【C++】万字详解IO流(输入输出流+文件流+字符串流)

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【C++】万字详解IO流(输入输出流+文件流+字符串流),小阳c++专栏,c++,开发语言


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一、标准输入输出流

流的概念:若干个字节组成的一个字节序列,代表信息从源到目的的流动

头文件 iostream

从标准输入读取流 cin >> //把空格、换行作为分隔符(不读空格)

从标准输出写入流 cout <<

1.1提取符>>(赋值给)与插入符<<(输出到)

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首先,我们的这个分标题是插入符 << , 这样一看大家是不是都懵了:cin>>a,为什么不是 >> 这个符号是插入符呢?这个不应该是写是插入吗?

请听我娓娓道来:我们将cin理解成写 是从用户的角度理解 因为我们一写 cin 我们就会调用控制台console从黑框中写入东西 所以我们觉得 >> 这个是写 但是cin >> a 的本质是:(注:cin在这里先当作ifstream )我们先从黑框中写入,黑框的数据拷贝给了ifsream流文件:test.txt 接着我们把 test.txt 的文件内容 >> 内存变量,即流向了变量a。总的来说:对于用户调用consolea来说:是写;但是对于文件test.txt流向内存变量:是读(是test.txt赋值给变量a),我们考虑的正是后者!(图片里面的instream写错了,应该是ifstream)

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理解cin >> a

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粗暴点讲:我们的cin就是调用键盘然后写入,但是我们的操作符 >> 这个可是提取,提取我们键盘输入的信息

cin >> a :1.调用键盘 2.赋值

理解ifstream(读) >> a

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把ifstream>>a理解成一个过程 而且这个过程正是cin>>a的第二个过程,我们探讨的数据的流向和键盘与显示器无关,而是探讨数据内存之间的流向

总的来说:

  • 运算符<<常用 做输入输出流的插入符,表明“输出到”,例如 cout<<“Hello”,是把字符串“Hello”输出到屏 幕上
  • 运算符>>常用做提取符,表明“赋值给”,例如:cin>>i,是把键盘输入的信息赋值给i
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例子

//应用 
class Stu{
	string name;
	int score;
public:
	Stu(string n="",int s=0){name=n,score=s;}  //构造
	//小羊谨记:写这俩个运算符重载的时候 一定得在返回值和俩个参数都加上引用!
	friend istream& operator>>(istream& in,Stu& s); 
	//声名友元函数  要加关键字friend   friend使得外部函数可以访问
	friend ostream& operator<<(ostream& out,Stu& s);
};

istream& operator>>(istream& in,Stu& s)
{  
	in >> s.name >> s.score;
	return in;
}

ostream& operator<<(ostream& out,Stu& s)
{  
	out << s.name << " " << s.score;
	return out;
}

void test3(){
	Stu s;
	cin>>s;    //但是cin不理解怎么读取Stu型,所以要对cin>>进行重载(详情见上面)
	cout<<s;	
}

1.2get系列函数

  1. get() 函数

    istream& get (char& c);
    
    • getistream 类的成员函数,用于从输入流中获取单个字符。
    • get 只获取一个字符,并且不包括换行符(‘\n’)在内,它不会将换行符留在输入流中。
    • get 函数通常用于从流中获取字符,而不是整行文本。
    • 语法示例:cin.get(character);
  2. getline() 函数

    • getline 也是 istream 类的成员函数,用于从输入流中获取一整行文本。
    • getline 获取整行文本,包括换行符,然后将整行文本存储在字符串中。
    • getline 可以指定一个定界符(默认为换行符’\n’),以指示何时停止读取。
    • 语法示例:cin.getline(str, size);

联系和建议使用情况:

