IO

IO关系图

IO 类的继承关系图

目录

  • 输入输出流iostream
  • 文件输入输出流fstream
  • 字符串输入输出流sstream

0 stream基础知识

  • IO对象没有拷贝或赋值

管理IO的状态

  • 继承自basic_ios和basic_ios_base基类
  • 用来记录stream可能出现的状态。

  • 使用iostate对象来记录和管理io的状态
  • >> <<流运算符（流函数）会返回io的运行状态，如果成功，则会返回true，否则返回false
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#include<iostream>
using namespace std;

int main(){

    //IO state test
    int a{3};
    cin>>a;
    auto old_state = cin.rdstate();//返回s当前的状态
    cout<<old_state<<endl;//输出状态
    cout<<cin.eof()<<endl;//是否终止符
    cout<<cin.fail()<<endl;//是否IO过程错误，但未崩溃
    cout<<cin.bad()<<endl;//是否崩溃
    cout<<cin.good()<<endl;//是否正产
    cin.clear();//充值最初的状态
    cin.setstate(old_state);//设置流的状态

    int word =0;
    while(cin>>word){//>>函数返回流的状态。如果成功则返回true

    }
    return 0;
}

管理输出缓冲区

  • 导致缓冲区刷新的方法
    • 程序正常结束，main函数return之后，缓冲区刷新
    • 缓冲区满时，缓冲区刷新。
    • 流操纵符endl、flush、ends，刷新缓冲区
    • 每个输出操作后，使用流操纵符unitbuf设置流的内部状态，来清空缓冲区。unitbuf是流的属性。
    • 一个输出流可能被关联到另一个流。关联到流的缓冲区会被刷新。cin、cerr、cout相互关联。
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cout<<""<<endl;
cout<<""<<flush;
cout<<""<<ends;

cout<<unitbuf;//所有的输出操作后立即刷新缓冲区
cout<<nounitbuf;//回到正常的刷新方式

字符类型的IO预定义

  • 针对常用的字符提供了以下IO方式。也可以自己根据定义实现二进制IO的过程。
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typedef basic_ios<char>                ios;
typedef basic_ios<wchar_t>            wios;
 
typedef basic_streambuf<char>     streambuf;
typedef basic_streambuf<wchar_t> wstreambuf;
typedef basic_filebuf<char>         filebuf;
typedef basic_filebuf<wchar_t>     wfilebuf;
typedef basic_stringbuf<char>     stringbuf;
typedef basic_stringbuf<wchar_t> wstringbuf;
typedef basic_syncbuf<char>         syncbuf;
typedef basic_syncbuf<wchar_t>     wsyncbuf;
 
typedef basic_istream<char>         istream;
typedef basic_istream<wchar_t>     wistream;
typedef basic_ostream<char>         ostream;
typedef basic_ostream<wchar_t>     wostream;
typedef basic_iostream<char>       iostream;
typedef basic_iostream<wchar_t>   wiostream;
 
typedef basic_ifstream<char>       ifstream;
typedef basic_ifstream<wchar_t>   wifstream;
typedef basic_ofstream<char>       ofstream;
typedef basic_ofstream<wchar_t>   wofstream;
typedef basic_fstream<char>         fstream;
typedef basic_fstream<wchar_t>     wfstream;
 
typedef basic_istringstream<char>     istringstream;
typedef basic_istringstream<wchar_t> wistringstream;
typedef basic_ostringstream<char>     ostringstream;
typedef basic_ostringstream<wchar_t> wostringstream;
typedef basic_stringstream<char>       stringstream;
typedef basic_stringstream<wchar_t>   wstringstream;
 
typedef basic_osyncstream<char>     osyncstream;
typedef basic_osyncstream<wchar_t> wosyncstream;

预定义标准流对象

定义于头文件 <iostream>

  • cin\wcin从标准 C 输入流 stdin 中读取(全局对象)
  • cout\wcout写入到标准 C 输出流 stdout(全局对象)
  • cerr\wcerr写入到标准 C 错误流 stderr， 无缓冲(全局对象)
  • clog\wclog写入到标准 C 错误流 stderr

2 stream的通用方法

istream方法

有格式输入
operator>> 提取带格式数据
无格式输入
get(void) 从流中读并取走（移除类似指针向下一个元素移动）一个字符,关键是这几个函数他妈的参数是什么。真让人头大。以后要是再写文档。请把参数写明白。！！！！！！
peek 仅读出但不取走（不移除类似指针并未移动）一个字符
unget 撤销流中刚取走（移除，类似指针向后退回一个位置）的字符
putback 往输入流中退回一个字符
getline 一直读并取走字符，直至找到给定字符。这函数有毒，不能使用
ignore 读且取走并舍弃字符，直至发现给定字符
read(char,int)* 读并取走一块字符
readsome 读并取走已经可用的字符块
gcount 返回上次无格式输出操作所取走的字符数量
寻位
tellg 返回输入位置指示器
seekg 设置输入位置指示器
杂项
sync 与底层存储设备同步

ostream方法

有格式输出
operator<< 插入带格式数据
无格式输出
put(char) 插入字符
write(char,int)* 插入字符块
寻位
tellp 返回输出位置指示器
seekp 设置输出位置指示器
杂项
flush 与底层存储设备同步

