第9章 IO流及类库

第9章I/O流及类库,I/O流及类库,本节主要内容,C+为何建立起自己的输入输出系统C+的流及类库输出流cout的使用输入流cin的使用输入输出语句重载操作符“”文件I/O,9.1C+为何建立起自己的输入输出系统,C+除了完全支持C语言的输入输出系统外，还定义了一套面向对象的输入输出系统。我们知道，C语言的输入输出系统是一个使用灵活、功能强大的系统。那么，为什么C+还要建立自己的输入输出系统呢？这是因为在C+中需要定义众多的用户自定义类型，面向对象方法的数据封装性就是通过用户所定义的类类型来体现的，而继承性和多态性也是通过对用户定义的类对象的操作来体现的。但C语言的输入输出系统不支持用户自定义的对象。为了说明这一点，请看下面的结构：Structmystructintx;floaty;char*p;a;,C+为何建立起自己的输入输出系统,对此结构类型，在C语言中下面的语句是不能接受的：Printf(“%mystruct”,a);因为printf()函数只能识别系统预定义的类型，而没有办法对新的数据类型进行扩充。使用C+的输入输出系统，就可以通过重载“”运算符来解决以上问题。C+的类机制允许它建立一个可扩展的输入输出系统，它可以通过修改和扩展来加入用户自定义类型及相应操作。C+的输入输出系统非常庞大，本章只能介绍其中一些最重要的和最常用的功能。,9.2C+的流及类库,C+的流在C+语言中，数据的输入和输出（简写为I/O）包括对标准输入设备键盘和标准输出设备显示器、对在外存磁盘上的文件和对内存中指定的字符串存储空间（当然可用该空间存储任何信息）进行输入输出这三个方面。对标准输入设备和标准输出设备的输入输出简称为标准I/O，对在外存磁盘上文件的输入输出简称为文件I/O，对内存中指定的字符串存储空间的输入输出简称为串I/O。C+语言系统为实现数据的输入和输出定义了一个庞大的类库，它包括的类主要有ios,istream,ostream,iostream,ifstream,ofstream,fstream,istrstream,ostrstream,strstream等，其中ios为根基类，其余都是它的直接或间接派生类。流类库流（stream）是从源（数据的生产者）到目标(数据的使用者)别传输数据的引用。每个流都是一个与某种数据传输设备相关联的对象。,9.3输出流cout的使用,输出流的使用输出流cout与运算符“”一起使用，其格式如下：cout表达式1表达式2表达式n;cout您好，欢迎您！;/输出“您好，欢迎您！”到屏幕上cout100;/输出数字100到屏幕上couta;/输出变量a的值到屏幕上网络的运算符“”又叫插入运算符，因为它将后面所跟的数据插入到它前面的数据流中。在以上的例子中，字符串常量“您好，欢迎您！”、100、变量a先后被插入输出流cout中。换行符的使用除非我们明确指定，cout并不会自动在其输出内容的末尾加换行符，因此下面的语句：coutThisisasentence.;cout变量2变量n;参见例ch9_4.cpp。,9.5输入输出语句,标准I/O流（StandardI/OStream）程序运行的最初时刻需要初始数据的引入，数据处理结束时需要显示运行结果，这些都要用到输入/输出语句。输入语句负责从输入设备中获得数据，输出语句负责将数据送到输出设备。计算机直接从人那儿交互地（变看屏幕边按键）获得数据的输入设备是键盘（标准输入，可以输入文本字符），直接让人看到结果信息的输出设备是显示器（若是标准输出，输出的也是文字字符）。所以，尽管编程语言本身不跟这些具体的各不相同的设备打交道，但其开发工具（将程序转换为机器代码）却必须首先能够使用这些设备。控制这些设备的软件是操作系统，所以，C+的工具必须具有针对一定操作系统的操作集合提供给编程人员。这个操作集合就是标准输入/输出流。流是同C+语言工具捆绑的资源库。在计算机硬件中，输入/输出设备的底层操作时很复杂的，但变成人员通过简单地想想水流的流入流出，就可以把我流操作，这便是高级程序设计中显著的抽象特征。C+的标准输入/输出库就是我们已经在用的包含头文件iostream。它不仅提供了I/O库，还提供了使用库的流模式，从cin流入和cout流出到输出设备的操作符。正是流入与流出的形象描述。,输入输出语句,流状态（StreamStates）流iosteam主管数据类型的识别工作和沟通操作系统，全权负责把流中的数据送到对应的设备商。流的格式操作，如对齐、宽度定制、精度规定、数制等显示形式亦可直接以输出流状态的方式操作之。1.常用的流状态2.取消流状态的操作为：Noshowpos,noshowbase,nouppercase,noshowpoint,noboolalpha3有参数的三个常用的流状态width（int）/设置显示宽度fill（char）/设置填充字符,输入输出语句,precision（int）/设置有效位数这些流状态是以cout捆绑调用他们的形式设置的，不能与流出符连用。特别注意：width（n）为一次性操作，既第二次显示时将不再有效。defaultwidth（0）表示仅显示数值。4与连用的设置方式还有另一种与流输出符”,输入输出操作符支持I/O操作的类所提供的I/O操作接口，一般应该与标准库iostream为内置类型定义的接口相同。因此，许多类都需要重载输入和输出操作符。输出操作符的重载与输出操作符类似：输入操作符的第一个形参是一个引用，指向它要读的流，并且返回的也是对同一个流的引用。它的第二个形参是对要读入的对象的非const引用，该形参必须为非const，因为输入操作符的目的是将数据读到这个对象中。ostreamCoutsetw(6)xendl;Coutxendl;以上程序运行结果是：,习题,（2）#includeVoidmain()intx=100;Cout.setf(ios:hex);Co