前言
基本的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，通常用于输出程序错误消息，写入到标准错误。
- >>运算符，用来从一个istream对象读取输入数据。
- <<运算符，用来向一个ostream对象写入输出数据。
- getline函数，从一个给定的istream对象读取一行数据，存入一个指定的string对象中。
IO类
三种最常用的IO头文件
- iostream头文件定义了 控制台读写流的基本类型。
- fstream定义了读写命名文件的类型。
- sstream定义了读写内存string对象的类型。
IO对象不能拷贝复制
ofstream out1,out2;
out1 = out2; //报错，不能对流对象复制
ofstream print(ofstream); //错误，不能初始化ofstream参数
out2 = print(out2); //错误，不能拷贝流对象
流的条件状态
ostream s;
bool istrue;
istrue = s.eof(); //流到达文件末尾则为true
istrue = s.fail(); //IO失败则为true
istrue = s.bad(); //流崩溃则为true
istrue = s.good(); //流处于有效状态则返回true
s.clear(); //将所有状态复位，流的状态重置为有效状态
s.clear(flags); //根据指定的flags标志位将流s的对应条件状态位复位
s.setstate(flags); //根据给定的flags标志位，将流s的对应条件状态位置位
s.rdstate(); //返回流的当前状态
管理输出缓冲
缓冲刷新（数据真正地写到输出设备和文件中）的触发机制
- 程序正常结束，main函数return。
- 缓冲区满，需要刷新缓冲区。
- 使用诸如endl（换行）、flush（不附加字符）、ends（附加一个空字符）等操作符显式地刷新缓冲区。
- 关联输入和输出流。当读写被关联的流时，关联到流的缓冲区会被刷新。如默认情况下，cerr和cin都关联到cout，因此读cin或者写cerr时都会导致cout的缓冲区被刷新。
关联输入输出流
x.tie(&o)的形式，即将流x关联到流o。
cin.tie(&cout); //展示用，标准库默认将二者绑定
ostream *old_tie = cin.tie(nullptr); //cin不再与其他流关联
cin.tie(&cerr) //将cin与cerr关联
cin.tie(old_tie) //重建cin和cout的正常关联
文件输入输出流
三种类型：ifstream从指定文件读取数据，ofstream负责写入数据，而fstream可以读写文件。
//
string filepath;
fstream fs(filepath); //创建一个fstream文件流并打开filepath的文件。 //2.或者
fstream fs(filepath,mode); //按指定模式打开文件
/*模式
in 以读方式打开，ifstream和ftream的默认模式
out 以写的方式打开，ofstream和fstream的默认模式
app 每次写操作前均定位到文件末尾
ate 打开文件立即后立即定位到文件末尾
trunc 截断文件
binary 以二进制的形式进行IO
*/ //3.又或者
fstream fs;
fs.open(filepath); fs.close();//关闭与fs绑定的文件
fs.is_open(); //返回bool值，指出与fs关联的文件是否成功打开且尚未关闭
自动构造和析构
当一个fstream对象呗销毁时，close函数会被自动调用，如下
for(auto p = argv + ; p != argv + argc;++p)
{
ifstream input(*p); //创建输入流并打开文件
if(input) //成功打开
{
process(input); //处理文件
}
else
cerr << "couldn't open: " + string(*p);
} //每次循环input都会离开作用域而被销毁
注：1.如果ofstream对象要打开的文件不存在，那么它会自动创建一个对应字符串参数名字的文件。
2.如果文件存在，那么out模式下打开文件会丢弃已有数据，也就是说写入的内容会覆盖原有文件内容，避免这种情况的方法是指定打开的模式为app（append的缩写）。
int main()
{
string file;
while(cin >> file)
{
ofstream out(file);
// ofstream out(file,ios::app); 使用这种模式则会将写入内容添加到文件末尾
if(out)
{
string data;
cin >> data;
out << data; //会覆盖文件内容
out.close();
cout << "Success" << endl;
}
else
{
cerr << "Open: "<< file <<" failed!" << endl;
continue;
}
}
}
string流
三种类型：istringstream、ostringstream、stringstream，与文件流类似，只不过操作对象从文件变为了string。
stringstream特有的操作：
stringstream strm; //未指定绑定的对象 stringstream strm(s); //拷贝构造 string s = strm.str(); //返回strm流保存的string的拷贝 strm.str(s) //将字符串s拷贝到strm流中
使用istringstream
1.考虑读取以下数据
格式：
人名 家庭电话 手机电话
morgan 20141441 2325255224
Jack 23232333 45525222
Lee 7944732 72255252
2.首先确定对象类
struct PersonInfo
{
string name;
vector<string> phones;
}
/*
1.C++中struct的默认访问修饰符为public。从语法上来说与class只有访问修饰符的区别
2.一般来说，struct适合构建只含有数据成员的对象，即精简的对象。
3.另外在C#中，struct属于值类型
*/
3.读取数据文件并操作
string line,word;
vector<PersonInfo> people;
//逐行从输入中读取数据，直至cin遇到文件末尾或者其他错误
while(geline(cin,line))
{
PersonInfo info;
istringstream record(line); //将记录绑定到刚读入的行
record >> info.name; //读入名字，注意string流以空格为默认分界符
while(record >> word)
info.phones.push_back(word); //读取电话
people.push_back(info);
}
使用ostringstream
假如需要对上文的电话号码进行格式验证，符合格式的才进行输出，那么有：
for(const auto &entry:people)
{
ostringstream formatted,badNums;
for(const auto &nums:entry.phones)
{
if(!valid(nums)) //验证格式是否符合要求
{
badNums << " " << nums;//不符合格式将其以字符串形式存入badNums
}
else
formatted << " " << format(nums); //写入formatted等待输出 if(badNums.str().empty())
os << entry.name << " " << formatted.str() << endl;//符合格式，成功输出
else
cerr << "input error:" << entry,name << "invalid number(s)" << badNums.str() << endl; }
}
总结
- iostream负责控制台IO
- fstream负责文件IO
- stringstream负责内存中string的IO
另外，类fstream和stringstream都是继承自iostream，所以输入类都继承自istream，输出类都继承自ostream。因此，在istream对象上执行的操作同样可以应用于ifstream或者istringstream对象；ostream同理。