引言

c++不直接處理輸入和輸出，而是通過標(biāo)準(zhǔn)庫中的類型處理IO。IO的設(shè)備可以是文件、控制臺(tái)、string。c++主要定義了三種IO類型,分別被包含在iostream、fstream、sstream頭文件中。

為了支持使用寬字符的語言，標(biāo)準(zhǔn)庫定義了一組類型和對(duì)象操縱wchar_t類型的數(shù)據(jù)。

以下是這三種IO庫類型以及頭文件：

• iostream頭文件
  

istream（寬字符版本wistream），從流讀取數(shù)據(jù)。
ostream （寬字符版本wostream），向流寫入數(shù)據(jù)。
iostream（寬字符版本wiostream），讀寫流。

• fstream頭文件

ifstream（寬字符版本wifstream），從文件讀取數(shù)據(jù)。
ofstream （寬字符版本wofstream），向文件寫入數(shù)據(jù)。
fstream（寬字符版本wfstream），讀寫文件。

• sstream頭文件

istringstream（寬字符版本wistringstream），從string讀取數(shù)據(jù)。
ostringstream （寬字符版本wostringstream），向string寫入數(shù)據(jù)。
stringstream（寬字符版本wstringstream），讀寫string。

設(shè)備類型和字符大小不會(huì)影響我們要執(zhí)行的IO操作。得益于繼承機(jī)制，以上類型都可以使用>>、<<運(yùn)算符以及getline()函數(shù)。

IO類型的通用特性

IO對(duì)象不能拷貝或賦值

istream is1,is2;
is1 = is2; //錯(cuò)誤，流對(duì)象不能賦值
istream is3(is1); //錯(cuò)誤，流對(duì)象不能拷貝

由于無法拷貝IO對(duì)象，因此不能將形參或返回類型設(shè)置為流類型。通常使用引用方式傳遞和返回流。但傳遞和返回的引用不能是const的，因?yàn)樽x寫IO對(duì)象會(huì)改變IO對(duì)象的狀態(tài)，也就是改變了IO對(duì)象。

IO對(duì)象的狀態(tài)信息

IO類定義了一些函數(shù)和標(biāo)志位，幫助我們檢查和操縱流的狀態(tài)：

• strm::iostate是一種類型，這種類型就像一串二進(jìn)制位串，每個(gè)二進(jìn)制位串指出了流的狀態(tài)。(strm為引言中的任意一種IO類型)。
• eof()函數(shù)用于在IO對(duì)象上調(diào)用，如cin.eof()。如果流檢測(cè)到eof（文件結(jié)束標(biāo)志），該函數(shù)返回true。
• fail()函數(shù)使用同上。如果流處于崩潰或IO操作失敗的狀態(tài)，返回true。
• bad()函數(shù)使用同上。如果流處于崩潰狀態(tài)，返回true。
• good()函數(shù)使用同上。如果流處于有效狀態(tài)，返回true。clear()函數(shù)使用同上。將IO對(duì)象中的所有條件狀態(tài)為復(fù)位，流的狀態(tài)變?yōu)橛行顟B(tài)，返回void。
• setstate(flags)，將IO對(duì)象的狀態(tài)為按flags（類型為strm::iostate）指示的那樣置位。
• rdstate()函數(shù)用于在IO對(duì)象上調(diào)用,讀取IO對(duì)象的狀態(tài)位，返回類型為strm::iostate。

一旦流發(fā)生錯(cuò)誤，這個(gè)流上的后續(xù)IO操作都會(huì)失敗，因此最好在使用流之前檢查它是否處于良好狀態(tài)。如

// 如果輸入成功，流保持有效狀態(tài)，條件為真
while(cin >> word){
    //讀操作成功，其他操作。
}

輸出緩沖

所有輸出流都管理一個(gè)緩沖區(qū)，用來保存程序讀寫的數(shù)據(jù)。

cout << "Hello World!";

串"Hello World!"可能被立即打印出來，也可能被操作系統(tǒng)保存在緩沖區(qū)，隨后打印。

以下原因可以刷新緩沖（即真正將數(shù)據(jù)輸出到目標(biāo)設(shè)備或文件中）：

• 程序正常結(jié)束，自動(dòng)刷新。
• 緩沖區(qū)滿時(shí)，自動(dòng)刷新。
• 可以使用操作符endl、flush、ends手動(dòng)刷新緩沖區(qū)（只作用一次輸出）。

cout << "1" << endl; //字符串后添加換行，然后刷新緩沖區(qū)
    cout << "2" << flush; //僅刷新緩沖區(qū)
    cout << "3" << ends;  //字符串后添加一個(gè)空字符，然后刷新緩沖區(qū)。