  • 如果你只需要获取单个字符或者有特定需求,那么使用 get 是更合适的选择。
  • 如果你需要获取整行文本,通常用于读取用户输入或从文本文件中读取一行数据,那么使用 getline 更为方便,因为它会一次性获取整行,包括换行符,不需要担心换行符的处理。

get与getline函数细小但又重要的区别

当遇到输人流中的界定符(delim, 即结束字符)时,get()停止执行,但是并不从输入流中提取界定符,直接在字符串缓冲区尾部加结束标志“\0”,从而把界定符放在缓冲区;函数 getline()则相反,它将从输入流中提取界定符,但不会把它存储到结果缓冲区中。

我们先验证get函数最后是\0:

void test()
{
    unsigned char buf1[5];
    cout << "请输入abcde" << endl;
    cin.get((char*)buf1, 5); 
    cout << "get() read: " << buf1 << endl;  
}

因为存放的是一个字符串,因此在4个字符之后要加入一个字符串结束标志,实际上存放到数组中的是5个字符(最后一个是斜杠0)

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关于定界符缓冲区的问题,我们发现:get写在getline上面,那么回车会被getline接收,导致getline无法进行

但是如果getline写在get上面,会发现回车这个定界符被getline接收了,而不会影响到get

getline在上面:

void test()
{
    unsigned char buf1[10];
    unsigned char buf2[10];

    cin.getline((char*)buf2, 10); 
    cout << "getline() read: " << buf2 << endl;
    
    cin.get((char*)buf1, 10); 
    cout << "get() read: " << buf1 << endl; 
}

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get在上面:

void test()
{
    unsigned char buf1[10];
    unsigned char buf2[10];
    
    cin.get((char*)buf1, 10); 
    cout << "get() read: " << buf1 << endl; 

    cin.getline((char*)buf2, 10); 
    cout << "getline() read: " << buf2 << endl;
}

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1.3获取状态信息函数(处理流错误)

获取状态信息的函数如下:

int rdstate(): 无参数,返回值即是状态信息特征值。

  • 0:正确状态 good()
  • 1:系统错误 bad()
  • 2:非法数据读入 fail()
  • 4:到达文件结束,流已经读完 eof()

为什么没有3咧,是因为:在状态函数中,二进制里面只可以有一个1,所以就导致了数字3的不存在

000-0

001-1

010-2

100-4

使用下面函数来检测相应输入输出状态:

  • bool good(): 若返回值 true, 一切正常,没有错误发生。
  • bool bad(): 发生了(或许是物理上的)致命性错误,流将不能继续使用。
  • bool fail(): 若返回值 true,表明I/O 操作失败,主要原因是非法数据(例如读取数字时遇到字母)。但流可以继续使用。
  • bool eof(): 若返回值 true, 表明已到达流的末尾。

要想重置以上成员函数所检查的状态标志,你可以使用成员函数clear(),没有参数。

课本上的例子,例4.4用的是cin.rdstate(),为了避免cin.good()等操作是cin专属这个问题的争议,我这里先不用标准输出输出流,我用istream的另一个文件流来重新命名一个参数进行操作(通过替换txt中文件的值,来达到不同的效果)

例子:检测输入输出状态

void test4_4()
{
	int a;
	ifstream file("D:\\vs code_code\\Teacher_DiXW\\a.txt");
	file >> a;
	cout<<"状态值为:"<<file.rdstate()<<endl;
	if(file.good())
	{
		cout<<" 输入数据的类型正确,无错误!"<<endl;
	}
	
	if(file.fail())
	{
		cout<<" 输入数据类型错误,非致命错误,可清除输入缓冲区挽回!"<<endl;
	}
}

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接着我们将txt文件从10替换成a,我们继续看看结果:

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例子:确保一个整型数给变量a

void test4_5()
{
	char BUFF[60];
	int a;
	while(1)
	{
		cin>>a;
		if(cin.fail())
		{
			cout<<"输入有错!请重新输入"<<endl;
			cin.clear();	//清空状态表示位
			cin.get();
			//cin.getline(BUFF,60); //清空流缓冲区
		}
		else
		{
			cout<<a<<endl;
			break;
		}
		
