c++之流类库与输入输出

其他 2020-04-22 00:57:02 阅读次数: 0

c++ —流类库与输入输出

IO流概念及流类库结构

流是信息流动的一种抽象
流对象与文件操作：
1、程序建立一个流对象
2、指定这个流对象与某个文件对象建立连接
3、程序操作流对象
4、流对象通过文件系统对所连接的文件对象产生作用
提取与插入：
1、读操作在流数据抽象中被称为（从流中）提取
2、写操作被称为向流中插入
在这里插入图片描述

输出流概述

最重要的三个输出流：
1、ostream
2、ofstream
3、ostringstream
预先定义好的输出流对象：
1、cout：标准输出
2、cerr：标准错误输出，没有缓冲，发送给它的内容立即被输出
3、clog：类似于cerr，但是有缓冲，缓冲区满时被输出
将标准输出重新定向到指定位置：
在这里插入图片描述
如何构造输出流对象：
在这里插入图片描述
文件输出流成员函数的三种类型：
1、与操作符等价的成员函数
2、执行非格式化写操作的成员函数
3、其它修改流状态且不同于操作符或插入运算符的成员函数
常用的文件输出流成员函数：
在这里插入图片描述

向文本文件输出

插入运算符"<<"：
为所有标准c++数据类型预先设计的，用于传送字节到一个输出流对象
操纵符：
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例：使用width控制输出宽度

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
	double values[]={1.23,25.34,256.4567,12345.23};
	for(int i=0;i<4;i++){
		cout.width(10);
		cout<<values[i]<<endl;
	}
	return 0;
}

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例2：使用setw操纵符来指定宽度

#include <iostream>
#include <iomanip>
#include <string>
using namespace std;

int main()
{
	double values[]={1.23,25.34,256.4567,12345.23};
	string names[]={"Jhon","Make","Jim","Jimmy"};
	for(int i=0;i<4;i++){
		cout<<setw(6)<<names[i]<<endl;
		cout<<setw(10)<<values[i]<<endl;
	}
	return 0;
}

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例3：设置对齐方式

#include <iostream>
#include <iomanip>
#include <string>
using namespace std;

int main()
{
	double values[]={1.23,25.34,256.4567,12345.23};
	string names[]={"Jhon","Make","Jim","Jimmy"};
	for(int i=0;i<4;i++){
		cout<<setiosflags(ios_base::left)<<setw(6)<<names[i]<<endl;
		//左对齐 
		cout<<resetiosflags(ios_base::left)<<setw(10)<<values[i]<<endl;
		//将刚才设定的左对齐方式取消 
	}
	return 0;
}

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setiosflags操纵符：
在这里插入图片描述
setiosflags的参数（流的格式标识）
在这里插入图片描述
精度：
1、浮点数输出精度默认值为6，如：3466.98
2、要改变精度，要用setprecision操纵符（定义在iomanip中）
3、如果不指定fixed或scientific，精度值则标示有效数字位数
4、如果设置了ios_base::fixed或ios_base::scientific，精度值则标示小数点之后的位数。
例1：未指定fixed或scientific

#include <iostream>
#include <iomanip>
#include <string>
using namespace std;

int main()
{
	double values[]={1.23,25.37,256.4567,12345.23};
	string names[]={"Jhon","Make","Jim","Jimmy"};
	for(int i=0;i<4;i++){
		cout<<setiosflags(ios_base::left)<<setw(6)<<names[i]<<resetiosflags(ios_base::left)<<setw(10)<<setprecision(1)<<values[i]<<endl;;
	//未指定用哪种方式时，系统根据数字特点自动选择一种方式输出，但数据的有效位数都是一位 
	}
	return 0;
}

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例2：指定fixed

#include <iostream>
#include <iomanip>
#include <string>
using namespace std;

int main()
{
	double values[]={1.23,25.37,256.4567,12345.03};
	string names[]={"Jhon","Make","Jim","Jimmy"};
	cout<<setiosflags(ios_base::fixed); //以小数点固定的方式输出 
	for(int i=0;i<4;i++){
		cout<<setiosflags(ios_base::left)<<setw(6)<<names[i]<<resetiosflags(ios_base::left)<<setw(10)<<setprecision(1)<<values[i]<<endl;;
	//其含义变为：小数点后有一位
	}
	return 0;
}

在这里插入图片描述
例3：指定scientific

#include <iostream>
#include <iomanip>
#include <string>
using namespace std;

int main()
{
	double values[]={1.23,25.37,256.4567,12345.03};
	string names[]={"Jhon","Make","Jim","Jimmy"};
	cout<<setiosflags(ios_base::scientific); //以科学计数法的方式输出 
	for(int i=0;i<4;i++){
		cout<<setiosflags(ios_base::left)<<setw(6)<<names[i]<<resetiosflags(ios_base::left)<<setw(10)<<setprecision(1)<<values[i]<<endl;;
	//其含义变为：表示小数的位数都为一位 
	}
	return 0;
}

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向二进制文件输出

二进制文件流：
1、可以使用ofstream构造函数中的模式参量指定二进制输出模式
2、也可以以通常方式构造一个流，然后使用setmode成员函数，在文件打开后改变模式
3、通过二进制文件输出流对象完成输出
例：

