C++标准输入流、输出流以及文件流

待我称王封你为后i 2021-12-20 12:27 556阅读 0赞

### **1、流的控制** ###

![175046_xBxt_1783725.png][]

**iomanip** 在使用格式化I/O时应包含此头文件。  
**stdiostream** 用于混合使用C和C + +的I/O机制时，例如想将C程序转变为C++程序

### **2、类继承关系** ###

**![175122_zGaF_1783725.png][]**  
ios是抽象基类，由它派生出istream类和ostream类， iostream类支持输入输出操作，iostream类是从istream类和ostream类通过多重继承而派生的类

类ifstream继承了类istream，类ofstream继承了类ostream，类fstream继承了 类iostream  
**iostream头文件中4种流对象**

<table> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td> 对象 </td> 
 <td> 含义 </td> 
 <td> 对应设备 </td> 
 <td> 对应的类 </td> 
 <td> c语言中相应的标准文件 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td> cin </td> 
 <td> 标准输入流 </td> 
 <td> 键盘 </td> 
 <td> istream_withassign </td> 
 <td> stdin </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td> cout </td> 
 <td> 标准输出流 </td> 
 <td> 屏幕 </td> 
 <td> ostream_withassign </td> 
 <td> stdout </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td> cerr </td> 
 <td> 标准错误流 </td> 
 <td> 屏幕 </td> 
 <td> ostream_withassign </td> 
 <td> stderr </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td> clog </td> 
 <td> 标准错误流 </td> 
 <td> 屏幕 </td> 
 <td> ostream_withassign </td> 
 <td> stderr </td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

**cout补充** 
1、用“cout<<”输出基本类型的数据时，可以不必考虑数据是什么类型，系统会判断数据的类型

并根据其类型选择调用与之匹配的运算符重载函数。这个过程都是自动的，用户不必干预。

如果在C语言中用prinf函数输出不同类型的数据，必须分别指定相应的输出格式符，十分麻烦，而且容易出错

2、cout流在内存中对应开辟了一个缓冲区，用来存放流中的数据，当向cout流插 人一个endl时，

不论缓冲区是否已满，都立即输出流中所有数据，然后插入一个换行符， 并刷新流（清空缓冲区）。

注意如果插人一个换行符”\\n“（如cout<<a<<"\\n"），则只输出和换行，而不刷新cout 流(但并不是所有编译系统都体现出这一区别）。

3、在iostream中只对"<<"和">>"运算符用于标准类型数据的输入输出进行了重载，但未对用户声明的类型数据的输入输出 进行重载。

如果用户声明了新的类型，并希望用"<<"和">>"运算符对其进行输入输出，按照重运算符重载来做。

cout 流通常是传送到显示器输出，但也可以被重定向 输出到磁盘文件，而cerr流中的信息只能在显示器输出

cerr是不经过缓冲区，直接向显示器上输出有关信息，而clog中的信息存放在缓冲区中，缓冲区满后或遇endl时向显示器输出

### **3、标准输入流 cin** ###

重点掌握的函数  
cin.get() //读入一个字符并返回它的值  
cin.get(一个参数) /**/**读入一个字符并把它存储在ch  
cin.get(两个参数) //可以读取字符串  
cin.get(三个参数) //可以读字符串  
cin.getline()  
cin.ignore() //读取字符并忽略指定字符  
cin.peek() //检查下一个输入的字符，不会把字符从流中移除  
cin.putback() //返回一个字符给一个流

**重要**  
1、使用cin，从流中读出的字符，流中就没有这字符了，再次读取时只能读取剩下的  
2、缓冲去只有在遇到EOF、手动敲回车、流（缓存区）满时，才将流中的字符全部读出（即清空缓存区）

**练习**  
1、从流中取一个字符，然后在放进去；  
2、判断流中的第一个字符是不是放进去的那个字符；  
3、从流中读取10个字符；  
4、从流中忽略5个字符，再读取10个字符；  
5、最后读取剩下的字符，最后输出读到的所有字符

#include <iostream>
 using namespace std;
 
 int main()
 {
 char ch1;
 int look;
 char str1[11] = {
 0};
 char str2[11] = {
 0};
 char str3[100] = {
 0};
 
 //从流中取一个字符，然后在放进去
 ch1 = cin.get();
 cin.putback(ch1);
 