	}
}

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优化:将get换成getline,就不用有那么多报错信息了,只显示一次提示信息

cin.get() --> cin.getline(BUFF,60);


二、文件输入输出流

2.1文件打开

#include <fstream> 
 		fstream    
ofstream         ifstream              

在fstream类中,成员函数open()实现打开文件的操作,从而将数据流和文件进行关联,通过ofstream,ifstream,fstream对象进行对文件的读写操作

函数:open()

void open (const char* filename, ios_base::openmode mode = ios_base::in);

参数: filename 操作文件名

​ openmode 打开文件的方式

打开文件的方式在ios类(所以流式I/O的基类)中定义,有如下几种方式

ios::in 为输入(读)而打开文件
ios::out 为输出(写)而打开文件
ios::ate 初始位置:文件尾
ios::app 所有输出附加在文件末尾
ios::trunc 如果文件已存在则先清空该文件,若文件不存在则创建文件
ios::binary 二进制方式打开,不做字符转换(别用string 有大bug)

These flags can be combined with the bitwise OR operator (|)

这些方式是能够进行组合使用的,以“或”运算(“|”)的方式:例如

ofstream out;
out.open("Hello.txt", ios::in|ios::out|ios::binary)                 

特别强调以下内容:

很多程序中,可能会碰到ofstream out(“Hello.txt”), ifstream in(“…”),fstream file(“…”)这样的的使用,并没有显式的去调用open()函数就进行文件的操作,直接调用了其默认的打开方式,因为在stream类的构造函数中调用了open()函数,并拥有同样的构造函数,所以在这里可以直接使用流对象进行文件的操作,默认方式如下:

ofstream out("...", ios::out);ifstream in("...", ios::in);fstream file("...", ios::in|ios::out);

当使用默认方式进行对文件的操作时,你可以使用成员函数is_open()对文件是否打开进行验证

2.2关闭文件

当文件读写操作完成之后,我们必须将文件关闭以使文件重新变为可访问的。成员函数close(),它负责将缓存中的数据排放出来并关闭文件。这个函数一旦被调用,原先的流对象就可以被用来打开其它的文件了,这个文件也就可以重新被其它的进程所访问了。为防止流对象被销毁时还联系着打开的文件,析构函数将会自动调用关闭函数close。

2.3文本文件的读写

类ofstream, ifstream 和fstream 是分别从ostream, istream 和iostream 中引申而来的。这就是为什么 fstream 的对象可以使用其父类的成员来访问数据。

一般来说,我们将使用这些类与同控制台(console)交互同样的成员函数(cin 和 cout)来进行输入输出。如下面的例题所示,我们使用重载的插入操作符<<(下面这段代码是写文件):

#include<iostream>
#include<fstream>
using namespace std;
int main ()
{
    ofstream out("D:\\vs code_code\\Teacher_DiXW\\lzy.txt");
    if (out)
    {
        out << "This is a line.\n";
        out << "This is another line.\n";        
    } 
    out.close();
    return 0;
}

测试结果:

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从文件中读入数据也可以用与 cin>> 的使用同样的方法(下面这段代码是读文件):

#include<iostream>
#include<fstream>
using namespace std;
int main ()
{
    char buffer[256];
    ifstream in("D:\\vs code_code\\Teacher_DiXW\\lzy.txt");
    if (in)
    {
        while(!in.eof())//确保访问到文件末尾
        {
            in.getline(buffer,100);//in >> buffer ;
            cout << buffer << endl;//可以看出 想用ifstream读文件 还是得借助 cout
        }
    }                                   
    return 0;
}

别看小小一段代码,东西可多着呢:首先,我们文件内部的内容是俩行,这就表明如果我们不用eof判断的话,我们读完第一行就结束了;其次,如果我们不用getline,而是用 in >> buffer 那么我们遇到空格就夭折了;最后,我们想要真正的看到结果,还得需要利用cout,这是为了显示在显示器上,文件本身已经有内容了

