输入和输出；形如>>a即为将数据放入a对象中；
<<a即将a对象中存储数据取出；

标准I/O流

标准I/O对象：cin、cout、cerr、clog；

标准输入流

标准输入流对象cin,对象中方法形式如下

#include <iostream>  //输入输出流头文件
//using namespace std;
//标准输入设备：键盘
void main(){
	std::cin.get();	//一次只读取一个字符
	std::cin.get(一个参数);//读一个字符
	std::cin.get(三个参数);//可读字符串
	std::cin.getline();
	std::cin.ignore();
	std::cin.peek();
	std::cin.putback();	
}

sdf

标准输出流

标准输入流对象cout,对象中方法形式如下

#include <iostream>  //输入输出流头文件
//using namespace std;
//标准输出设备：显示器
void main(){
	std::cout.flush();	
	std::cout.put();
	std::cout.write();
	std::cout.width();
	std::cout.fill();
	std::cout.set();
}

具体事例说明

C++格式化输出，C++输出格式控制
输出数据时，系统使用默认数据类型作为输出的格式，若要求其他格式输出，可设置输出格式；

使用控制符；
使用流对象的有关成员函数；

控制符方法具体事例形式如下

#include <iostream>  //输入输出流头文件
using namespace std;
//标准输出设备：显示器
void main(){
	int num;
	cout<<"input a number:";
	cin>>num;
	//十进制形式输出
	cout<<"dec"<<dec<<num<<endl;
	//十六进制形式输出
	cout<<"hex"<<hex<<num<<endl;
	//八进制形式输出
	cout<<"oct"<<setbase(8)<<num<<endl;
	//指定域宽为输出字符串
	char *country = "china";
	cout<<setw(10)<<country<<endl;
	//指定域宽为输出字符串，空白用**填充
	cout<<setfill('*')<<setw(10)<<country<<endl;

	double pi = 22.0/7.0;
	//按指数形式输出8位小数
	cout<<setiosflags(ios::scientific)<<setprecision(8);
	//改为4位小数
	cout<<"pi="<<setprecision(4)<<pi<<endl;
	//改为小数形式输出
	cout<<"pi="<<setiosflags(ios::fixed)<<pi<<endl;
	system("pause")
}

流对象的成员函数控制输出格式

#include <iostream>  //输入输出流头文件
using namespace std;
//标准输出设备：显示器
void main(){
	int a=21;
	cout.setf(ios::showbase);//显示基数符号(0x或)
	cout<<"dec:"<<a<<endl; //默认以十进制形式输出a
	cout.unsetf(ios::dec); //终止十进制的格式设置
	cout.setf(ios::hex); //设置以十六进制输出的状态
	cout<<"hex:"<<a<<endl; //以十六进制形式输出a
	cout.unsetf(ios::hex); //终止十六进制的格式设置
	cout.setf(ios::oct); //设置以八进制输出的状态
	cout<<"oct:"<<a<<endl; //以八进制形式输出a
	cout.unsetf(ios::oct);
	char *pt="China"; //pt指向字符串"China"
	cout.width(10); //指定域宽为
	cout<<pt<<endl; //输出字符串
	cout.width(10); //指定域宽为
	cout.fill('*'); //指定空白处以'*'填充
	cout<<pt<<endl; //输出字符串
	double pi=22.0/7.0; //输出pi值
	cout.setf(ios::scientific); //指定用科学记数法输出
	cout<<"pi="; //输出"pi="
	cout.width(14); //指定域宽为
	cout<<pi<<endl; //输出pi值
	cout.unsetf(ios::scientific); //终止科学记数法状态
	cout.setf(ios::fixed); //指定用定点形式输出
	cout.width(12); //指定域宽为
	cout.setf(ios::showpos); //正数输出“+”号
	cout.setf(ios::internal); //数符出现在左侧
	cout.precision(6); //保留位小数
	cout<<pi<<endl; //输出pi,注意数符“+”的位置

	system("pause")
}

小结

成员函数width(n)和控制符setw(n)只对其后的第一个输出项有效。如：
cout. width(6);
cout <<20 <<3.14<<endl;
输出结果为 203.14
在用成员函数setf和控制符setiosflags设置输出格式状态后，若改设置为同组的另一状先终止原来设置的状态。
系统默认指定为dec，要改变为hex或oct，先用unsetf 函数终止原来设置。如由于未终止dec格式，hex和oct的设置不起作用。
用setf 函数设置格式状态时，包含两个或多个格式标志，格式标志在ios类中被定义为枚举值，每一个格式标志以一个二进位代表，用位或运算符“|”组合，如
cout.setf(ios::internal I ios::showpos); //包含两个状态标志。
4)控制符是在头文件iomanip中定义的用控制符时，须包含iomanip头文件。cout流的成员函数是在iostream 中定义的，只需包含头文件iostream，不必包含iomanip。

