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【C++课程学习】:C++中的IO流(istream,iostream,fstream,sstream)

📅 2025-09-29 00:46:54 👤 admin 👁️ 5488 ❤️ 198
【C++课程学习】:C++中的IO流(istream,iostream,fstream,sstream)

C++学习笔记:

https://blog.csdn.net/djdjiejsn/category_12682189.html

前言:

在C语言中有各种IO流,控制台IO流,文件IO流。C++作为一门面向对象的语言,肯定是要自己封装IO流的。更加灵活,自定义类也可以重载输入输出流。

1.C语言中的流1.1控制台IO:控制台(console)流有printf,scanf

scanf

从标准输入设备读取数据,放到变量中

printf

向标准输出设备中输出数据

1.2输入,输出缓冲区:设计输入输出缓冲区的好处:

●提高效率,直接将一个小部分整体IO,避免多次IO。IO是和外设打交道,是很浪费时间的。

●有了缓存区,IO的底层实现可以交给操作系统,我们要IO的数据,直接拷贝到缓冲区就行,剩下的交给操作系统,其他类似的缓冲区也是这样的原理。这样可以上次开发不要管IO这部分了,屏蔽这部分的差异,开发效率更高。

●还有一点就是,计算机本来没有‘行’的概念,缓冲区的大小,就可以定义为行的大小,从而可以向缓冲区写满就刷新(按行刷新)。

1.3 流是什么: 1.有序, 2.连续, 3.有方向

2.C++的IO流2.1说明:除了标准IO流,还有文件IO流,stringIO流,后面都讲一下,C++的IO流是一个庞大的体系。继承关系可见下面的图。

推荐C++语法查询的网站:https://www.cplusplus.com/

不是官方的网站,但是感觉挺好用,有什么忘记了的一查便知。

ios继承ios_base,箭头就表示继承。

可见标准IO,文件IO,stringIO,都是由istream,ostream继承来的。

2.2标准流(cin)的标志位:goodbit

为1时,表示输入流正常。

eofbit

为1时,表示读到文件末尾。

failbit

为1时,表示逻辑错误,轻微错误,可以恢复。

badbit

为1,表示读写错误,严重错误,不可回复。

上面的这四个标志位,iostat用的是位图的思想,某个比特位为1,就表示某种情况,所以他们要被一起设置的时候,用按位与|。

eofbit, failbit and badbit are member constants with implementation-defined values that can be combined (as if with the bitwise OR operator). goodbit is zero, indicating that none of the other bits is set.

当eofbit,failbit,badbit没有被设置的时候,goodbit被设置。

2.3当出现类型不匹配出现输入流fail错误时,怎么处理?类型不匹配,failbit被设置,badbit时很严重的错误,进程直接没了。

一:先把三个错误都设置为0,goodbit就设置为1了,就能正常使用了。

通过clear,setstate函数进行设置。

stat函数:

void setstate (iostate state);

clear函数:

void clear (iostate state = goodbit);

我觉得这个clear更好,因为默认的参数就是goodbit。

二:把cin输入缓冲区里面的数据全部拿走。

避免再次输入错误。

整体代码:

if (cin.fail())

{

//清理标志位

cin.clear();

//清理缓冲区

getline(cin, s);

}

代码语言:javascript代码运行次数:0运行复制#include

#include

using namespace std;

int main()

{

int n;

cin >> n;

cout << n << endl;

string s;

if (cin.fail())

{

//清理标志位

cin.clear();

//清理缓冲区

getline(cin, s);

}

cout << "11111111111111" << endl;

cout << cin.good() << endl;

cout << cin.fail() << endl;

cout << cin.bad() << endl;

cout << cin.eof() << endl;

cout << "11111111111111" << endl;

cin >> n;

cout << n << endl;

return 0;

}3.C++的标准IO流:3.1使用说明: 标准输入(cin),标准输出(cout),标准错误(cerr),标准日志(clog)都是继承ios。

前一个是由istream来的,后面三个是ostream来的。

cin是从输入缓冲区读取,放入变量中。

cout,cerr,clog都是向显示器输出,这三个差不多,应用场景不一样。用法如下。

他们都在命名空std中,要不展开命名空间,要不每次用的时候,指明命名空间。

代码语言:javascript代码运行次数:0运行复制#include

using namespace std;

int main()

{

int a;

cin >> a; //标准输入

cout <<"cout:" << a << endl; //标准输出

cerr <<"cerr:" << a << endl; //标准错误

clog <<"clog:" << a << endl; //标准日志

return 0;

} // 单个元素循环输入

while(cin>>a)

{

// ...

