C++之文字列输入输出

在屏幕上输出字符串

cout

flush、endl

在屏幕上输出字符串

//使用C语言的输入输出函数（例如printf）所需
#include <stdio.h>

//使用C++输入/输出对象所需
#include <iostream>

int main()
{
    printf("printf输出\n");

    //C++的写法
    std::cout << "cout输出\n";

    getchar();
}

实行结果

printf输出
cout输出

cout

cout不是函数，而是类的C++功能。

cout使用“<<”符号输出字符串。使用与移位运算符相同的符号，但功能不同。指定要在“std::cout<<”之后输出的字符串。

要在printf函数中显示变量的内容，可以使用转换指定符（格式字符串）指定参数的类型，但在cout中可以直接记述。但是，只能输出int和double等基本数据类型和一部分C++类，自制的数据类型（结构体等）不能直接输出。

#include <stdio.h>
#include <iostream>

int main()
{
    const char *str1 = "Hello";
    const char *str2 = "World";
    int number = 10;

    printf("%s %s %d\n", str1, str2, number);

    //字符串和数字都可以直接输出
    std::cout << str1 << " " << str2 << " " << number << "\n";

    getchar();
}

实行结果

Hello World 10
Hello World 10

flush、endl

cout也可以与flush和endl等关键词一起使用。这些也需要“std:：”作为开头。

#include <stdio.h>
#include <iostream>

int main()
{
    std::cout << "ABCDE\n";
	
    //刷新缓冲区
    std::cout << "ABCDE\n" << std::flush;
	
    //换行并刷新
    std::cout << "ABCDE" << std::endl;

    getchar();
}

缓冲区是指暂时储存数据的区域。（储存在缓冲器中称为缓冲）
cout等输出流在执行函数的同时，不是在画面上显示文字，而是暂时在缓冲区中存储数据。然后，当缓冲区已满或发出清除缓冲区的指示时，将输出数据，在画面上显示文字。

从缓冲区中清除数据称为缓冲区的刷新。上例的“std:flush”指示将缓冲区中积存的数据扫出来，在画面上显示文字。

“std::endl”也会刷新缓冲区，但最后插入换行符这一点不同。也就是说，字符串的最后可以不加“\n”。

coutの関数

cout使用<<运算符输出字符，但也可以使用cout中提供的函数。

#include <stdio.h>
#include <iostream>

int main()
{
    //单字输出
    std::cout.put('A');
    std::cout.put('\n');

    //字符串输出
    std::cout.write("ABCDE\n", 6);
    std::cout.write("ABCDE\n", 3);

    getchar();
}

实行结果

A
ABCDE
ABC

cout.put是输出单个字符的函数。等同于C语言中的putchar函数。

cout.write是一个输出字符串的函数。与C语言的puts函数相似，但第二参数指定要输出的字符数。如果指定的值小于第一参数，则字符串将在中途中断。相反，指定大值时的动作未定，所以要避免。

另外，使用“<<”运算符输出时，数值等也可以直接输出，但这些函数只能输出文字、字符串

接收键盘输入

使用cin从标准输入接收输入。

#include <stdio.h>
#include <iostream>

int main()
{
    int number;
    char str[100];

    std::cin >> number;
    std::cin >> str;

    std::cout << "\nnumber: " << number << std::endl;
    std::cout << "str: " << str << std::endl;

}

cin使用“>>”运算符，与cout运算符相反。

cin也和cout一样，无论变量的数据类型如何，都可以接收数据。但是，当然，即使想在整数型变量中输入字符串也不能接受。您也不能接收超过预先准备的字符串数组元素数的字符串。（缓冲区超限运行）因此，需要进行错误处理。

输入错误检查

#include <stdio.h>
#include <iostream>

int main()
{
    int number;

    while (1)
    {
        std::cout << "输入整数" << std::endl;
        std::cin >> number;

        if (std::cin.fail())
        {
            std::cout << "输入错误！\n" << std::endl;
            std::cin.clear();
            std::cin.ignore(1024, '\n');
            continue;
        }
        break;
    }
    
    std::cin.ignore(1024, '\n');
    std::cout << "\nnumber: " << number << std::endl;

    getchar();
}

cin.fail関数

cin内部有数据接收的成功和失败的状态，收到键输入后会根据情况改变状态。检查该状态的是cin.fail函数。顾名思义，如果接收失败，则为真。
返回状态的函数包括：

good()	正常状态（无错误）
eof()	文件结束
fail()	读取失败
bad()	其他错误

cin.clear関数

当cin处于某种错误状态后，状态不会自动恢复到正常状态。将状态恢复为good的是cin.clear函数。

如果忘记了这一点，下一次尝试通过cin输入时也会保持错误状态。在错误状态下，cin不接受输入，处理被忽略。结果会陷入无限循环。

cin.ignore関数

如果出现输入错误，则此时停止输入。也就是说，输入流中可能仍有未读取的数据。在这种状态下，如果下一次在cin中接收输入，则不会等待按键输入，就会读取剩余的数据。因为这样不方便，所以把不需要的数据扔掉。为此使用的是cin.ignore函数。