#include <fstream> 
using namespace std;

struct Date{
	int year,month,day;
};
int main()
{
	Date dt={2001,1,7};
	ofstream file("date.txt",ios_base::binary);
	//第一个为要打开文件的路径，第二个为以二进制方式打开文件
	file.write(reinterpret_cast<char *>(&dt),sizeof(dt));
	//第一个参数是指向字符类型的指针，第二个参数是写的字节数，reinterpret_cast<char *>为临时类型转换 
	file.close();
	return 0;
}

向字符串输出

字符串输出流（ostringstream）：
1、用于构造字符串
2、功能：
支持ofstream类的除open、close外的所有操作
str函数可以返回当前已构造的字符串
3、典型应用：将数值转换为字符串
例：用ostringstream将数值转换为字符串

#include <iostream>
#include <sstream>
#include <string>
using namespace std;

//函数模板toString可将各种支持“<<”插入符的类型的对象转换为字符串 
template<class T>
inline string toString(const T &v){
	ostringstream os;//创建字符串输出流
	os<<v;//将变量v的值写入字符串流
	return os.str();//返回输出流生成的字符串 
}
int main()
{
	string str1=toString(234);
	cout<<str1<<endl;
	string str2=toString(1.22);
	cout<<str2<<endl;
	//若传入的是一个自定义类的对象，则必须重载插入运算符“<<” 
	return 0;
}

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输入流概述

重要的输入流类：
1、istream类最适合用于顺序文本模式输入。cin是其实例
2、ifstream类支持磁盘文件输入
3、istringstream
构造输入流对象：
在这里插入图片描述
使用提取运算符“>>”从文本文件中输入：
在这里插入图片描述
输入流相关函数：
在这里插入图片描述
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输入流应用举例

例1：get函数应用举例

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
	char ch;
	while((ch=cin.get())!=EOF)//EOF为文件结束符，windows系统是Ctrl+z 
		cout.put(ch);
	return 0;
}

在这里插入图片描述
例2：为输入流指定一个终止字符

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

int main()
{
	string line;
	cout<<"Type a line terminated by 't'"<<endl;
	getline(cin,line,'t');//默认以换行为分隔符 
	cout<<line<<endl;
	return 0;
}

在这里插入图片描述
例3：从文件读入一个二进制记录到一个结构体中

#include <iostream>
#include <fstream>
#include <cstring>
using namespace std;

struct SalaryInfo{
	unsigned id;
	double salary;
};
int main()
{
	SalaryInfo employee1={100001,8000};
	ofstream os("payroll",ios_base::out|ios_base::binary);
	os.write(reinterpret_cast<char *>(&employee1),sizeof(employee1));
	os.close();
	ifstream is("payroll",ios_base::in|ios_base::binary);
	if(is){
		SalaryInfo employee2;
		is.read(reinterpret_cast<char *>(&employee2),sizeof(employee2));
		cout<<employee2.id<<" "<<employee2.salary<<endl;
	}else{
		cout<<"ERROR:can't open file 'payroll'."<<endl;
	}
	is.close();
	return 0;
}

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例4：用seekg函数设置位置指针

#include <iostream>
#include <fstream>
using namespace std;

int main()
{
	int values[]={3,7,0,5,4};
	ofstream os("integers",ios_base::out|ios_base::binary);
	os.write(reinterpret_cast<char *>(values),sizeof(values));
	os.close();
	
	ifstream is("integers",ios_base::in|ios_base::binary);
	if(is){
		is.seekg(3*sizeof(int));//移动读指针的字节数 
		int v;
		is.read(reinterpret_cast<char *>(&v),sizeof(int));
		cout<<"The 4th integer in the file 'integers' is "<<v<<endl;
	}else{
		cout<<"ERROR:can't open file 'integers'."<<endl;
	}
	return 0;
}

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例5：读一个文件并显示其中0元素位置

#include <iostream>
#include <fstream>
#include <cstring>
using namespace std;


int main()
{
	ifstream file("integers",ios_base::in|ios_base::binary);
	if(file){
		while(file){//读到文件尾时file为0
			streampos here=file.tellg();//取得当前读指针的位置
			int v;
			file.read(reinterpret_cast<char *>(&v),sizeof(int));
			//每次读int个数，并将其放入v中
			if(file&&v==0)
				cout<<"Position "<<here<<" is 0."<<endl;
		}	
	} else{
		cout<<"ERROR:can't open file 'integers'."<<endl;
	}
	file.close();
	return 0;
}

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从字符串输入

字符串输入流istringstream：
1、用于从字符串读取数据
2、在构造函数中设置要读取的字符串
3、功能：
支持ifstream类的除open、close外的所有操作
4、典型应用：将字符串转换为数值
例：将字符串转换为数值

#include <iostream>
#include <sstream>
#include <string>

using namespace std;

template <class T>
inline T fromString(const string &str){
	istringstream is(str);//创建字符串输入流 
	T v;
	is>>v;//从字符串输入流中读取变量v 
	return v;//返回变量v 
}

int main()
{
	int v1=fromString<int>("5321");
	cout<<v1<<endl;
	double v2=fromString<double>("1.23");
	cout<<v2<<endl;
	return 0;
}

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输入输出流

两个重要的输入输出流：
1、一个iostream对象可以是数据的源或目的。
2、两个重要的I/O流类都是从iostream派生的，它们是fstream和stringstream、这些类继承了前面叙述的istream和ostream类的功能。
fstream类：
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stringstream类：
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