第7章 输入输出流类库

第7章输入/输出流C++输入输出流库的概念所谓流，是指数据从一个对象流向另一个对象，是从源到矢的数据流的抽象引用，它是描述数据流的一种方式。C++的输入输出系统是对流的操作，也就是将数据流向流对象，或从流对象流出数据。流是C++流库用继承方法建立起来的一个输入/输出类库，它具有两个平行的基类即streambuf类和ios类，所有其它的流类都是从它们直接或间接地派生出来的。在C++语言系统中所有的流式输入输出操作都是借助ios类及其派生类对象实现的。C++语言的I/O系统向用户提供一个统一的接口，使得程序的设计尽量与所访问的具体设备无关，在用户与设备之间提供了一个抽象的界面:输入输出流。iosistream(输入流)ostream(输出流)iostream在“iostream.h”中说明7.1C++的输入和输出用标准流进行输入/输出时，系统自动地完成数据类型的转换。对于输入流，要将输入的字符序列形式的数据变换成计算机内部形式的数据（二进制或ASCII）后，再赋给变量，变换后的格式由变量的类型确定。对于输出流，将要输出的数据变换成字符串形式后，送到输出流（文件）中。cout、cin1、cout是类ostream的对象，<<是插入运算符

ostream&operator<<(intn);ostream&operator<<(floatf);ostream&operator<<(constchar*psz);2、cin是istream的全局对象，>>是提取运算符

istream&operator>>(float&f);istream&operator>>(int&n);istream&operator>>(char*psz);7.2标准输出流一、cout、cerr和clog流1、cout流对象cout是类ostream的对象，其数据是用流插入运算符“<<”顺序加入的。（1）cout<<“I”<<“study”<<“C++”<<endl;（2）cout<<‘I’<<10<<“C++”<<f;//自动识别数据类型（3）cout只对标准数据类型进行了重载，对用户自定义类型需要用户重新定义。2、cerr流对象为标准出错流，被指定为与显示器关联。是consoleerror的缩写，不能输出到磁盘文件（cout则可以）。3、clog流对象为标准出错流，被指定为与显示器关联。是consolelog的缩写。与cerr的区别是clog中的信息存放在缓冲区中，缓冲区满后或遇到endl时向显示器输出。二、格式输出按用户指定的格式如进制、精度、对齐方式等输出。1、使用控制符控制输出方式#include<iostream>//例7.2#include<iomanip>usingnamespacestd;intmain(){inta;cout<<“Inputa:”;cin>>a;cout<<“dec:”<<dec<<a<<endl;cout<<“hex:”<<hex<<a<<endl;cout<<“oct:”<<setbase(8)<<a<<endl;char*pt=“China”;cout<<setw(10)<<pt<<endl;cout<<setfill(‘*’)<<setw(10)<<pt<<endl;doublepi=22.0/7.0;cout<<setiosflags(ios::scientific)<<setprecision(8);cout<<“pi=“<<pi<<endl;cout<<“pi=”<<setprecision(4)<<pi<<endl;cout<<“pi=”<<setiosflags(ios::fixed)<<pi<<endl;return0;}2、用流对象的成员函数控制输出方式#include<iostream>//例7.3usingnamespacestd;intmain(){inta=21;cout.setf(ios::showbase);cout<<“dec:”<<a<<endl;cout.unsetf(ios::dec);cout.setf(ios::hex);cout<<“hex:”<<a<<endl;cout.unsetf(ios::hex);cout.setf(ios::oct);cout<<“oct:”<<a<<endl;cout.unsetf(ios::oct);char*pt=“China”;cout.width(10);cout<<pt<<endl;cout.width(10);cout.fill(‘*’);cout<<pt<<endl;doublepi=22.0/7.0;cout.setf(ios::scientific);cout<<“pi=”;cout<<pi<<endl;cout.unsetf(ios::scientific);cout.setf(ios::fixed);cout.width(12);cout.setf(ios::showpos);cout.setf(ios::internal);cout.precision(6);cout<<pi<<endl;return0;}三、用流成员函数put输出字符#include<iostream>//例7.4usingnamespacestd;intmain(){char*a=“BASIC”;for(i=4;i>=0;i--)cout.put(*(a+i));cout.put(‘\n’);return0;}7.3标准输入流一、cin流cin是istream类的对象，通过提取符“>>”从流中提取数据。如果输入流在正常状态，cin的值为true（真），即cin为一个非0值。通过测试cin的值，判断流对象是否处于正常状态和提取操作是否成功。if(!cin)cout<<“error”;二、用于字符输入的流成员函数1、用get函数读入一个字符

（1）不带参数的get函数

cin.get()（2）有一个参数的get函数

cin.get(ch)（3）有3个参数的get函数

cin.get(字符数组，字符个数n，终止字符)cin.get(字符指针，字符个数n，终止字符)2、用成员函数getline函数读入一个字符cin.getline（字符数组（或字符指针），字符个数，终止标志字符）