当省略第一参数调用cin.ignore函数时，将自动设置“1”。同样，如果省略第二参数，则会自动设置“traits_type:eof（）”。（这表示数据的端点）

因为不知道输入流中还剩多少个字符，所以在第一参数中指定大的值，有富余地读取数据。控制台输入的最后一定是换行字符，所以在第二参数中指定换行字符，检测到换行字符后结束读取处理。

指定流的最大值

上面读到第1024个字符，但可能会输入更多。如果不安，用std::numeric_limits<std::streamsize>::max()可以设置流中可输入的最大字符数。

std::cin.ignore(std::numeric_limits<std::streamsize>::max(), '\n');

接收字符串时的错误检查

在char型数组中接收字符串时，必须注意缓冲区溢出。可以使用std:setw来避免接收超过已准备数组的元素数的字符。

#include <stdio.h>
#include <iostream>
#include <iomanip>

int main()
{
    char str[32];

    std::cout << "输入字符串" << std::endl;

    //限制32个字符或更多字符的输入
    std::cin >> std::setw(32) >> str;

    std::cout << "\nstr: " << str << std::endl;

    std::cin.ignore(1024, '\n');
    getchar();
}

setw

要使用setw，请包含iomanip。setw是与std::endl等相同的操纵器的一种。操纵器控制输入/输出流的行为。

通过在向字符串数组输入数据之前在setw中指定输入字符数，可以防止输入更多的字符数。但是，字符串数组的结尾是空字符，因此实际输入的字符数为负1个字符。如果使用C++的string类，则输入与指定数字相同的字符数。剩余的数据仍保留在输入流中，如果有再次输入处理，请用cin.ignore函数废弃。

cinの関数

#include <iostream>

int main()
{
    int c1;
    char c2;

    std::cout << "输入文字" << std::endl;
    c1 = std::cin.get();

    std::cout << "输入文字" << std::endl;
    std::cin.ignore(1024, '\n');
    std::cin.get(c2);

    std::cout << "\n输入的字符\n";
    std::cout << (char)c1 << "\n";
    std::cout << c2 << std::endl;

    std::cin.ignore(1024, '\n');
    std::cin.get();
}

int get();从输入流读取一个字符。返回值是读取的字符。

cin.get函数是从输入流中接收一个字符的函数。与C语言的getchar函数相同，但也可以将字符指定为参数。到目前为止，在代码的末尾使用C语言的getchar函数作为输入待机用，但这也被cin.get函数代替。因此，不需要包含stdio.h。

实际上，因为在iostream中包含了stdio.h，所以如果包含iostream的话，即使不特意包含stdio.h也可以使用printf函数等。

cin.get函数仍然存在过载。

#include <iostream>

#define BUFFER 32

int main()
{
    char str1[BUFFER];
    char str2[BUFFER];

    std::cout << "输入字符串" << std::endl;
    std::cin.get(str1, BUFFER);

    std::cout << "输入字符串" << std::endl;
    std::cin.ignore(1024, '\n');
    std::cin.get(str2, BUFFER, '\n');

    std::cout << "\n输入的字符串\n";
    std::cout << str1 << "\n";
    std::cout << str2 << std::endl;

    std::cin.ignore(1024, '\n');
    std::cin.get();
}

第一参数指定字符串数组。
第二参数指定字符串数组的大小（要读取的字符数）。
这样第一参数就可以从输入流接收字符串。
但是，因为最后有空字符，所以实际上可以读取少一个字符的字符数。
如果省略第三个参数，则直到出现换行符时才读取。
也可以为第三参数指定其他字符。

cin.getline関数

#include <iostream>

#define BUFFER 32

int main()
{
    char str1[BUFFER];
    char str2[BUFFER];

    std::cout << "输入字符串" << std::endl;
    std::cin.getline(str1, BUFFER);
    if (!std::cin.good())
    {
        std::cin.clear();
        std::cin.ignore(1024, '\n');
    }

    std::cout << "输入字符串" << std::endl;
    std::cin.getline(str2, BUFFER, '\n');
    if (!std::cin.good())
    {
        std::cin.clear();
        std::cin.ignore(1024, '\n');
    }

    std::cout << "\n输入的字符串\n";
    std::cout << str1 << "\n";
    std::cout << str2 << std::endl;

    std::cin.get();
}

这与在cin.get函数中指定两个或三个参数时的动作几乎相同。

与get函数的不同之处在于，get函数不读取终端字符（留在输入流中），getline函数读取终端字符。
因为get函数没有读取结束字符（\n）而留在输入流中，所以在下次使用get函数之前，如果不将输入流清空，就会出现什么都不能输入的现象。

getline函数读取到结束字符。如果输入的字符数大于或等于数组大小，cin将处于错误状态，因此清除状态并清空输入流。