面向对象技术课件第九章.ppt

1 第九章C 的I O流类库 计算机系 面向对象程序设计及C 2 主要内容基本概念C 的流及流类库用户自定义类型的输入 输出文件的输入 输出应用举例 3 基本概念流 与数据传送有关系的事物叫做流 C 用流表示数据的传输操作 流总是与某一设备 如 键盘 屏幕 硬盘 软盘等 相联系 流类 C 为输入 输出定义了一组不同的类 包含要进行传送的数据的结构 属性 特征和行为 都将其放在流库中 叫做流类 流的对象 用流类声明该流类的一个对象 代表某个输入设备或输出设备 并与具体的某个文件相联系 叫做流的对象 输入流 有一种流表示数据从某个载体或设备传送到内存缓冲区变量中 叫做输入流 输出流 有一种流表示数据从内存送到某个载体或设备中 叫做输出流 4 7 2C 的流及流类库C 流库 streamlibrary 用派生方法建立起来的一个输入输出类库 它有两个平行的基类 streambuf类和ios类 它们在iostream h中定义 是两个非常低级的类 所有流类均以两者之一作为其基类 一 streambuf类streambuf类主要负责缓冲区的处理 缓冲区由一字符序列和两个指针 输入缓冲区指针和输出缓冲区指针 组成 这两个指针指向字符要被插入或被取出的位置 streambuf类可以派生出三个类 filebuf类 strstreambuf类和conbuf类 5 它们的类等级如下 streambuffilebufstrstreambufconbuf二 ios类ios类及其派生类提供用户使用流类的接口 提供了输入和输出所需要的公共操作 它支持对streambuf的缓冲区进行输入输出时的格式化或非格式化转换 ios类有四个直接派生类 istream 输入流 ostream 输出流 fstreambase 文件流 strstreambase 串流 6 iosistreamostreamfstreambasestrstreambase以这四种基本的流类为基础 可派生出多种实用的流类 iostream 输入 输出流 ifstream 输入文件流 ofstream 输出文件流 fstream 输入 输出文件流 在istream ostream和iostream类的基础上分别重载运算符 就得到了istream withassign ostream withassign和iostream withassign类 类等级如下 7 当开始执行C 程序时 C 会有几个自动打开的预定义流 它们是 cin 与标准输入设备相关的流 cout 与标准输出设备相关的流 cerr和clog 与标准错误输出设备相关的流 cerr和clog之间的区别是cerr没有被缓冲 clog被缓冲 只有当缓冲区满时 才进行输出 这四个预定义的流在iostream h里被说明为withassign类的对象 externistream withassigncin 等价于stdinexternostream withassigncout 等价于stdoutexternostream withassigncerr 等价于stderrexternostream withassignclog 等价于带缓冲的tderr可以用istream和ostream等类声明自己的流对象 8 7 4用户自定义类型的输入 输出一 重载输出运算符 输出运算符 也称插入运算符 有两个操作数 左操作数为ostream类类型的对象 右操作数可以是一个预定义类型的变量 也可以是重载了该运算符 的类的对象 重载运算符 的定义格式如下 ostream 一般采用友元函数形式重载 9 书中例7 7 p258 定义了二维坐标类coord 并通过友元函数重载了输出运算符 定义格式如下 istream 一般采用友元函数形式重载 见例7 8 P260 10 7 5文件的输入 输出概述文件是具有相同类型的数据的任意序列 一般是指存放在外部介质上的数据的集合 要对文件进行处理 必须首先建立一个文件 根据文件数据的组织形式 可将文件分为ASCII文件和二进制文件 ASCII文件也称文本 text 文件 他们存放在介质上的存储形式和存储过程是不一样的 对文件的操作有两种 一是向文件输出数据 另一是从文件读入数据到内存 写入到文件和从文件读出的过程可分解为三个抽象的概念 往流中加入一个字符 从流中取出一个字符 一旦建立一个流 把它与文件相关连以便用来读和写 11 7 5 1文件打开与关闭在C 中 打开一个文件 就是将这个文件与一个流建立关联 关闭一个文件 就是取消这种关联 C 有三种类型的文件流 输入文件流ifstream 输出文件流ofstream 输入 输出文件流fstream 类定义在fstream h中 1 打开文件要将文件输入 输出 首先必须打开文件 分三个步骤 1 在程序中要包含头文件fstream h 2 建立流 定义流类的对象 ifstreamin 输入流对象in 用于inputofstreamout 输出流对象out 用于outputfstreamboth 输入 输出流对象both 用于inputandoutput 12 3 使用open 函数 将建立的流与文件相关连 open 函数的原型为 voidopen constchar filename intmode intaccess 其中filename用来传递文件名的 mode值决定文件的打开方式 其所能取的值是在iostream h中ios类的公有部分定义的枚举值 enumopen mode in 0 x01out 0 x02ate 0 x04app 0 x08trunc 0 x10nocreate 0 x20noreplace 0 x40binary 0 x80 每个枚举值的含义请见书中P262下半部分 第二个参数mode值有时也用缺省值 13 第三个参数值access是文件的保护方式 与操作系统有关 一般使用缺省值 打开文件的一般格式 定义流类的对象 流类对象 open 文件名 使用方式 访问方式 或定义流类的对象 文件名 使用方式 访问方式 例如 ofstreamout out open test ios out 0 如果未成功打开文件 则流变量的值为0 因此打开文件时 通常要判断打开是否成功 2 关闭文件当结束一个文件的操作后 要及时关闭该文件 以防止它被误用 ofstreamout test 关闭文件的一般格式为 流类对象 close 14 7 5 2文件的读写1 文本文件的读写操作方法 用输入 输出运算符 例7 9 P265 例7 10 P265 15 2 二进制文件读写操作由于此时读写的数据都是无意义的二进制字符 这时不能用 运算符来读写 方法有 1 使用put 和get 函数 例7 11 P266 2 使用read 函数 例7 12 P268和write 函数 例7 13 P268上面这4个函数也可以用于文本文件的读写 16 3 检测文件结束可以使用eof 函数来检测文件是否到达文件尾的标志位EOF该函数的原型是inteof 示例 ifstreamifs if ifs eof 尚未到达文件尾 或者可以检查流对象是否为零 为零表示文件结束示例 ifstreamifs if ifs 尚未到达文件尾 17 4 随机存取文件随机存取文件可以根据需要访问文件中的任一个元素 1 文件指针函数a seekg pos 在输入流中从头开始移动pos个字节文件读指针seekp pos 在输出流中从头开始移动pos个字节文件写指针b seekg pos origin seekp pos o