C语言的输入和输出
我们用到最多的输入输出方式是scanf()和printf().
scanf():从标准输入设备(键盘)读取数据,并将值存放在变量中。
printf():将指定的文字/字符输出到标准输出设备(屏幕)。
在这里插入图片描述
流是什么
“流”是流动的意思,是物质从一处向另一处流动的过程,是对一种有序连续且具有方向性的数据的抽象描述。
C++流是指信息从外部输入设备(如键盘)向计算机内部(如内存)输入和 从内存向外部输出设备(显示器)输出的过程。这种输入输出的过程被形象的比喻为“流”。
特性:有序连续,具有方向性
为了实现这种流动,C++定义了I/O标准类库,每个类都称为流/流类,用以完成某方面的功能。

C++IO流

C++系统实现了一个庞大的类库,其中ios为基类,其他类都是直接或间接派生自ios类。
在这里插入图片描述
C++标准IO流
C++标准库提供了4个全局流对象cin、cout、cerr、clog,使用cout进行标准输出,即数据从内存流向控制台(显示器)。使用cin进行标准输入即数据通过键盘输入到程序中,C++标准库还提供了cerr用来进行标准错误的输出,clog进行日志的输出,从上图可见,cout、cerr、clog是ostream类的三个不同的对象,因此这三个对象现在基本没区别,只是应用场景不同。

在使用的时候必须要包含文件并引入std标准命名空间。
注意:
1.cin为缓冲流。键盘输入的数据保存在缓冲区中,当要提取时,是从缓冲区拿。若一次输入过多,会留在那里慢慢用。如果输入错了,必须在回车之前修改,回车键按下就无法挽回了。只有把输入缓冲区中的数据取完后,才要求输入新的数据。
2.输入的数据类型必须与要提取的数据类型一致,否则出错
3.空格和回车都可以作为数据之间的分隔符,所以多个数据在一行输入,也可以分行输入。如果是字符型或字符串,则空格(ASCII码为32)无法用cin输入,字符串中也不能有空格,回车符也无法读入。
4.cin和cout可以直接输入输出内置数据类型,因为标准库已将所有内置类型的输入和输出全部重载了:
在这里插入图片描述
5.对于自定义类型,如果要支持cin和cout的标准输入输出,需要对<<和>>进行重载。
6.istream类型对象转换为逻辑条件判断值

istream& operator>>(int& val);
explicit operator bool() const;

用while(cin>>i)去流中提取对象数据时,调用的是operator>>,返回值是istream类型的对象,那么这里可以做逻辑条件值源自于istream的对象又调用了operator bool,operator bool调用时如果接收流失败,或者有结束标志,则返回false。

class Date
{
	friend ostream& operator<<(ostream& out, const Date& d);
	friend istream& operator>>(istream& in, Date& d);
public:
	Date(int year = 1, int month = 1, int day = 1)
		:_year(year)
		, _month(month)
		, _day(day)
	{}
	operator string()
	{
		string str;
		str += to_string(_year);
		str += ' ';
		str += to_string(_month);
		str += ' ';
		str += to_string(_day);
		return str;
	}
	operator bool()
	{
		if (_year == 0)
			return false;
		else
			return true;
	}
private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};
istream& operator>>(istream& in, Date& d)
{
	in >> d._year >> d._month >> d._day;
	return in;
}
ostream& operator << (ostream& out, const Date& d)
{
	out << d._year << " " << d._month << " " << d._day;
	return out;
}

C++文件IO流
C++根据文件内容的数据格式分为二进制文件和文本文件。采用文件流对象操作文件的一般步骤:

1.定义一个文件流对象
ifstream ifile(输入用)
ofstream ofile(输出用)
fstream iofile(输入输出都可用)

2.使用文件流对象的成员函数打开一个磁盘文件,使得文件流对象和磁盘文件之间建立联系。
3.使用提取和插入运算符对文件进行读写操作,或使用成员函数进行读写。
4.关闭文件。

struct ServerInfo
{
	char _address[32];
	int _port;
	Date _date;
};
class ConfigManager
{
public:
	ConfigManager(const char* filename="test.txt")
		:_filename(filename)
	{ }
	//二进制读写--简单高效 缺点:写到文件中内容看不懂
	void WriteBin(const ServerInfo& info)
	{
		ofstream ofs(_filename, ios_base::out | ios_base::binary);
		ofs.write((const char*)&info, sizeof(info));
	}
	void ReadBin(ServerInfo& info)
	{
		ifstream ifs(_filename, ios_base::in | ios_base::binary);
		ifs.read((char*)&info, sizeof(info));
	}
	void WriteText(const ServerInfo& info)
	{
		ofstream ofs(_filename);
		ofs << info._address << " " << info._port << " " << info._date;
	}
	void ReadText(ServerInfo& info)
	{
		ifstream ifs(_filename);
		ifs >> info._address >> info._port >> info._date;
	}
private:
	string _filename;
};
int main()
{
	ServerInfo winfo = { "123.3.3.11111111111111111",80,{2025,11,7} };
	ConfigManager cm("test.bin");
	cm.WriteBin(winfo);

