帶你瞭解C++的IO流

一、C語言的輸入與輸出

C語言中我們最長用到的輸入輸出方式就是scanf ()與printf()。

scanf(): 從標準輸入設備(鍵盤)讀取數據,並將值存放在變量中。

printf(): 將指定的文字/字符串輸出到標準輸出設備(屏幕)。

C語言借助瞭相應的緩沖區來進行輸入與輸出。如下圖所示: 

 

其中,輸入輸出緩沖區的作用:可以屏蔽掉低級I/O的實現,低級I/O的實現依賴操作系統本身內核的實現,所以如果能夠屏蔽這部分的差異,可以很容易寫出可移植的程序。

可以使用這部分的內容實現“行”讀取的行為,對於計算機而言是沒有“行”這個概念,就可以定義“行”的概念,然後解析緩沖區的內容,返回一個“行”。

二、C++中流的概念

C++中的流是對一種有序連續且具有方向性的數據的抽象描述。

C++流是指信息從外部輸入設備(如鍵盤)向計算機內部(如內存)輸入和從內存向外部輸出設備(顯示器)輸出的過程。

特點是:有序連續、具有方向性。

為瞭實現這種流動,C++定義瞭I/O標準類庫,這些每個類都稱為流/流類。

三、C++IO流

C++系統實現瞭一個龐大的類庫,其中ios為基類,其他類都是直接或間接派生自ios類

1.C++標準IO流

C++標準庫提供瞭4個全局流對象cin、cout、cerr、clog。

cout進行標準輸出,即數據從內存流向控制臺(顯示器)。

cin進行標準輸入即數據通過鍵盤輸入到程序中。

cerr用來進行標準錯誤的輸出。

clog進行日志的輸出,

從上圖可以看出,cout、cerr、clog是ostream類的三個不同的對象,因此這三個對象現在基本沒有區別,隻是應用場景不同。在使用時候必須要包含文件並引入std標準命名空間。

另外:

(1)cin為緩沖流。鍵盤輸入的數據保存在緩沖區中,當要提取時,是從緩沖區中拿。隻有把輸入緩沖區中的數據取完後,才要求輸入新的數據。

(2)輸入的數據類型必須與要提取的數據類型一致,否則出錯。

(3)空格和回車都可以作為數據之間的分格符,所以多個數據可以在一行輸入,也可以分行輸入。但如果是字符型和字符串,則空格(ASCII碼為32)無法用cin輸入,字符串中也不能有空格。回車符也無法讀入。

(4)cin和cout可以直接輸入和輸出內置類型數據,標準庫已經將所有內置類型的輸入和輸出全部重載瞭:

(5)自定義類型需要對<<和>>進行重載。

2. C++文件IO流 

C++根據文件內容的數據格式分為二進制文件文本文件

采用文件流對象操作文件的一般步驟:

(1) 定義一個文件流對象【ifstream ifile(隻輸入用),ofstream ofile(隻輸出用),fstream iofile(既輸入又輸出用)】

(2) 使用文件流對象的成員函數打開一個磁盤文件

(3) 使用提取和插入運算符對文件進行讀寫操作,或使用成員函數進行讀寫

(4) 關閉文件

四、stringstream

在C語言中,如果想要將一個整形變量的數據轉化為字符串格式,可以使用itoa()函數,或使用sprintf()函數。
但在轉化時,都得需要先給出保存結果的空間,空間不好界定,且轉化格式不匹配時,可能還會得到錯誤的結果甚至程序崩潰。

int main()
{
    int n = 123456789;
    char s1[32];
 
    _itoa(n, s1, 10);
 
    char s2[32];
    sprintf(s2, "%d", n);
 
    char s3[32];
    sprintf(s3, "%f", n);
 
    return 0;
}

在C++中,可以使用stringstream類對象來避開此問題。

使用時要包含頭文件stream。該頭文件下,標準庫三個類:istringstreamostringstream stringstream,分別用來進行流的輸入、輸出和輸入輸出操作。

其中stringstream主要可以用來:將數值類型數據格式化為字符串,字符串拼接

stringstream實際是在其底層維護瞭一個string類型的對象用來保存結果

多次數據類型轉化時,一定要用clear()來清空,才能正確轉化,但clear()不會將stringstream底層的string對象清空。

可以使用s. str(“”)方法將底層string對象設置為””空字符串

可以使用s.str()將讓stringstream返回其底層的string對象

stringstream使用string類對象代替字符數組,可以避免緩沖區溢出的危險,而且其會對參數類型進行推演,不需要格式化控制,也不會出現格式化失敗的風險。

總結

本篇文章就到這裡瞭,希望能夠給你帶來幫助,也希望您能夠多多關註WalkonNet的更多內容!

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