上面的例子读入一个文本文件的内容,然后将它打印到屏幕上。注意我们使用了一个新的成员函数叫做 eof ,它是ifstream 从类 ios 中继承过来的,当到达文件末尾时返回true 。

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例子:写文本文件,把学生信息保存到文件当中

#include<fstream>
#include<iostream>
using  namespace  std;
struct STUDENT
{
    char strName[20];
    int nGrade;
};
int main()
{
    ofstream out;
    out.open("D:\\vs code_code\\Teacher_DiXW\\lzy.txt");
    STUDENT st1={"张三",90};
    STUDENT st2={"李四",80};
    out << st1.strName << "\t" << st1.nGrade << endl;
    out << st2.strName << "\t" << st2.nGrade << endl;
    out.close();
    return 0;
}

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例子:读文本文件并显示在屏幕上

#include<fstream>
#include<iostream>
using  namespace  std;
int main()
{
    char szBuf[80];
    ifstream in("D:\\vs code_code\\Teacher_DiXW\\lzy.txt");
    if(in)
    {
        while(in.getline(szBuf,80))
        {
            cout<<szBuf<<endl;
        }
    }
    in.close();
    return 0;
}

很明显,这个利用getline当作while循环,比上面的eof使用起来更加优秀,而且为什么getline这么写呢?

cin.getline(buff,size);这个的意思就是读取我们键盘给cin的值

那么in.getline(buff,size);这个意思正是将txt文件当中的内容利用getline流向buff

2.4二进制文件

在二进制文件中,使用<< 和>>,以及函数(如getline)来操作符输入和输出数据,没有什么实际意义,虽然它们是符合语法的。

文件流包括两个为顺序读写数据特殊设计的成员函数:write 和 read。第一个函数 (write) 是ostream 的一个成员函数,都是被ofstream所继承。而read 是istream 的一个成员函数,被ifstream 所继承。类 fstream 的对象同时拥有这两个函数。它们的原型是:

write ( char* buffer, streamsize size );

read ( char* buffer, streamsize size );

这里 buffer 是一块内存的地址,用来存储或读出数据。参数size 是一个整数值,表示要从缓存(buffer)中读出或写入的字符数。

例子:写二进制文件

void test_binary_write()
{
	struct Worker w[3]={"zhang",2500,20,"lisi",4500,22,"wang",2500,23};
	ofstream out("D:\\vs code_code\\Teacher_DiXW\\lzy.txt",ios::binary);//后缀表明是二进制文件
	for(int i=0;i<3;i++)
	{
		//out << w[i]; 这么写就成了标准输入输出流了
		out.write((char *) &w[i],sizeof(Worker));   //(要写的数据首地址,要写数据的大小)
	}
	out.close();	 
} 

out.write() 函数用于将指定的二进制数据写入到文件流中。第一个参数是指向要写入的数据的指针,该指针通常需要是 char* 类型,因为 write() 函数按字节处理数据,而 char 类型正好是一个字节。在这里,将 &w[i] 强制转换为 char* 类型,这样就可以将 Worker 类型的数据按字节写入到文件流中。把0X62fd60等变成一个字节的,才可以给write使用!!

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例子:读二进制文件

void test_binary_read()
{
	//读文件
	ifstream in("D:\\vs code_code\\Teacher_DiXW\\lzy.txt",ios::binary);
	
	Worker temp;
	for(int i=0;i<3;i++)
	{
	 	in.read((char*)&temp,sizeof(Worker));
	 	cout << temp.name <<" "<<temp.wage <<" "<<temp.age <<endl;//放在显示器上
	} 
	in.close();
}

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将in中的数据内存拷贝给temp,并且每拷贝一个输出一次,循环三次就可以得到我们之前写入文件的全部内容!

