IO库
C++语言不直接处理输入输出，而是通过一族定义在标准库中的类型来处理IO。这些类型支持从设备读取数据、向设备写入数据的IO操作，设备可以是文件、控制台窗口等。还有一些类型允许内存IO，即从string读取数据，向string写入数据。
IO类
#include<iostream>
istream; wistream;
ostream; wostream;
iostream; wiostream;
#include<fstream>
ifstream; wifstream;
ofstream; wostream;
fstream; wfstream;
#include<sstream>
istringstream; wistringstream;
ostringstream; wostringstream;
stringstream; wstringstream;iostream定义了用于读写流的基本类型，fstream定义了读写命名文件的类型，sstream定义了读写内存string对象的类型。为了支持使用宽字符的语言，标准库定义了一组类型和对象来操作wchar_t类型的数据。
类型ifstream和istringstream都继承自istream；ofstream和ostringstream继承自ostream。
- IO对象无拷贝或赋值
ofstream out1,out2;
out1=out2; //错误，不能对流对象赋值
ofstream print(ofstream); // 错误不能初始化ofstream参数
out2=print(out2); //错误由于不能拷贝IO对象（无拷贝构造函数），因此我们不能将形参或返回类型设置为流类型，进行IO操作的函数通常以引用方式传递和返回流。读写一个IO对象会改变其状态，因此传递和返回的引用不能是const的。
- 条件状态
IO类定义了一些函数和标志，可以帮助我们访问和操作流的条件状态。
//条件状态 strm表示上述一种IO类型
strm::iostate;//一种机器相关的类型，提供了表达条件状态的完整功能
strm::badbit; //流已经崩溃 ，系统级错误不可恢复的
strm::failbit; //指出IO操作失败 可以恢复的，流还可以继续使用。（到达文件结束是会被置位）
strm::eofbit;//到达了文件结束 到达文件结束是会被置位
strm::goodbit;//未出现错误状态时此值为0；
s.eofbit(); //eofbit置位 返回true
s.fail(); //failbit或badbit置位 返回true
s.good(); //处于有效状态 返回true
s.bad(); //badbit置位 返回true
s.clear(); //流的所有条件状态复位，流的状态设置为有效 返回void
s.clear(flag); //给定条件状态位复位 flag的类型为strm::iostate 返回void
s.setstate(flag);//根据给定的flag标志位，将流s中对应的条件状态位置位 返回void
s.rdstate(); //返回当前状态 类型strm::iostatebadbit表示系统级错误，如不可恢复的读写错误。通常情况下，一旦badbit被置位，流就无法再使用了。在发生可恢复错误后，failbit被置位，如读取数值却读到一个字符等。这种问题可以修正流还可以继续使用。如果到达文件结束位置，eofbit和failbit都会被置位。goodbit的值为0，表示流未发生错误。如果badbit、failbit和eofbit任一个被置位，则检查流的条件会失败。（将流当做条件的代码等价于!fail()。）
//管理条件状态
while(cin>>word);//流保持有效状态时为真
auto old_state=cin.rdstate(); //记住流cin的当前状态
cin.clear();//复位
pross(cin);
cin.setstate(old_state); //回复之前的状态
c.clear(cin,rdstate&~cin.failbit&~cin.badbit);//只复位failbit和badbitiostate类型是一种与机器无关的类型，它提供了表达流状态的完整功能。这个类型应作为一个位集合来使用。IO库定义了四个iostate类型的常量值，表示特定的位模式。
- 管理输出缓冲
每个输出流管理一个缓冲区，用来保存程序的读写的数据，可以将程序的多个输出操作组合成单一的系统级写操作，由于设备的写操作很耗时。
//刷新输出缓冲区
cout<<"hi"<<endl;//输出hi和换行，然后刷新缓冲区
cout<<"hi"<<flush;//输出hi然后刷新缓冲区
cout<<"hi"<<ends;//输出一个hi和一个空字符，然后刷新（向缓冲区插入一个空字符，然后刷新缓冲区）
cout<<unitbuf;//所有输出操作都会立即刷新 每一次写操作之后都进行一次flush操作
count<<nounitbuf;//回到正常的系统管理的缓冲区刷新机制note：程序正常执行，作为return的一部分 输出缓冲区被刷新，如果程序崩溃输出缓冲区不会刷新。
- 关联输入和输出流
一个输出流可能被关联到另一个流上。在这种情况下，当读写被关联的流时，关联到的流的缓冲区会被刷新。cin和cerr都被关联到cout。因此，读cin或写cerr都会导致cout的缓冲区被刷新。
//tie成员函数 两个重载版本
//c.tie();//如果当前流关联到一个输出流，就会返回指向该流的指针，没有为void
// x.tie(&o);//x关联到o 返回指向前流之前关联的输出流的指针， 没有为void
cin.tie(&cout);
ostream *old_tie=cin.tie(nullptr); //cin不在与其他流关联 old_tie指向当前关联到cin的流
cin.tie(&cerr);// 读取cin会刷新
cin.tie(old_tie);//将cin重新关联到cout每个流同时最多关联到一个流，但多个流可以同时关联到同一个ostream。
文件输入输出
#include<fstream>
ifstream;
ofstream;
fstream;除了继承自iostream类型的行为之外，fstream中定义的类型还增加了一些新的成员来管理与流关联的文件。
我们可以对文件类型的流调用如下操作，但是不能对其他IO类型调用这些操作。
//fstream 是上述三种类型中的一种
fstream fstrm;//创建一个未绑定的文件流
fstream fstrm(s); //创建一个fstream对象，并打开文件s(string或者是c风格字符串指针)，这些构造函数是explicit的。