输入方法

  • 绑定istream对象的输入方法
    • istream>>
    • istream.get
    • istream.getline
  • 非对象绑定的输入方法
    • getline
    • gets
    • getchar
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getline(cin,str);

char m[20];
gets(m); //不能写成m=gets();

char ch;
ch=getchar(); //不能写成getchar(ch);

输出方法

总结

很关键。

  • 关于输入输出流的方法。有很多很迷的地方，他们的版本、参数都有很大的区别。从现在开始，必须严格限制，只用一下方法。优先级如下
  1. 流运算法>><<这两个优先级最高。凡是能用则必然使用。
  2. 模板函数方法getline(stream,string,delim)。这是一个通用的非绑定方法。而且可以设置字符的截止运算符。
  3. 流对象的字符操作函数。istream.get()和ostream.put()都是针对单个字符的操作。可以使用。
  4. 涉及到缓冲区的时候。使用刘对象的istream.read()和ostream.write()方法。能读取固定大小的数据。
  • 除此之外的其他方法，肯定都是多余的。其他的方法都不必使用。

1 iostream

头文件

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#include<iostream>

iostream特有的方法

全部继承自ios ios_base istream ostream

2 fstream

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#include<fstream>

fstream特有方法

文件操作

  • is_open检查流是否有关联文件
  • open打开文件，并将它与流关联
  • close关闭关联文件

文件模式

实例

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//2. 创建流
ofstream output;

//3. 打开文件，将流与文件相关联，这里使用相对路径
output.open("number.txt");

//4. 向文件写入数据
output << 1 << " " << 2 << " " << 3 << endl;

//5. 关闭流
output.close();

3 stringstream

头文件

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#include<sstream>

stringstream	basic_stringstream<char>
wstringstream	basic_stringstream<wchar_t>

stringstream的操作

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str获取或设置底层字符串设备对象的内容

string输入流

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//string stream。字符串初始化输入流，通过输入流读取字符串
struct Person{
    string name;
    string phone;
};
vector<Person> p;
string line;
if(getline(cin,line)){
    Person pp;
    stringstream record(line);
    record>>pp.name;
    record>>pp.phone;
    p.push_back(pp);
}
cout<<p[0].name<<endl;
cout<<p[0].phone<<endl;

string输入输出流格式化字符

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//string stream 对字符串进行格式化
double value = 4.55667;
string format_string;
stringstream sstream;
// 将int类型的值放入输入流中
sstream<<setw(10)<<setfill('0')<<fixed<<setprecision(3)<<value;
// 从sstream中抽取前面插入的int类型的值，赋给string类型
sstream >> format_string;
cout<<format_string;

4 格式化输入输出

头文件

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#include<iomanip>

使用流操纵符完成格式化输入输出

流操纵算子 作  用
dec 以十进制形式输出整数
hex 以十六进制形式输出整数
oct 以八进制形式输出整数
fixed 以普通小数形式输出浮点数
scientific 以科学计数法形式输出浮点数
left 左对齐，即在宽度不足时将填充字符添加到右边
right 右对齐，即在宽度不足时将填充字符添加到左边
setbase(b) 设置输出整数时的进制，b=8、10 或 16
setw(w) 指定输出宽度为 w 个字符，或输人字符串时读入 w 个字符
setfill(c) 在指定输出宽度的情况下，输出的宽度不足时用字符 c 填充（默认情况是用空格填充）
setprecision(n) 设置输出浮点数的精度为 n。在使用非 fixed 且非 scientific 方式输出的情况下，n 即为有效数字最多的位数，如果有效数字位数超过 n，则小数部分四舍五人，或自动变为科学计 数法输出并保留一共 n 位有效数字。在使用 fixed 方式和 scientific 方式输出的情况下，n 是小数点后面应保留的位数。
setiosflags(flag) 将某个输出格式标志置为 1
resetiosflags(flag) 将某个输出格式标志置为 0
boolapha 把 true 和 false 输出为字符串
noboolalpha 把 true 和 false 输出为 0、1
showbase 输出表示数值的进制的前缀
noshowbase 不输出表示数值的进制.的前缀
showpoint 总是输出小数点
noshowpoint 只有当小数部分存在时才显示小数点
showpos 在非负数值中显示 +
noshowpos 在非负数值中不显示 +
skipws 输入时跳过空白字符
noskipws 输入时不跳过空白字符
uppercase 十六进制数中使用 A~E。若输出前缀，则前缀输出 0X，科学计数法中输出 E
*nouppercase 十六进制数中使用 a~e。若输出前缀，则前缀输出 0x，科学计数法中输出 e。
internal 数值的符号（正负号）在指定宽度内左对齐，数值右对 齐，中间由填充字符填充。