二进制文件和普通文件的区别

文本文件与二进制文件的区别_二进制文件和文本文件的区别-CSDN博客

可以看看这篇博客,讲的比较清楚

2.5寻找输入输出流缓冲(这样就可以不用给缓冲区流向数据了)

C++ 标准库封装了一个缓冲区类 streambuf,用于暂存数据。当数据被写入或读取时,它们会先被存储在缓冲区中,然后再被写出或读取到底层设备(如控制台、磁盘文件等)或程序中的变量中。

每个标准 C++ 输入输出流对象都包含一个指向streambuf 的指针,用户可以通过调用rdbuf() 成员函数获得该指针,从而直接访问底层streambuf 对象;可以直接对底层缓冲区进行数据读写,从而跳过上层的格式化输入输出操作。但由于类似的功能均可由上层缓冲区类实现,因此就不再加以论述了。

streambuf 最精彩的部分在于它重载了 operator<< 及 operator>>。这个缓存(buffer)实际是一块内存空间,作为流(stream)和物理文件的媒介。例如,对于一个输出流,每次成员函数put(写一个单个字符)被调用,这个字符不是直接被写入该输出流所对应的物理文件中的,而是首先被插入到该流的缓存(buffer)中。

对 operator<<来说,它以 streambuf 指针为参数,实现把 streambuf对象中的所有字符输出到输出流中;对 operator>>来说,可把输入流对象中的所有字符输入到 streambuf 对象中。

换句话说,对于输出而言:我们可以不需要定义变量从而将内容流向对象再进行输出,我们可以直接输出文件内容

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void test_read()
{
    ifstream in("D:\\vs code_code\\Teacher_DiXW\\lzy.txt");
    if(in)
    {
        cout << in.rdbuf() < <endl;
    }
    in.close();
}

2.6定位输入输出流

俩个定位函数:

istream&seekg(long relativepos,ios::seek_dir dir)

针对输入流。第一个参数是要移动的字符数目,可正可负;第二个参数是移动方向,是 ios::begin、ios::cur、ios::end 中的一个值。含义是:字符指针相对于移动方向向前或向后 移动了多少个字符。(如果用beg和end的话,第一个参数一般给0就好了)

ostream&seekp(long relativepos,ios::seek_dir dir)

针对输出流。含义同上

流的三个位置标识符:

ios::beg 流开始位置
ios::cur 流指针当前位置
ios::end 流结束位置

例子:先写文件再读文件(用rdbuf读)

#include<fstream>
#include<iostream>
using  namespace  std;
int main()
{
    string a("hello");
    fstream in_out;
    in_out.open("D:\\vs code_code\\Teacher_DiXW\\lzy.txt",ios::in | ios::out | ios::trunc);//trunc保证了没有该文件,则自动创建该文件
    in_out << a;
    //in_out.write("Hello",5);

    in_out.seekg(0,ios::beg);  //读指针移到文件头
    cout<<in_out.rdbuf();
    in_out.close();
    return 0;
}

代码分析:

  1. 正常来说,我们读文件即使用rdbuf读,也得起码用ifstream创建对象,但是如果我们掌握了更改文件指针的定位方法,我们甚至可以写完直接用seekg修改位置输出
  2. 采用了 fstream 输入输出流类,既可读又可写
  3. 注意open 打开标志 ios::in | ios!:out | ios::trunc, 特别是ios::trunc, 它保证了若没有该文件,则自动创建该文件。
  4. 文件打开或创建成功后,文件指针均指向文件头当写完字符串“Hello” 后,文件指针已经偏移了,若想完全显示全部文件内容,必须把指针移到文件头。文中用到了 seekg 函 数,其实用 seekp 函数也是等效的,这是因为fstream 是输入输出流。若是单独的输入流,则 只能用seekg 函数;若是单独的输出流,则只能用 seekp 函数。
  5. 所以在这个代码中一定不可以在写完后就关闭文件,那么就无法修改文件指针了
  6. 同时我们也认识到为什么读文件可以读到全部内容,正是因为文件打开或创建成功后,指向文件头,这个知识点是我之前不懂的