#include<iostream>//例7.7usingnamespacestd;intmain(){charch[20];cout<<“enterasentence:”<<endl;cin>>ch;cout<<“thestringreadwithcinis:”<<ch<<endl;cin.getline(ch,20,’/’);cout<<“thesecondpartis:”<<ch<<endl;cin.getline(ch,20);cout<<“thethirdpartis:”<<ch|<<endl;return0;}三、istream类的其它成员函数1、eof函数

为文件结束标志函数。从输入流读入数据，如果到达文件末尾（遇文件结束符），eof函数值为非零值（真），否则为0（假）。#include<iostream>//例7.8usingnamespacestd;intmain(){charc;while(!cin.eof())if((c=cin.get())!=‘’)cout.put(c);return0;}2、peek函数peek函数的返回值是指针指向的当前字符，但她只是观测，指针仍留在当前位置。

c=cin.peek();

3、putback函数

其作用是将前面用get或getline函数从输入流中读取的字符ch返回到输入流，插入到当前指针位置，以供以后读取。cin.putback(ch);

4、ignore函数函数作用是跳过输入流中n个字符，或在遇到指定的终止字符时提前结束。ignore(5,’A’);

C++在头文件fstream.h中定义了C++的文件流类体系,当程序中使用文件时，要包含头文件fstream.h

。当使用文件时，在程序头有：#include<fstream.h>其中定义了各种文件操作运算符及函数。iosifstream(输入流)ofstream(输出流)fstream在“fstream.h”中说明7.4文件操作与文件流内存变量(程序)键盘输入文件屏幕输出文件cin>>xcout<<xinfile>>xoutfile<<x程序对文本文件的操作与对键盘、显示器的操作比较：在涉及文本文件的操作时，将输入文件看成键盘，将输出文件看成显示器，格式不变。只需在程序中增加打开与关闭文件的语句。1、文件的概念文件文本文件：以ASCII表示的文件：记事本，*.cpp等二进制文件：用二进制形式表示的文件：可执行程序*.EXE等56：ASCII表示为0011010100110110，占两字节56：二进制表示为111000，占六个二进制位不同的文件操作的函数、格式不同2、文本文件的打开与关闭1）在程序内定义一个文件类的对象由该对象与文件发生联系，程序内所有的与文件的操作都是对该对象的操作。fstreaminfile,outfile;ifstreaminfile;ofstreamoutfile;两个对象，可以联系两个输入输出文件对象只能联系输入文件对象只能联系输出文件在文件操作前，需要将程序与被操作的文件联系起来，使程序可以“引用”文件。iosifstream(输入流)ofstream(输出流)fstream在“fstream.h”中说明定义用于输入的文件对象定义用于输出的文件对象定义用于输入输出的文件对象2）用对象打开文件：ifstreaminfile;//定义输入文件类对象infile.open(“myfile1.txt”);//利用函数打开某一文件打开文件的作用是，使文件流对象与要使用的文件名之间建立联系。ofstreamoutfile;//定义输出文件类对象outfile.open(“myfile1.txt”);//打开某一文件供输出infile.open(“myfile1.txt”);打开文件“myfile1.txt”用于输入，并将这个文件与输入文件类对象infile建立联系，今后，在程序中，用到这个文件“myfile1.txt”的地方就用infile来代替。outfile.open(“myfile2.txt”);打开文件“myfile2.txt”用于输出，并将这个文件与输出文件类对象outfile建立联系，今后，在程序中，用到这个文件“myfile2.txt”的地方就用outfile来代替。3）如何从文件中输入输出数据？将文件类对象看成键盘和显示器即可。ifstreaminfile;//定义输入文件类对象infile.open(“myfile1.txt”);//利用函数打开某一文件floatx,y;infile>>x>>y;myfile1.txt34内存infilexy34用infile代替myfile1.txt进行操作。ifstreamoutfile;//定义输出文件类对象

outfile.open(“myfile2.txt”);//利用函数打开某一文件

floatx＝3,y＝4;outfile<<x<<‘\t’<<y<<endl;myfile2.txt内存outfilexy34用outfile代替myfile2.txt进行操作。34ifstreaminfile;ofstreamoutfileinfile.open(“myfile1.txt”);outfile.open(“myfile2.txt”);floatx,y;infile>>x>>y;outfile<<x<<‘\t’<<y<<endl;infile.close();outfile.close();4）用完文件后,使用成员函数关闭文件。myfile1.txt34内存infilexy34myfile2.txtoutfile34infile.close();outfile.close();voidmain(void){inta[10];

ifstreaminfile; //定义输入文件类

ofstreamoutfile; //定义输出文件类

infile.open(“file1.txt”); //打开一个输入文件“file1.txt”

outfile.open(“file2.txt”); //打开一个输出文件“file2.out”for(inti=0;i<10;i++)

infile>>a[i];//将“file1.txt”中的十个整型数输入到a[i]中

for(i=0;i<10;i++)

outfile<<a[i]<<‘\t’;//将a[i]中的十个数输出到文件“file2.txt”中

outfile<<endl;

