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一 缓冲区

(1)标准输入:从键盘输入数据到程序(input)

(2)标准输出:程序数据输出到显示器(output)

(3)标准输入 + 标准输出 = 标准I/O

(4)文件I/O = 文件的输入和输出

缓冲区是位于内存当中的一小块内存用于缓冲输入(输入缓冲区)内容或者输出(输出缓冲区)内容。

二 标准输入流cin

标准输入流cin的成员方法有:

方法 描述
cin.get() 返回缓冲区的第一个字符
cin.get(ch) 返回缓冲区的第一个字符并存入char类型变量ch中
cin.get(buf, 256) 从缓冲区中读取一个字符串存入buf中
cin.getline(buf, 256) 从缓冲区中读取一行数据(不包括换行符)
cin.ignore() 忽略当前的字符
cin.peek() 偷瞄一眼(返回)缓冲区的第一个字符,不将该字符从缓冲区取走
cin.putback() 将字符重新放入缓冲区首部

下面是一个有关cin的应用案例。

// cin
void Test1()
{
// 从缓冲区中一次读取一个字符,然后输出
char ch1;
while ((ch1 = cin.get()) != EOF)
{
cout << ch1 << endl;
} char ch2;
cin.get(ch2); // 读取一个字符 char buf[1024];
cin.get(buf, 1024); // 从缓冲区读取一个字符串,存入buf中 cin.getline(buf, 1024); // 读取一行数据(不包括换行符) cin.ignore(); // 忽略一个字符
cin.ignore(2); // 忽略两个字符
cin.ignore(10, '\n'); // 忽略前10个字符,直到遇到'\n' cin.peek(); // 偷瞄一眼(返回)缓冲区的第一个字符,不将该字符从缓冲区开头取走! // 从缓冲区取走一个字符然后将其重新放入缓冲区首部
char ch = cin.get();
cin.putback(ch);
}

三 标准输出流cout

标准输出流cout的成员方法有:

方法 描述
cout.flush() 刷新缓冲区
cout.put() 向缓冲区写字符
cout.write() 二进制流的输出
cout.width() 输出格式控制符
cout.fill() 设定填充符号
cout.setf(flag) 设置标志

下面是一个cout的应用实例。

// cout
void Test2()
{
cout << "Hello World!"; // 不会立马输出,而是将"Hello World!"送入输出缓冲区
cout.flush(); // 刷新缓冲区,"Hello World!"才会显示在屏幕上 // 往缓冲区插入字符
cout.put('I').put(' ').put('L').put('O').put('V').put('E');
cout << endl; // 二进制流输出
cout.write("I LOVE CHINA", strlen("I LOVE CHINA"));
cout << endl; // 格式化输出
int number = 10;
cout << "十进制:" << number << endl;
cout.unsetf(ios::dec); // 卸载默认的十进制输出方式
cout.setf(ios::oct); // 设置为八进制输出方式
cout.setf(ios::showbase); // 显示八进制前导0
cout << "八进制:" << number << endl;
cout.unsetf(ios::oct); // 卸载八进制输出方式
cout.setf(ios::hex); // 设置为十六进制输出方式
cout << "十六进制:" << number << endl; // 设定显示位宽
cout.width(10); // 10位的显示位宽
cout.fill('*'); // 其余部分用*填充
cout.setf(ios::left); // 左对齐
cout << number << endl; // 以上是通过成员方法实现输出控制的
// 下面通过输出控制符来进行输出控制
// 需要引入头文件iomapip
cout << hex // 十六进制输出
<< setiosflags(ios::showbase) // 显示十六进制前导0x
<< setw(10) // 设定位宽为10
<< setfill('~') // 其余部分用~填充
<< setiosflags(ios::left) // 左对齐
<< number
<< endl; }

四 文件输入输出

文件输入流ifstream

文件输出流ofstream

文件输入输出流fstream

文件的打开方式

文件流的状态

文件流的定位:文件指针(输入指针,输出指针)

文本文件和二进制文件

文件流和文件流对象

输入输出是以系统指定的标准设备(输入设备为键盘,输出设备为显示器)为对象的。在实际应用中,常以磁盘文件为对象,即从磁盘文件读取数据,将数据输出到磁盘文件。和文件有关的输入输出类主要在fstream.h这个头文件中被定义,在这个头文件中主要定义了三个类,由这三个类控制对文件的各种输入输出操作,它们分别是ifstreamofstreamfstream。其中fstream类是由iostream类派生而来,它们之间的继承关系如下。

graph TD;
istream-->ifstream;
istream-->iostream;
ostream-->ofstream;
ostream-->iostream;
iostream-->fstream;

由于文件设备并不像显示器屏幕和键盘一样是标准默认设备,所以它在fstream.h头文件中是没有像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。

下面是一个文本文件读写的应用案例。

// 文本文件读写
void TestText()
{
char *source = "C:\\src.txt";
char *destination = "C:\\dst.txt"; // 以只读方式打开文件
ifstream is(source, ios::in);
if (!is)
{
cerr << "打开文件失败!" << endl;
return;
} // 等价写法
// ifstream ism;
// ism.open(source, ios::in); // 开始读文件
// char ch;
// while (is.get(ch))
// {
// cout << ch;
// }
// cout << endl; // 文件关闭
// is.close(); // 以追加写入的方式打开文件,ios::app表示append追加
ofstream os(destination, ios::out | ios::app);
if (!os)
{
cerr << "打开文件失败!" << endl;
return;
} // 从source读取往destination写入
char ch;
while (is.get(ch))
{
cout << ch;
os.put(ch);
}
cout << endl; // 关闭文件
is.close();
os.close();
}

下面是一个使用二进制文件读写进行对象序列化的案例。

// Person类
class Person
{
public:
Person() = default;
Person(int age, int id) : age(age), id(id) {}
void Show()
{
cout << "age = " << age << endl;
cout << "id = " << id << endl;
} private:
int age;
int id;
}; // 二进制文件读写
void TestBinary()
{
// Windows下的每行结束标志是\r\n,而Linux下每行结束标志就是\n
// 所以在Linux下,用文本模式或者二进制模式去读文本文件没有任何区别
// 但Windows下却存在着不小的差别,具体如下:
// 如果你用文本模式读取文本文件,则Windows会将\r\n转换成\n
// 如果你用文本模式写入文本文件,则Windows会将\n转换成\r\n
// 如果你用二进制模式读写文件,则不存在转换,如论读写都保留\r\n // 将p1,p2写入文件里
Person p1(10, 1001);
Person p2(11, 1002); char *destination = "C:\\dst.txt";
// 以二进制方式ios::binary打开文件
ofstream os(destination, ios::out | ios::binary);
if (!os)
{
cerr << "打开文件失败!" << endl;
return;
}
// 以二进制方式写文件
os.write((char *)&p1, sizeof(p1));
os.write((char *)&p2, sizeof(p2));
// 关闭文件
os.close(); // 读取二进制文件
ifstream is(destination, ios::in | ios::binary);
if (!is)
{
cerr << "打开文件失败!" << endl;
return;
}
Person p;
is.read((char *)&p, sizeof(Person));
p.Show();
is.read((char *)&p, sizeof(Person));
p.Show(); // 关闭文件
is.close();
}

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