[C++系列] 65. IO流

1. C语言的输入与输出

C语言中我们用到的最频繁的输入输出方式就是scanf ()与printf()。 scanf(): 从标准输入设备(键盘)读取数据,并将值存放在变量中。printf(): 将指定的文字/字符串输出到标准输出设备(屏幕)。注意宽度输出和精度输出控制。 C语言借助了相应的缓冲区来进行输入与输出。如下图所示:
在这里插入图片描述 对输入输出缓冲区的理解:
1.可以屏蔽掉低级I/O的实现,低级I/O的实现依赖操作系统本身内核的实现,所以如果能够屏蔽这部分的差异,可以很容易写出可移植的程序。
2.可以使用这部分的内容实现“行”读取的行为,对于计算机而言是没有“行”这个概念,有了这部分,就可以定义“行”的概念,然后解析缓冲区的内容,返回一个“行”。

2.流是什么

“流”即是流动的意思,是物质从一处向另一处流动的过程,是对一种有序连续具有方向性数据( 其单位可以是bit,byte,packet )的抽象描述。 C++流是指信息从外部输入设备(如键盘)向计算机内部(如内存)输入和从内存向外部输出设备(显示器)输出的过程。这种输入输出的过程被形象的比喻为“流”。

它的特性是:有序连续、具有方向性

为了实现这种流动,C++定义了I/O标准类库,这些每个类都称为流/流类,用以完成某方面的功能

3. C++ IO流

C++系统实现了一个庞大的类库,其中ios为基类,其他类都是直接或间接派生自ios类
在这里插入图片描述
cerr和clog标准错误输出流,输出设备是显示器在流类库中,最重要的两部分功能为标准输入/输出(standard input/output)和文件处理。在C++的流类库中定义了四个全局流对象:cin,cout,cerr(不进入文件,即不进入缓冲区直接进行打印,即便重定向也不会进文件依旧强制打印)和clog(基本和cout一致,不过流不相同):cin标准输入流对象,键盘为其对应的标准设备;cout标准输出流对象,显示器为标准设备。在新库中要使用这四个功能,必须包含文件并引入std标准命名空间

注意:

  • cin为缓冲流。键盘输入的数据保存在缓冲区中,当要提取时,是从缓冲区中拿。如果一次输入过多,会留在那儿慢慢用,如果输入错了,必须在回车之前修改,如果回车键按下就无法挽回了。只有把输入缓冲区中的数据取完后,才要求输入新的数据。不可能用刷新来清除缓冲区,所以不能输错,也不能多输。
  • 输入的数据类型必须与要提取的数据类型一致,否则出错。出错只是在流的状态字state中对应位置位(置1),程序继续。
  • 空格和回车都可以作为数据之间的分格符,所以多个数据可以在一行输入,也可以分行输入。但如果是字符型和字符串,则空格(ASCII码为32)无法用cin输入,字符串中也不能有空格。回车符也无法读入。
#include <iostream>
#include <fstream>
#include <sstream>
#include <string>

using namespace std;


void filetest() {
	// 将hello,world写入当前路径下的1.txt文件,没有即创建该文件
	ofstream ofs("1.txt");
	ofs << "hello, world" << endl;
	ofs.close();	

	// 以cout读取1.txt文件内的数据信息,遇到空格即终止
	ifstream ifs("1.txt");
	string s;
	ifs >> s;
	cout << s << endl;		// 输出hello,

	// 以getline来读取整行文件信息,getline第一个参数重载类型为char*,不能为string类型
	ifstream ifs("1.txt");
	char str[20];
	ifs.getline(str, 19);
	cout << str << endl;
	ifs.close();
}

void stringtest() {
	ostringstream oss;
	oss << "hello,world!" << endl;
}

// stringstream的操作使用,将字符串转数字,数字转字符串等操作很适用

int main1() {
	//filetest();
	stringtest();
	system("pause");
	return 0;
}

4. 文件流对象

C++根据文件内容的数据格式分为二进制文件和文本文件
文件的操作步骤:

1.定义一个文件流对象

  • ifstream ifile(只输入用)
  • ofstream ofile(只输出用)
  • fstream iofile(既输入又输出用)

2.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
3. 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写
4. 关闭文件

 // 使用文件IO流用文本及二进制方式演示读写配置文件
struct ServerInfo
{
	// ip地址点分十进制,由四个字节构成,即四个char,第一个char为8位,第二个char为8位...
	// 理论上一个ip地址一个int就可以存储
    char _ip[32];   
    int _port;      // 端口
};
 
struct ConfigManager
{
public:
    ConfigManager(const char* configfile = "bitserver.config")
        :_configfile(configfile)
    {}
 
    void WriteBin(const ServerInfo& info)
    {
        // 这里注意使用二进制方式打开写
        // ifstream::binary可以打开任意文件,MP3、txt等等,txt文件打开一般为可读文件
        ofstream ofs(_configfile, ifstream::in|ifstream::binary);
        ofs.write((const char*)&info, sizeof(ServerInfo));	// 第一参数:写入数据 第二参数:数据长度
        ofs.close();
    }
 
    void ReadBin(ServerInfo& info)
    {
         // 这里注意使用二进制方式打开读
        ifstream ifs(_configfile, ifstream::out | ifstream::binary);
        ifs.read((char*)&info, sizeof(ServerInfo));
        ifs.close();
    }
 
    void WriteText(const ServerInfo& info)
    {
        // 这里会发现IO流写整形比C语言那套就简单多了,
        // C 语言得先把整形itoa再写
        ofstream ofs(_configfile);
        ofs << info._ip << endl;
        ofs << info._port << endl;
        ofs.close();
    }
 
    void ReadText(ServerInfo& info)
    {
        // 这里会发现IO流读整形比C语言那套就简单多了,
        // C 语言得先读字符串,再atoi
        ifstream ifs(_configfile);
        ifs >> info._ip;
        ifs >> info._port;
        ifs.close();
    }
 
private:
    string _configfile; // 配置文件
};
 
int main()
{
    ConfigManager cfgMgr;
 
    ServerInfo wtinfo;
    ServerInfo rdinfo;
    strcpy(wtinfo._ip, "127.0.0.1");
    wtinfo._port = 80;
 
    // 二进制读写
    cfgMgr.WriteBin(wtinfo);
    cfgMgr.ReadBin(rdinfo);
    cout << rdinfo._ip << endl;
    cout << rdinfo._port << endl;
 
    // 文本读写
    cfgMgr.WriteText(wtinfo);
    cfgMgr.ReadText(rdinfo);
    cout << rdinfo._ip << endl;
    cout << rdinfo._port << endl;
 
    return 0;
}

5. 利用main函数传参简单实现copy命令

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

using namespace std;

// main函数可通过第一个参数形成递归
// main函数第一个参数为其执行方法
// main函数第二个参数为
int main(int argc, const char * argv[]) {
	if (argc != 3) {
		return -1;
	}

	ifstream ifs(argv[1], ifstream::binary);
	ofstream ofs(argv[2], ofstream::binary);

	char c[1024];
	while (!ifs.eof()) {
		ifs.read(c, 1024);
		ofs.write(c, 1024);
	}

	ifs.close();
	ofs.close();

	system("pause");
	return 0;
}

程序设计完毕后按F5编译,找到.exe文件后,进入PowerShell,进入找到copy.exe文件并跟两个参数,第一参数为原文件,第二参数为拷贝生成文件。
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
即可完成从原文件1.pptx拷贝生成一个2.pptx文件。即简单实现了copy命令。

6. 文档参考

具体的其他使用参考文档
在这里插入图片描述

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