文件IO

文件I/O涉及如下
文件输入流 ifstream
文件输出流 ofstream
文件输入输出流 fstream
文件打开方式
文件流的状态
文件流的定位（文件输出、输入指针）
文本文件和二进制文件

文件流及其对象

asdf
输入输出以系统指定的标准设备（输入设备为键盘，输出设备为显示器）为对象；
文件流常以磁盘文件为对象，文件相关的输入输出类定义在fstream中，继承关系如下；
在这里插入图片描述
文件设别未在fstream中定义标准默认设备（如cin、cout），需用户定义一个类对象；

ifstream类用于从磁盘文件输入；
ofstream类用于从磁盘文件输出；
fstream类用于磁盘文件输入输出；

文件打开及关闭

打开文件
打开文件是文件读写前必须的工作；
用于关联文件流对象和磁盘文件，便于文件流’流向’指定的磁盘文件；
指定文件的工作方式，如文件为输出或输入，ASCII或二进制文件；
打开文件两种方式
1）调用文件流成员函数open

//定义输出文件流类对象
ofstream outfile;
//关联文件流和file1.dat，I/O模式为输出方式打开文件即xxx.open(“磁盘文件名”，输入输出方式)
outfile.open("./fi1e1.dat",ios::out);

2）定义文件流对象时指定参数
声明文件类对象时指定参数，调用对象的构造函数打开文件，形式如下

//作用及形式与open相同
ostream outfile("file2.dat",ios::out);

具体输入输出方式如下
在这里插入图片描述
1）新版I/O类库不提供nocreate和noreplace；
2）每个打开文件由对应的文件指针，指针位置有I/O方式指定，每次读写从文件指针的当前位置开始，读入一个字节，指针后移一个字节，直到遇到文件结束符EOF（占一个字节，值为-1），流对象的成员函数eof的值为非0即文件结束；
3）使用位或运算符组合输入输出方式，注意不能组合互斥方式；
4）若文件打开失败，open返回值为0，对象构造函数方式返回值为0；
关闭文件
完成对已打开的磁盘文件读写操作后，使用成员函数close关闭文件，

//将输出文件流所关联的磁盘文件关闭
outfile.close();

关闭时解除该磁盘文件与文件流的关联，原设置的工作失效；

对ASCII文件的读写操作

ASCII文件指文件的每个字节以ASCII码形式存放数据，即一个字节存放一个字符；
可用文件流的put、get、getline等成员函数输入输出字符，其中文件流成员函数put输出单个字符，get()函数读入一个字符、get()函数读入一行字符。

#include<iostream>
#include "fstream"
using namespace std;
 
int main(){
	
	
	char FileName[80];
	char buffer[255];
	cout<<"input a file name: ";
	cin>>FileName;
	ofstream fileout(FileName,ios::app);
	if(!fileout){
		cout<<"open file failed!";
		system("pause");
		exit(1);
	}
	fileout<<"wuhan come on!";
	//从键盘输入
	cin.getline(buffer,255);
	fileout<<buffer<<"\n";
	fileout.close();
		
	ifstream filein(FileName);
	cout<<FileName<<"\n";

	char ch;
	while(filein.get(ch))
	    cout<<ch;
	 
	filein.close();
	system("pause");
	return 0;
}

input a file name: 11
11
wuhan come on!
wuhan come on!
wuhan come on!
请按任意键继续. . .

ofstream类的默认构造函数

ofstream::ofstream(constchar *filename,int mode = ios::out,int penprot = filebuf::openport);

在这里插入图片描述
openport属性
0 表示普通文件、打开访问；
1 表只读文件；
2 表隐含文件；
4 表系统文件

fstream类可同时对文件进行读写，所以在对它的对象初始化时要指定mode和openport参数；

对二进制文件读写操作

二进制文件又称内存数据的映像文件，是将内存中数据存储形式不加转换地传送到磁盘文件，文件信息时字节中的二进制形式的信息，又称字节文件；
二进制文件读写主要用istream类的成员函数read和write，函数原型：

//字符指针buffer指向内存一段存储空间，len为读写的字节数
istream& read(char *buffer,int len(;
ostream& write(const char *buffer,int len);

#include<iostream>
#include "fstream"
using namespace std;
 
int main(){
	char fileName[255] = "./binary.dat";
	//fout：写文件流对象
	ofstream fout(fileName,ios::binary);
	if(!fout){
		cout<<"open file error"<<fileName<<"\n";
		return(1);
	}
	fout.write((char*)fileName,sizeof(fileName));
	fout.close();
	cout<<"save character to binary file successfully"<<endl;
	//fin:读文件流对象
	ifstream fin(fileName,ios::binary);
	if(!fin){
		cout<<"open file error"<<fileName<<"\n";
		return(1);	
	}
	
	char tmp[55];
	fin.read((char*)tmp,sizeof(tmp));
	cout<<tmp<<endl;

	system("pause");
	return 0;
}

save character to binary file successfully
./binary.dat
请按任意键继续. . .