	return 0;
}
int main()
{
	ConfigManager cf_bin("test.bin");
	ServerInfo sf1;
	cf_bin.ReadBin(sf1);
	cout << sf1._address << " " << sf1._port << " " << sf1._date << endl;
	return 0;
}
int main()
{
	ServerInfo winfo = { "123.3.3.11111111111111111",80,{2025,11,7} };
	ConfigManager cm("test.txt");
	cm.WriteText(winfo);

	return 0;
}
int main()
{
	ConfigManager cf_bin("test.txt");
	ServerInfo sf1;
	cf_bin.ReadText(sf1);
	cout << sf1._address << " " << sf1._port << " " << sf1._date << endl;
	return 0;
}
int main()
{
	ifstream ifs("Test.cpp");
	char ch;
	while (ifs.get(ch))
	{
		cout << ch;
	}
	return 0;
}

stringstream的简单介绍

在C语言中,若想将一个整型变量的数据转化为字符串格式,如何做?
1.itoa()函数
2.使用sprintf()函数

但两个函数在转化时,都需要先给出保存结果的空间,空间的大小不好界定,而且转化格式不匹配时,可能得到错误的结果甚至程序崩溃。

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", (double)n);//若不转换为double则会产生错误结果。
	return 0;
}

在C++中,可用stringstream类对象来避开此问题。
在程序中若想用stringstream,必须要包含头文件。在该头文件下,有标准库的三个类:istringstream,ostringstream和stringstream,分别用来进行流的输入,输出和输入输出操作。下面主要介绍stringstream.
stringstream可以用来:
1.将数值类型数据格式化为字符串。

#include <iostream>
#include <sstream>
using namespace std;
int main()
{
	int a = 123456;
	string sa;

	stringstream s;
	s << a;
	s >> sa;
	string ret;
	ret = s.str();
	cout << ret << endl;

	s.str("");//清空内容
	s.clear();//清空状态标志
	//两者通常需要一起使用来完全重置stringstream
	double d = 12.34;
	s << d;
	s >> sa;

	string sValue;
	sValue = s.str();
	cout << sValue << endl;

	return 0;
}

在这里插入图片描述
2.字符串拼接

int main()
{
	stringstream sstream;
	//将多个字符串放入sstream中
	sstream << "first" << " " << "string,";
	sstream << "second string";
	cout << "strResult is:" << sstream.str() << endl;

	//清空sstream
	sstream.str("");
	sstream << "third string";
	cout << "After clear,sstream is:" << sstream.str() << endl;

	return 0;
}

3.序列化和反序列化结构数据

class Date
{
public:
	Date(int year=2000, int month=1, int day=1)
		:_year(year)
		, _month(month)
		, _day(day)
	{}
	friend ostream& operator<<(ostream& out, const Date& d);
	friend istream& operator>>(istream& in, Date& d);
private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};
ostream& operator<<(ostream& out, const Date& d)
{
	out << d._year << " " << d._month << " " << d._day;
	return out;
}
istream& operator>>(istream& in, Date& d)
{
	in >> d._year >> d._month >> d._day;
	return in;
}
struct ChatInfo
{
	string _name;
	int _id;
	Date _date;
	string _msg;
};
int main()
{
	//结构信息序列化为字符串
	ChatInfo wInfo = { "张三",123456,{2025,11,11},"晚上一起吃饭吗" };
	ostringstream oss;
	oss << wInfo._name << " " << wInfo._id << " " << wInfo._date << " " << wInfo._msg;
	string str = oss.str();
	cout << str << endl << endl;
	
	//我们通过网络将这个字符串发送,实际开发中信息相对更复杂。
	//一般会用Json,xml等方式进行更好的支持。

	//字符串解析为结构体信息
	ChatInfo rInfo;
	istringstream iss(str);
	iss >> rInfo._name >> rInfo._id >> rInfo._date >> rInfo._msg;
	cout << "--------------------------------------------" << endl;
	cout << "姓名:" << rInfo._name << "(" << rInfo._id << ")";
	cout << rInfo._date << endl;
	cout << rInfo._name << ":->" << rInfo._msg << endl;
	cout << "---------------------------------------" << endl;
	return 0;
}

在这里插入图片描述

注意
1.stringstream实际是在底层维护了一个string类型的对象用来保存结果。
2.多次数据类型转化时,一定要用clear()来清空才能正确转化,但clear()不会将stringstream底层的string对象清空。
3.可使用s.str(“”)方法将底层string对象设置为""空字符串。
4.可以使用s.str()返回stringstream底层的string对象。
5.stringstream使用string类对象代替字符数组,可以避免缓冲区溢出的危险,而且其会对参数类型进行推演,不需要格式化控制,也不会出现格式化失败的风险,因此使用更方便安全。

Logo

有“AI”的1024 = 2048,欢迎大家加入2048 AI社区

更多推荐