帶你了解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(biāo)準(zhǔn)輸入設(shè)備(鍵盤)讀取數(shù)據(jù),并將值存放在變量中。
printf():
將指定的文字/字符串輸出到標(biāo)準(zhǔn)輸出設(shè)備(屏幕)。
C語言借助了相應(yīng)的緩沖區(qū)來進(jìn)行輸入與輸出。如下圖所示:
其中,輸入輸出緩沖區(qū)的作用:可以屏蔽掉低級(jí)I/O的實(shí)現(xiàn),低級(jí)I/O的實(shí)現(xiàn)依賴操作系統(tǒng)本身內(nèi)核的實(shí)現(xiàn),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(nèi)容實(shí)現(xiàn)“行”讀取的行為,對(duì)于計(jì)算機(jī)而言是沒有“行”這個(gè)概念,就可以定義“行”的概念,然后解析緩沖區(qū)的內(nèi)容,返回一個(gè)“行”。
二、C++中流的概念
C++中的流是對(duì)一種有序連續(xù)且具有方向性的數(shù)據(jù)的抽象描述。
C++流是指信息從外部輸入設(shè)備(如鍵盤)向計(jì)算機(jī)內(nèi)部(如內(nèi)存)輸入和從內(nèi)存向外部輸出設(shè)備(顯示器)輸出的過程。
特點(diǎn)是:有序連續(xù)、具有方向性。
為了實(shí)現(xiàn)這種流動(dòng),C++定義了I/O標(biāo)準(zhǔn)類庫,這些每個(gè)類都稱為流/流類。
三、C++IO流
C++系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了一個(gè)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(biāo)準(zhǔn)IO流
C++標(biāo)準(zhǔn)庫提供了4個(gè)全局流對(duì)象cin、cout、cerr、clog。
cout進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)輸出,即數(shù)據(jù)從內(nèi)存流向控制臺(tái)(顯示器)。
cin進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)輸入即數(shù)據(jù)通過鍵盤輸入到程序中。
cerr用來進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)錯(cuò)誤的輸出。
clog進(jìn)行日志的輸出,
從上圖可以看出,cout、cerr、clog是ostream類的三個(gè)不同的對(duì)象,因此這三個(gè)對(duì)象現(xiàn)在基本沒有區(qū)別,只是應(yīng)用場景不同。在使用時(shí)候必須要包含文件并引入std標(biāo)準(zhǔn)命名空間。
另外:
(1)cin為緩沖流。鍵盤輸入的數(shù)據(jù)保存在緩沖區(qū)中,當(dāng)要提取時(shí),是從緩沖區(qū)中拿。只有把輸入緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)取完后,才要求輸入新的數(shù)據(jù)。
(2)輸入的數(shù)據(jù)類型必須與要提取的數(shù)據(jù)類型一致,否則出錯(cuò)。
(3)空格和回車都可以作為數(shù)據(jù)之間的分格符,所以多個(gè)數(shù)據(jù)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?;剀嚪矡o法讀入。
(4)cin和cout可以直接輸入和輸出內(nèi)置類型數(shù)據(jù),標(biāo)準(zhǔn)庫已經(jīng)將所有內(nèi)置類型的輸入和輸出全部重載了:
(5)自定義類型需要對(duì)<<和>>進(jìn)行重載。
2. C++文件IO流
C++根據(jù)文件內(nèi)容的數(shù)據(jù)格式分為二進(jìn)制文件和文本文件。
采用文件流對(duì)象操作文件的一般步驟:
(1) 定義一個(gè)文件流對(duì)象【ifstream ifile(只輸入用),ofstream ofile(只輸出用),fstream iofile(既輸入又輸出用)】
(2) 使用文件流對(duì)象的成員函數(shù)打開一個(gè)磁盤文件
(3) 使用提取和插入運(yùn)算符對(duì)文件進(jìn)行讀寫操作,或使用成員函數(shù)進(jìn)行讀寫
(4) 關(guān)閉文件
四、stringstream
在C語言中,如果想要將一個(gè)整形變量的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為字符串格式,可以使用itoa()函數(shù),或使用sprintf()函數(shù)。
但在轉(zhuǎn)化時(shí),都得需要先給出保存結(jié)果的空間,空間不好界定,且轉(zhuǎn)化格式不匹配時(shí),可能還會(huì)得到錯(cuò)誤的結(jié)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(duì)象來避開此問題。
使用時(shí)要包含頭文件stream。該頭文件下,標(biāo)準(zhǔn)庫三個(gè)類:istringstream
、ostringstream
和 stringstream
,分別用來進(jìn)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(shù)值類型數(shù)據(jù)格式化為字符串,字符串拼接。
stringstream實(shí)際是在其底層維護(hù)了一個(gè)string類型的對(duì)象用來保存結(jié)果。
多次數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)化時(shí),一定要用clear()來清空,才能正確轉(zhuǎn)化,但clear()不會(huì)將stringstream底層的string對(duì)象清空。
可以使用s. str("")方法將底層string對(duì)象設(shè)置為""空字符串。
可以使用s.str()將讓stringstream返回其底層的string對(duì)象。
stringstream使用string類對(duì)象代替字符數(shù)組,可以避免緩沖區(qū)溢出的危險(xiǎn),而且其會(huì)對(duì)參數(shù)類型進(jìn)行推演,不需要格式化控制,也不會(huì)出現(xiàn)格式化失敗的風(fēng)險(xiǎn)。
總結(jié)
本篇文章就到這里了,希望能夠給你帶來幫助,也希望您能夠多多關(guān)注腳本之家的更多內(nèi)容!
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