通過操作符unitbuf設(shè)置自動(dòng)刷新。不同于endl、flush、ends只作用于一次輸出，設(shè)置了unitbuf后的輸出流每輸出一次都會(huì)自動(dòng)刷新緩沖區(qū)。

cout << unitbuf;//下面的語句每執(zhí)行一次輸出，就刷新一次緩沖區(qū)。
    cout << "1"; //輸出"1"，自動(dòng)刷新緩沖區(qū)
    cout << "2"; //輸出"2"，自動(dòng)刷新緩沖區(qū)
    cout << "3"; //輸出"3"，自動(dòng)刷新緩沖區(qū)
    cout << "4"; //輸出"4"，自動(dòng)刷新緩沖區(qū)
    ...
    cout << "nounitbuf"; //回到流默認(rèn)的緩沖方式

關(guān)聯(lián)流。讀寫被關(guān)聯(lián)的流時(shí)，關(guān)聯(lián)到的流的緩沖區(qū)會(huì)被刷新（tie()函數(shù)括號(hào)里面的是關(guān)聯(lián)到的流，調(diào)用tie()的流是被關(guān)聯(lián)的流）。cout 和 cin默認(rèn)關(guān)聯(lián)在一起，使用cin讀取數(shù)據(jù)時(shí)，cout的緩沖區(qū)被刷新。

 cout << "Fuck you!"; //沒有指定操作符，cout默認(rèn)不刷新，該語句執(zhí)行完后"Fuck you!"可能立即被輸出到屏幕，也可能稍后被輸出。
    int i;
    cin >> i; //cout的緩沖區(qū)被刷新，此時(shí)"Fuck you!"一定已經(jīng)真正輸出（可能在之前就已經(jīng)真正輸出，此時(shí)刷新緩沖區(qū)等于什么都沒做）。

使用tie()函數(shù)關(guān)聯(lián)流和解除關(guān)聯(lián)：

 cin.tie(&cout); //有參數(shù)的tie(),參數(shù)為指向流的指針，且指針不為空，此時(shí)建立關(guān)聯(lián)。
    cin.tie(nullptr); //有參數(shù)的tie(),且指針為空，此時(shí)解除cin和其他流的關(guān)聯(lián)。
    cin.tie(); //無參tie()，返回指向cin當(dāng)前關(guān)聯(lián)到的流的指針。

Note:

若程序崩潰即異常終止，輸出緩沖區(qū)不會(huì)被刷新，換言之，緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)可能并沒有真正被輸出到文件或設(shè)備。

文件IO

創(chuàng)建文件流

前面所過，所有IO類型都可以使用>>、 <<與getline()，除此之外，文件IO還有一些特有的操作。

創(chuàng)建文件流：

 fstream fstrm1; //創(chuàng)建未綁定文件的文件流
    fstream fstrm2(s1); //創(chuàng)建綁定到指定文件s1的文件流(自動(dòng)調(diào)用open())。s1是string或指向c風(fēng)格字符串的指針。
    //fstream fstrm3(s2, mode); 與第二條語句類似，但指定打開文件的模式。

Note:

當(dāng)一個(gè)fstream的作用域內(nèi)的代碼執(zhí)行完畢，fstream關(guān)聯(lián)的文件被自動(dòng)關(guān)閉，即fstream對(duì)象被銷毀時(shí)，close()會(huì)自動(dòng)調(diào)用。

open和close

使用open打開文件，close關(guān)閉文件。對(duì)一個(gè)已經(jīng)打開的文件調(diào)用open會(huì)失敗，并且failbit被置位。

string file1 = "qq.dat";
    ifstream ifs;
    ifs.open(file1);
    //讀取操作
    ifs.close();

文件模式mode

常用的文件模式mode如下：

• in 只讀方式打開文件
• out 以寫方式打開文件
• app 每次寫操作在文件末尾進(jìn)行
• ate 打開文件后立即定位到文件末尾
• trunc 截?cái)辔募?，即輸出?huì)覆蓋文件中的原有數(shù)據(jù)。
• binary 以二進(jìn)制方式打開文件

同時(shí)指定多個(gè)模式時(shí)使用|分隔:

    ofstream ofs("file1", ofstream::out | ofstream::app);

Note：

out模式隱含trunc即覆蓋原文件，若要在原文件末尾添加數(shù)據(jù)，則需要顯式指明app模式。

若沒有指定任何模式，則使用默認(rèn)模式。

string IO

stringstream獨(dú)有的操作如下：

 sstream strm;   //sstream為sstream頭文件中定義的類型，具體可以是istringstream等。
    sstream strm(s); //建立一個(gè)sstream對(duì)象，保存字符串s的一個(gè)拷貝。
    strm.str(); //返回strm保存的string的拷貝。
    strm.str(s); //將string s拷貝到strm。

聲明：
c++ Basic是對(duì)《C++ Primer 第五版》的個(gè)人總結(jié)與疑難解釋，主要用于個(gè)人日后復(fù)習(xí)。
如果想要深入了解更多，請(qǐng)支持正版。

到此這篇關(guān)于c++中的基本IO的文章就介紹到這了,更多相關(guān)c++ io流內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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