 //判断流中的第一个字符是不是放进去的那个字符
 look = cin.peek();
 if(look == (int)ch1)
 {
 cout<<"cin.peek()放进去的字符在第一个位置"<<endl;
 }
 else
 {
 cout<<"cin.peek()放进去的字符不是在第一个位置"<<endl;
 }
 
 //从流中读取10个字符
 cin.get(str1,11);
 
 //从流中忽略5个字符，再读取10个字符
 cin.ignore(5);
 cin.get(str2,11,EOF);
 
 //最后读取剩下的字符，最后输出读到的所有字符
 cin.getline(str3,100);
 
 //输出读到的数据
 cout<<"第一个字符"<<ch1<<endl;
 cout<<"第一组 字符串："<<str1<<endl;
 cout<<"第二组 字符串："<<str2<<endl;
 cout<<"剩下的字符串："<<str3<<endl;
 
 system("pause");
 return 0;
 }

输出：

0123456789abcde9876543210zzzzzzzzzzxxxxxxxxxxxxxyyyyyyyyyyyy
    cin.peek()放进去的字符在第一个位置
    第一个字符0
    第一组 字符串：0123456789
    第二组 字符串：9876543210
    剩下的字符串：zzzzzzzzzzxxxxxxxxxxxxxyyyyyyyyyyyy

### **4、标准输出流 cout** ###

####  **流成员函数** ####

![174816_h2Ml_1783725.png][]

cout.flush() //清空缓冲区  
cout.put() //把字符写入流中  
cout.write() //将字符串写入当前输出流中

![174631_vI3u_1783725.png][]

eg : cout.setf( ios::dec );

cout.setf(ios::hex,ios::basefield)；【建议使用这种】

需注意：1、fmtflags setf( fmtflags flags ); 使用这种，一定要先取消当前基【cout.unself()】，之后才可以设置新的基

2、fmtflags setf( fmtflags flags, fmtflags needed ); 使用这种，第二个参数设为当前的基，或者当不知道当前基时，设为ios\_base::basefield清除当前的所有可能的基

#### **控制符,头文件<iomanip>** ####

![174039_4A0H_1783725.png][] 
eg: cout<<setw(5);

### **5、文件I/O** ###

由于文件设备并不像显示器屏幕与键盘那样是标准默认设备，不能像cout那样**预先定义的全局对象**，所以我们必须**自己定义一个该类的对象。**

ifstream类，它是从istream类派生的，用来支持从磁盘文件的输入。

ofstream类，它是从ostream类派生的，用来支持向磁盘文件的输出。

fstream类，它是从iostream类派生的，用来支持对磁盘文件的输入输出。

#### **文件原理** ####

文件打开都有一个**文件指针**，该指针的初始位置由I/O方式指定，每次读写都从文件指针的当前位置开始。每读入一个字节，指针就后移一个字节。当**文件指针移到最后**，就会遇到**文件结束EOF**（文件结束符也占一个字节，其值为-1)，此时流对象的**成员函数eof的值为非0值(一般设为1)，表示文件结束 了**。

文件关闭，实际上是解除该磁盘文件与文件流的关联，原来设置的工作方式也失效，这样，就不能再通过文件流对该文件进行输入或输出

文件类型：1、**ASCII文件**：文件的每一个字节中均以ASCII代码形式存放数据,即一个字节存放一个字符,这个文件就是ASCII文件(或称字符文件)。

2、**二进制文件**：文件中的信息不是字符数据，而是字节中的二进制形式的信息，因此它又称为字节文件

#### **常用函数** ####

##### **打开文件**： #####

![133556_M6t6_1783725.png][]

**方式1**：对文件输出流、文件流对象，通过ofstream类的构造函数打开文件

格式： ofstream (磁盘文件名, **输入输出方式**);

如果ofstream 为0(假)，表示打开操作失败

如： ofstream fout1(fname,ios::out);

输入输出方式可以使用能够进行组合使用的，以“或”运算（“|”）的方式，如：fstream fout(fname,ios::out|ios::in)

**方式2**：对文件的输出和输入流对象、文件流对象，都可通过open函数打开文件

格式： 文件流对象.open(磁盘文件名, **输入输出方式**);