}

// 多个元素循环输入

while(c>>a>>b>>c)

{

// ...

}

// 整行接收

while(cin>>str)

{

// ...

}

3.3注意事项:1.我们在用cin的时候,如果我们输错了,一定要在回车之前修改,回车以后就写入输入缓冲区了,就不能修改了。前面也说了流是有方向的,连续的,有方向的,所以输入流,要把前面的读完,才能读后面的。

2.输入的类型和提取的类型必须一样,否则出错,根据不同错误设置不同的bit位。

3.空格和换行可以作为数据之间的区分标志。

4.内置类型库中已经重载了,如果自定义类型要想使用,要重载operator<<,operator>>。

5.连续输出时,Ctrl+z结束,错误标志failbit被设置。

3.4istream作为逻辑判断真假我们在连续输入的时候,cin>>n放在while里面,但是operator >>函数返回的istream&,istream为什么能作为真假进行判断呢?

其本质是istream又去调用了operator bool()

当流失败的时候,有错误标志的时候,返回false,流没有问题的时候,就返回true,就能进行真假判断了。

//while(cin>>n)

while ((cin>>n).operator bool())

{

//哈哈哈哈哈哈哈哈哈哈哈哈哈哈哈哈哈哈哈哈哈哈哈哈哈

//相信美好的事情即将发生

}

4.C++文件IO流 包含的头文件:

#include

文件的可区分为:二进制文件,文本文件。

●ifstream ifile(只输入用)

●ofstream ofile(只输出用)

●fstream iofile(既输入又输出用)

刚刚在写的时候,就打开同一个文件,用ifstream,ofstream同时打开同一个文件,就读不出来了,要对文件读写,得用fstream。BUG

还有就是打开文件设置的权限。

ios_base::binary|ios_base::in

代码语言:javascript代码运行次数:0运行复制int main()

{

//const string filename = "file.txt";

//ofstream out(filename);

//int n = 1001;

//out <

//out.close();

//int m;

//ifstream in(filename);

//in >> m;

//cout << m;

const string filename = "file.txt";

//用|将这个合并

fstream out(filename,ios_base::binary|ios_base::in);

int n = 1001;

out <

int m;

ifstream in(filename, ios_base::binary | ios_base::in);

in >> m;

cout << m;

return 0;

}1.使用文件流对象的成员函数打开一个磁盘文件,使得文件流对象和磁盘文件之间建立联系。

2.使用提取和插入运算符对文件进行读写操作,或使用成员函数进行读。

3.关闭文件。

5.stringstream流这个流的主要用途是,把一系列的类型,转换为字符串。

C语言中的转字符串的函数有:

1.使用itoa()函数。

2.使用sprintf()函数。

这两个函数就是要先开空间,确定好空间的大小,不太好使用。

代码语言:javascript代码运行次数:0运行复制int main()

{

stringstream s;

int a = 12134;

string str;

s << a;

str=s.str();

cout << str;

return 0;

} stringstreams在转换结尾时(即最后一个转换后),会将其内部状态设置为badbit,因此下一次转换是必须调用clear()将状态重置为goodbit才可以转换,但是clear()不会将stringstreams底层字符串清空掉 。

1.stringstream底层是维护了一个string对象保存。

2.对同一个流多次转换时,一定要clear()清理,才能正确转换,但是clear不会把底层的string对象清空。

3.可以用.str("")对string对象进行清空。

4.用.str()拿到底层的string对象里的对象。

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