fstream fstrm(s,mode);//按照指定模式打开
fstrm.open(s);//打开s文件，并与fstrm绑定。
fstrm.close();//关闭绑定的文件 并返回void
fstrm.is_open();//返回bool值，指出关联的文件是否成功打开且尚未关闭的- 使用文件流对象
ifstream in(ifile); //构造一个ifstream 并打开指定文件
ofstream out; //输出文件流未关联到任何文件- 成员函数open和close
我们定义了一个空文件流对象，可以随后调用open来将它与文件关联
ifstream in(ifile); //构造一个ifstream 并打开指定文件
ofstream out; //输出文件流未关联到任何文件
out.open(ifile+".copy");//打开指定文件
//通常调用open失败，failbit会被置位，因此通常需要检测
//对一个已经打开的文件流调用open会失败，若想在使用该流，首先要关闭已经关联的文件。
if(out)
process(out);
in.close();
in.ope(infile.2);- 自动构造和析构
for(auto p=agrv+1;p!=argv+argc;++p){
ifstream input(*p);
if(input){
process(input);
}else
cerr<<"couldn't open: "+string(*p);
}当一个fstream对象离开其作用域时，与之关联的文件会自动关闭。在下一步循环中，input会再次创建。
当一个fstream对象被销毁时，close会自动被调用。
- 文件模式
in 读方式打开
out 写方式打开
app 每次写操作都定位到文件末尾
ate 打开文件后立即定位到文件末尾
trunc 截断文件
binary 以二进制方式打开1、只可以对ofstream或fstream对象设定out模式
2、只可以对ifstream或fstream对象设定in模式
3、只有当out也被设定时才可以设定trunc模式
4、只有trunc没被设定，就可以设定app模式。在app模式下，即使没有显示指定out模式，文件总是以输出方式被打开
5、默认情况下，即使我们没有指定trunc，以out模式打开的文件也会被截断。为了保留以out模式打开文件的内容，我们必须同时指定app模式；或者同时指定in模式，即打开文件的同时进行读写操作。
//以out模式打开文件会丢弃已有的数据
ofstream out("file1");//隐含以输出模式打开并截断
ofstream out("file1"，ofstream::out);//隐含截断
ofstream out("file1"，ofstream::out|ofstream::trunc);
ofstream app("file1",ofstream::app);//追加模式 隐函输出
ofstream app("file1",ofstream::app|ofstream::out);
//每次调用open都会确定文件模式
ofstream out;// 未指定文件打开模式
out.open("dasd"); //模式隐含设置为输出和截断
out.close();
out.open("qwe",ofstream::app);//模式为输出和追加
out.close;string流
#include<sstream>
istringstream;
ostringstream;
stirngstream;除了继承得来的操作，sstream中定义的类型还增加了一些成员来管理与流相关联的string。
//stringstream特有操作：(sstream为头文件中的一种类型)
sstream strm;//未绑定的对象
sstream strm(s);//strm是一个sstream对象，保存s拷贝的 sstream对象。此构造函数是explicit的
strm.str(); //返回strm所保存的string的拷贝
strm.str(s);//将s拷贝到strm中,返回void。//使用istringstream
/*输入格式： liumou 165164 646131
dreqwe 41568 46746
....
*/
struct personinfo{
string name;
vector<string> phones;
};
string line,word;
vector<personinfo> people;
while(getline(cin,line))
{
personinfo info;
istringstream record(line);
record>>info.name; //读取名字
while（record>>word）
info.phones.push_back(info);
people.push_back(info);
}
//使用ostringstream
/*当我们需要逐步构造输出，希望最后一起打印时，ostringstream很有用。
对于上面实例我们想逐个验证电话号码，并改变格式，号码有效，输出一个新的文件。无效的号码，我们不会
将其输出，而是打印错误信息。
valid(完成电话号码的验证)
format(改变格式)
*/
for(const auto &entry :people){
ostringstream formatted,badnums;
for(const auto &nums:entry.phones){
if(!valid(nums))
badnums<<" "<<nums;// 存入badnums
else
formatted<<" "<<format(nums);//格式化后存入formatted中
}
if(badnum.str().empty()) //没有错误的子
os<<entry.name<<" "<<formatted.str()<<endl;
else
cerr<<"input error: "<<entry.name
<<" invalid numbers "<<badnums.str()<<endl;
}小结
C++使用标准库类来处理面向流的输入和输出
- iostream处理控制台IO
- fstream处理命名文件IO
- stringstream完成内存string的IO
类fstream和stringstream都是继承自iostream的，输入类继承自istream，输出类继承自ostream。
每个IO对象都维护一组条件状态，用来指出此对象上是否可以进行IO操作。如果遇到了错误，则对象的状态变为失效，则后续的操作不能执行，直至错误被纠正。标准库定义了一组函数，用来设置和检测这些状态。