C++基础语法（七）：输入流、输出流、文件读写【文件输出流：ofstream fr； fr.open(“f1.dat“,ios::out)；】【文件输入流：ifstream fw；】

淡淡的烟草味﹌ 2023-09-28 07:43 7阅读 0赞

## 一、流的概念和流类库的结构 ##

程序的输入指的是从输入文件将数据传送给程序，程序的输出指的是从程序将数据传送给输出文件。

C++输入输出包含以下三个方面的内容：

1.  对系统指定的标准设备的输入和输出。即从键盘输入数据，输出到显示器屏幕。这种输入输出称为标准的输入输出，简称标准I/O。
2.  以外存磁盘文件为对象进行输入和输出，即从磁盘文件输入数据，数据输出到磁盘文件。以外存文件为对象的输入输出称为文件的输入输出，简称文件I/O。
3.  对内存中指定的空间进行输入和输出。通常指定一个字符数组作为存储空间(实际上可以利用该空间存储任何信息)。这种输入和输出称为字符串输入输出，简称串I/O。

C++编译系统提供了用于输入输出的iostream类库。iostream这个单词是由3个部 分组成的，即i-o-stream，意为输入输出流。在iostream类库中包含许多用于输入输出的 类。常用的见表

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ios是抽象基类，由它派生出istream类和ostream类，两个类名中第1个字母i和o分别代表输入(input)和输出(output)。 istream类支持输入操作，ostream类支持输出操作， 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。其继承层次见上图表示。

C++对文件的输入输出需要用ifstrcam和ofstream类，两个类名中第1个字母i和o分别代表输入和输出，第2个字母f代表文件 (file)。ifstream支持对文件的输入操作， ofstream支持对文件的输出操作。类ifstream继承了类istream，类ofstream继承了类ostream，类fstream继承了 类iostream。见图  
![在这里插入图片描述][f755b5fbb5e74f92883147be1d924e2c.png_pic_center]  
I/O类库中还有其他一些类，但是对于一般用户来说，以上这些已能满足需要了。

### 1、与iostream类库有关的头文件 ###

iostream类库中不同的类的声明被放在不同的头文件中，用户在自己的程序中用\#include命令包含了有关的头文件就相当于在本程序中声明了所需 要用到的类。可以换 —种说法：头文件是程序与类库的接口，iostream类库的接口分别由不同的头文件来实现。常用的有

*  iostream 包含了对输入输出流进行操作所需的基本信息。
 *  fstream 用于用户管理的文件的I/O操作。
 *  strstream 用于字符串流I/O。
 *  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。
 *  iomanip 在使用格式化I/O时应包含此头文件。

### 2、在iostream头文件中定义的流对象 ###

在 iostream 头文件中定义的类有 ios，istream，ostream，iostream，istream 等。  
在iostream头文件中不仅定义了有关的类，还定义了4种流对象，

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>对象</th> 
   <th>含义</th> 
   <th>对应设备</th> 
   <th>对应的类</th> 
   <th>c语言中相应的标准文件</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <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>

在iostream头文件中定义以上4个流对象用以下的形式（以cout为例）：

ostream cout ( stdout);

在定义cout为ostream流类对象时，把标准输出设备stdout作为参数，这样它就与标准输出设备(显示器)联系起来，如果有

cout <<3;

就会在显示器的屏幕上输出3。

### 3、在iostream头文件中重载运算符 ###

“<<”和“>>”本来在C++中是被定义为左位移运算符和右位移运算符的，由于在iostream头文件中对它们进行了重载， 使它们能用作标准类型数据的输入和输出运算符。所以，在用它们的程序中必须用\#include命令把iostream包含到程序中。

#include <iostream>

1.  >>a表示将数据放入a对象中。
2.  <<a表示将a对象中存储的数据拿出。

## 二、标准I/O流 ##

标准I/O对象:cin，cout，cerr，clog

### 1、cout流对象 ###

cout是console output的缩写，意为在控制台（终端显示器）的输出。强调几点。

1.  cout不是C++预定义的关键字，它是ostream流类的对象，在iostream中定义。 顾 名思义，流是流动的数据，cout流是流向显示器的数据。cout流中的数据是用流插入 运算符“<<”顺序加入的。如果有:  
    cout<<"I "<<"study C++ "<<“very hard. << “hello world !”;  
    按顺序将字符串"I ", "study C++ ", "very hard.“插人到cout流中，cout就将它们送 到显示器，在显示器上输出字符串"I study C++ very hard.”。cout流是容纳数据的载 体，它并不是一个运算符。人们关心的是cout流中的内容，也就是向显示器输出什么。
2.  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。C++的I/O机制对用户来说，显然是方便 而安全的。
3.  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）。
4.  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。

### 2、cerr流对象 ###

cerr流对象是标准错误流，cerr流已被指定为与显示器关联。cerr的 作用是向标准错误设备(standard error device)输出有关出错信息。cerr与标准输出流cout的作用和用法差不多。但有一点不同：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。当调试程序时，往往不希望程序运行时的出错信息被送到其他文件，而要求在显示器上及时输出，这时 应该用cerr。cerr流中的信息是用户根据需要指定的。

### 3、clog流对象 ###

clog流对象也是标准错误流，它是console log的缩写。它的作用和cerr相同，都是在终端显示器上显示出错信息。区别：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。

缓冲区的概念：

![在这里插入图片描述][6bccfc4056bc41daa0a25cc173e0e1c6.png_pic_center]

## 三、标准输入流 ##

标准输入流对象cin，重点掌握的函数

*  cin.get() //一次只能读取一个字符
 *  cin.get(一个参数) //读一个字符
 *  cin.get(两个参数) //可以读字符串
 *  cin.getline()
 *  cin.ignore()
 *  cin.peek()
 *  cin.putback()

//cin.get
    void test01(){
       
        
    #if 0
    	char ch = cin.get();
    	cout << ch << endl;
    
    	cin.get(ch);
    	cout << ch << endl;
    
    
    	//链式编程
    	char char1, char2, char3, char4;
    	cin.get(char1).get(char2).get(char3).get(char4);
    
    	cout << char1 << " " << char2 << "" << char3 <<  " " << char4 << " ";
    #endif
    
    	char buf[1024] = {
       
         0 };
    	//cin.get(buf.1024);
    	cin.getline(buf,1024);
    	cout << buf;
    }
    
    //cin.ignore
    void test02(){
       
        
    
    	char buf

[c802720e35714f86a108e52d6fea21ad.png_pic_center]: https://img-blog.csdnimg.cn/c802720e35714f86a108e52d6fea21ad.png#pic_center
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[f755b5fbb5e74f92883147be1d924e2c.png_pic_center]: https://img-blog.csdnimg.cn/f755b5fbb5e74f92883147be1d924e2c.png#pic_center
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