返回值：为0(假)，打开操作失败

如： fout.open(fname,ios::out)

##### **关闭文件**： #####

在对已打开的磁盘文件的读写操作完成后，必须要关闭该文件 如： outfile.close( );

##### **文件操作** #####

1、可以用流插入运算符“<<”和流提取运算符“>>”输入输出标准类型的数据（>> 读出时在遇空格、换行都结束）。

2、也可以用文件流的put、get、geiline等成员函数进行字符的输入输出。

#include <iostream>
 using namespace std;
 #include "fstream"
 
 int main()
 {
 char fname[] = "d:/file1.txt";
 char buff[1024]= {
 0};
 /*********** 写文件 *************/
 //方式1 输出流ofstream对象调用fopen函数
 ofstream fout;
 fout.open(fname,ios::out);
 if(!fout)
 {
 cout<<"打开文件失败"<<fname<<endl;
 }
 fout<< "hello world !"; //通过左移运算符写入字符串
 fout.flush();
 fout.close();
 
 //方式2 调用输出流ofstream对象的构造函数
 ofstream fout1(fname,ios::out);
 if(!fout1)
 {
 cout<<"打开文件失败"<<fname<<endl;
 }
 fout1.put('h'); //通过put函数写入字符
 fout1.put('e');
 fout1.put('l');
 fout1.put('l');
 fout1.put('o');
 fout1.put('\n');
 fout1.flush();
 fout1.close();
 
 //文件流对象写文件
 fstream file2(fname,ios::in|ios::out);
 file2<<"abdfd\n";
 file2<<"11111\n";
 file2.flush();
 file2.close();
 
 /*********** 读文件 *************/
 //输入流ifstream对象读取文件内容
 ifstream fin;
 fin.open(fname,ios::in);
 fin.getline(buff,1024); //通过getline函数读取字符串
 cout<<buff<<endl; 
 fin.close();
 
 //文件流对象读文件内容
 fstream file1(fname,ios::in|ios::out);
 file1>>buff; //通过右移运算符读出字符串
 file1.close();
 cout<<buff<<endl;
 
 
 system("pause");
 return 0;
 }

#### **二进制文件操作** ####

对二进制文件的读写主要用istream类的成员函数read和write来实现。这两个成员函数的原型为

istream& read(char \*buffer,int len);

ostream& write(const char \* buffer,int len);

#include <iostream>
 using namespace std;
 #include <fstream>
 
 class Teacher
 {
 
 public:
 Teacher()
 {
 
 }
 Teacher(int age,char name[20])
 {
 this->age = age;
 strcpy(this->name,name);
 }
 void prinfInfo()
 {
 cout<<"Teacher name:"<<this->name<<" age:"<<this->age<<endl;
 }
 private:
 int age;
 char name[20];
 };
 
 int main()
 {
 Teacher t1(31,"xiaoming");
 Teacher t2(32,"xiaohong");
 Teacher t3(33,"xiaohua");
 Teacher t4(34,"xiaoxin");
 char fname[] = "d:/file2";
 fstream fs(fname,ios::binary|ios::out);
 if(!fs)
 {
 cout<<"文件打开失败"<<endl;
 }
 fs.write((char *)&t1,sizeof(Teacher));
 fs.write((char *)&t2,sizeof(Teacher));
 fs.write((char *)&t3,sizeof(Teacher));
 fs.write((char *)&t4,sizeof(Teacher));
 fs.flush();
 fs.close();
 
 fstream fs2(fname,ios::binary|ios::in);
 if(!fs)
 {
 cout<<"文件打开失败"<<endl;
 }
 Teacher tt;
 fs2.read((char *)&tt,sizeof(Teacher));
 tt.prinfInfo();
 fs2.read((char *)&tt,sizeof(Teacher));
 tt.prinfInfo();
 fs2.read((char *)&tt,sizeof(Teacher));
 tt.prinfInfo();
 fs2.read((char *)&tt,sizeof(Teacher));
 tt.prinfInfo();
 fs2.close();
 
 system("pause");
 return 0;
 }

输出：

Teacher name:xiaoming   age:31
    Teacher name:xiaohong   age:32
    Teacher name:xiaohua   age:33
    Teacher name:xiaoxin   age:34

转载于:https://www.cnblogs.com/leebxo/p/11059563.html

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