infile.close();//关闭输入文件

outfile.close();//关闭输出文件}输入文件“file1.txt”必须存在，且在其中有十个整数当用类fstream定义文件对象时，该对象即能定义输入文件对象，又能定义输出文件对象，所以打开文件时，必须在成员函数open()中的参数中给出打开方式（读或写）。fstreampfile1,pfile2;//定义了两个文件类的对象pfile1.open(“file1.txt”,ios::in);//pfile1联系到“file1.txt”,用于输入pfile2.open(“file2.txt”,ios::out);//pfile2联系到“file2.txt”,用于输出charch;pfile1>>ch; //输入pfile2<<ch; //输出pfile1.close();pfile2.close();在打开文件后，都要判断打开是否成功。若打开成功，则文件流对象值为非零值；若打开不成功，则其值为0。ifstreampfile1,pfile2;//定义了两个文件类的对象pfile1.open(“file1.txt”,ios::in);pfile2.open(“file2.txt”,ios::out);if(!pfile1){cout<<”不能打开输入文件：file1.txt”<<’\n’;exit(1);}if(!pfile2){cout<<”不能打开输出文件：file2.txt”<<’\n’;exit(1);}若为0，打开文件操作失败打开输入文件时，文件必须存在。打开输出文件时，若文件不存在，则建立文件；若文件存在，则删除原文件的内容，使其成为一个空文件。charch,str[300];ifstreaminfile(“myfile1.txt”);ofstreamoutfile(“myfiel2.txt”);3、涉及到字符串的文件读写从键盘输入一个字符：cin.get(ch);从文件输入一个字符：infile.get(ch);向显示器输出一个字符：cout.put(ch);向文件输出一个字符：outfile.put(ch);从键盘输入一行字符：cin.getline(str,300);从文件输入一行字符：infile.getline(ch,300);从文件输入一字符或一行字符，当输入至文件尾时，函数返回值为0，可以据此来判断循环结束。实现两文件的拷贝的程序voidmain(void){ charfilename1[256],filename2[256]; cout<<"Inputsourcefilename:";

cin>>filename1; cout<<"Inputdestinationfilename

:"; cin>>filename2;

ifstreaminfile(filename1); ofstreamoutfile(filename2); charch;

while(infile.get(ch)) outfile.put(ch); infile.close(); outfile.close();}输入文件(源文件)名输出文件(目的文件)名用构造函数打开文件从源文件中读取一个字符，至文件尾停止循环将该字符输出至目的文件关闭文件voidmain(void){ charfilename1[256],filename2[256]; charbuf[300]; cout<<"Inputsourcefilename:";

cin>>filename1; cout<<"Inputdestination:"; cin>>filename2; fstreaminfile,outfile;

infile.open(filename1,ios::in); outfile.open(filename2,ios::out);

while(infile.getline(buf,300)) outfile<<buf<<endl; outfile.close();

infile.close();}输入文件(源文件)名输出文件(目的文件)名用函数打开文件从源文件中读取一行字符，至文件尾停止循环将该行字符输出至目的文件关闭文件4、二进制文件的读写操作若在文件的打开方式中没有特别说明，打开的文件均为ASCII码文件，若要打开二进制文件，则要特别说明并用特定的读写函数。fstreaminfile,outfile;infile.open(“inf1.dat”,ios::in|ios::binary);outfile.open(“outf1.dat”,ios::out|ios::binary);

文件名

输入方式打开

二进制文件

文件名

输出方式打开

二进制文件输入函数：infile.read(char*,int)输入文件对象名

数据进入的内存地址

一次读入的字节数文件内存inta[10];infile.read((char*)a,10*sizeof(int));//从文件中输入十个整型数到ainti;infile.read((char*)&i,sizeof(int));//从文件中输入一个整型数到i由于二进制文件中的数据不是ASCII码，故不能直接对其读写，必须要通过特定的函数予以转换。读入地址要强制转换成字符型输出函数：outfile.write(char*,int)输出文件对象名

要输出的数据在内存中的地址

一次输出的字节数文件内存inta[10]={0,1,2,3,4,5,6,7,8,9};outfile.write((char*)a,10*sizeof(int));//向文件输出一个整型数组ainti=4;outfile.write((char*)&i,sizeof(int));//向文件输出一个整型数i写出地址要强制转换成字符型1）判断二进制文件是否读到文件尾？使用eof()

函数，当到达文件结束位置时，该函数返回一个非零值；否则返回零。fstreaminfile;infile.open(“data1.dat”,ios::in|ios::binary);if(!infile){cout<<“OpenError!\n”;exit(1);}charstr[300];while(!infile.eof())infile.read(str,300);

判断打开是否出错

判断是否读到文件尾voidmain(void){charfilename1[256],filename2[256];charbuff[4096];cout<<”输入源文件名:”;cin>>filename1;cout<<”输入目的文件名:”;cin>>filename2;fstreaminfile,outfile;infile.open(filename1,ios::in|ios::binary);outfile.open(filename2,ios::out|ios::binary);intn;while(!infile.eof()){ //文件不结束，继续循环

infile.read(buff,4096); //一次读4096个字节

n=infile.gcount(); //取实际读的字节数

outfile.write(buff,n); //按实际读的字节数写入文件

}infile.close();outfile.close();}2）文件指针概念文件内容文件指针当一打开文件，文件指针位