8. IO库

作者出版于 CPP

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IO 库

1 前面章节已经在用的 IO 库设施

istream：输入流类型，提供输入操作。
ostream：输出流类型，提供输出操作
cin：一个istream对象，从标准输入读取数据。
cout：一个ostream对象，向标准输出写入数据。
cerr：一个ostream对象，向标准错误写入消息。
»运算符：用来从一个istream对象中读取输入数据。
«运算符：用来向一个ostream对象中写入输出数据。
getline 函数：从一个给定的istream对象中读取一行数据，存入到一个给定的string对象中。

2 IO 类

2.1 标准库定义的 IO 类型

iostream头文件：从标准流中读写数据，istream、ostream等。
fstream头文件：从文件中读写数据，ifstream、ofstream等。
sstream头文件：从字符串中读写数据，istringstream、ostringstream

2.2 IO 对象不可复制或赋值

1.IO 对象不能存在容器里.
2.形参和返回类型也不能是流类型。
3.形参和返回类型一般是流的引用。
4.读写一个 IO 对象会改变其状态，因此传递和返回的引用不能是const的。

2.3 条件状态

状态	解释
`strm:iostate`	是一种机器无关的类型，提供了表达条件状态的完整功能
`strm:badbit`	用来指出流已经崩溃
`strm:failbit`	用来指出一个 IO 操作失败了
`strm:eofbit`	用来指出流到达了文件结束
`strm:goodbit`	用来指出流未处于错误状态，此值保证为零
`s.eof()`	若流`s`的`eofbit`置位，则返回`true`
`s.fail()`	若流`s`的`failbit`置位，则返回`true`
`s.bad()`	若流`s`的`badbit`置位，则返回`true`
`s.good()`	若流`s`处于有效状态，则返回`true`
`s.clear()`	将流`s`中所有条件状态位复位，将流的状态设置成有效，返回`void`
`s.clear(flags)`	将流`s`中指定的条件状态位复位，返回`void`
`s.setstate(flags)`	根据给定的标志位，将流`s`中对应的条件状态位置位，返回`void`
`s.rdstate()`	返回流`s`的当前条件状态，返回值类型为`strm::iostate`

上表中，strm是一种 IO 类型，(如istream)， s是一个流对象。

2.4 管理输出缓冲

每个输出流都管理一个缓冲区，执行输出的代码，文本串可能立即打印出来，也可能被操作系统保存在缓冲区内，随后再打印。
刷新缓冲区，可以使用如下 IO 操纵符：
- endl：输出一个换行符并刷新缓冲区。
- flush：刷新流，单不添加任何字符。
- ends：在缓冲区插入空字符null，然后刷新。
- unitbuf：告诉流接下来每次操作之后都要进行一次flush操作。
- nounitbuf：回到正常的缓冲方式。

cout<<"hi"<<flush;
cout<<"hi"<<ends;
cout<<"hi"<<endl;
cout<<unitbuf;

关联输入输出流

cin.tie(cout);

3 文件输入输出

头文件fstream定义了三个类型来支持文件 IO：
- ifstream从一个给定文件读取数据。
- ofstream向一个给定文件写入数据。
- fstream可以读写给定文件。
文件流：需要读写文件时，必须定义自己的文件流对象，并绑定在需要的文件上。
fstream 继承自 iostream

3.1 fstream 特有的操作

操作	解释
`fstream fstrm;`	创建一个未绑定的文件流。
`fstream fstrm(s);`	创建一个文件流，并打开名为`s`的文件，`s`可以是`string`也可以是`char`指针
`fstream fstrm(s, mode);`	与前一个构造函数类似，但按指定`mode`打开文件
`fstrm.open(s)`	打开名为`s`的文件，并和`fstrm`绑定
`fstrm.close()`	关闭和`fstrm`绑定的文件
`fstrm.is_open()`	返回一个`bool`值，指出与`fstrm`关联的文件是否成功打开且尚未关闭

上表中，fstream是头文件fstream中定义的一个类型，fstrm是一个文件流对象。

3.2 文件模式

文件模式	解释
`in`	以读的方式打开
`out`	以写的方式打开
`app`	每次写操作前均定位到文件末尾
`ate`	打开文件后立即定位到文件末尾
`trunc`	截断文件
`binary`	以二进制方式进行 IO 操作。

4 string 流

头文件sstream定义了三个类型来支持内存 IO：
- istringstream从string读取数据。
- ostringstream向string写入数据。
- stringstream可以读写给定string。

4.1 stringstream 特有的操作

操作	解释
`sstream strm`	定义一个未绑定的`stringstream`对象
`sstream strm(s)`	用`s`初始化对象
`strm.str()`	返回`strm`所保存的`string`的拷贝
`strm.str(s)`	将`s`拷贝到`strm`中，返回`void`

上表中sstream是头文件sstream中任意一个类型。s是一个string。

5 小结

C++使用标准库类来处理面向流的输入和输出：

iostream 处理控制台 IO
fstream 处理命名文件 IO
stringstream 完成内存 string 的 IO

类 fstream 和 stringstream 都是继承自类 iostream 的。输入类都继承自 istream，输出类都继承自 ostream。因此，可以在 istream 对象上执行的操作，也可在 ifstream 或 istringstream 对象上执行。继承自 ostream 的输出类也有类似情况。

每个 IO 对象都维护一组条件状态，用来指出此对象上是否可以进行 IO 操作。如果遇到了错误 - 例如在输入流上遇到了文件末尾，则对象的状态变为失效，所有后续输入操作都不能执行，直至错误被纠正。标准库提供了一组函数，用来设置和检测这些状态。

6 术语表

待补充

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