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我们还可以将seekg用cur重新写:

in_out.seekg(-5,ios::cur);  //读指针移到文件头

效果出来是如出一辙的~


三、字符串输入输出流(理解成动态字符串)

字符串输入输出流类直接对内存而不是对文件和标准输出进行操作,它使用与 cin 及 cout 相同的读取和格式化函数来操纵内存中的数据,所有字符串流类的声明都包含在标准头文件

  • istringstream: 字符串输入流,提供读 string 功能。
  • ostringstream: 字符串输出流,提供写 string 功能。
  • stringstream: 字符串输入输出流,提供读写 string 功能。

利用字符串输入输出流,可以方便地把多种基本数据类型组合成字符串,也可以反解字符串给各种变量赋值。

3.1例子:反解字符串给各变量赋值

void test()
{
    int n;
    float f;
    string str;

    string strText="13.14 hello";

    istringstream s(strText);

    s >> n;//n是int类型
    s >> f;//f是float类型
    s >> str;//str是字符串类型
    cout << "n=" << n << endl;
    cout << "f=" << f << endl;
    cout << "str=" << str << endl;
}

代码分析:

通过字符串输入流 istringstream 读取字符串“13.14 hello”给了s,接着依次赋给整型、浮点型、字符串变量

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3.2例子:合并不同类型的数据到字符串

void test()
{
    cout<<"输入一个int一个float一个string:";
    int i;
    float f;
    string stuff;

    cin >> i;//输入整形

    cin >> f;//输入float形

    getline(cin,stuff);//输入字符串形

    ostringstream os;
    os << "integer=" << i << endl;
    os << "float=" << f << endl;
    os << "string=" << stuff << endl;

    string result=os.str();
    cout << result << endl;
}

代码分析:

首先分别输入三个变量,并且定义一个 ostringstream 字符串流插入流 使得数据全部流向os 接着利用这俩段代码:

string result=os.str();

cout << result << endl;

很明显,字符串流的读和文件是不同的

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代码测试结果:

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3.3例子:字符切割(类3.1)

void test()
{
    //2.用的多的情况 是用来做类型转换 或者 字符切割
    //to_string 数字转换成字符串
    //cout << to_string(1234) << endl;//此时1234是字符串
    istringstream ip("192.168.1.1");//读取
    //要求:拆分ip地址每个数字
    int ipNum[4];//由于这个是int类型的 所以我们在输入的时候无法输入.字符
    for(int i=0;i<4;++i)
    {
        char get_char;
        ip >> ipNum[i];//ip >> ipnum[1] >> ipnum[2] >> ipnum[3] >> ipnum[4]; 
        if(i < 3)//一共三个点
        {
            ip >> get_char;//获取字符
        }
    }
    for(int i=0;i<4;++i)
    {
        cout << ipNum[i] << " ";
    }cout << endl;

}

代码分析:

int ipNum[4];//由于这个是int类型的 所以我们在输入的时候无法输入.字符

if(i < 3)//一共三个点

​ {

​ ip >> get_char;//获取字符

​ }

如果不接收的话,就会使得.无法接收,无法继续进行读取

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3.4例子:使用stringstream进行类型转换

void test()
{
    stringstream data("");
    int num=12345;
    data << num;//把数据放到流里面 num 给了 data
    
    char result[20]="";
    data >> result;//data给了result
    cout << result;//输出result
}

代码分析:

我们将int类型的 num 流向data,接着定义一个 result 字符数组,我们把data流向字符数组,即可进行类型转换

3.5综合例子:读入每个学生的各科成绩,并显示学生各科成绩及总成绩

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#include<iostream>
#include<fstream>
#include<sstream>
#include<string>

using namespace std;
int main()
{
    ifstream in("D:\\vs code_code\\Teacher_DiXW\\lzy.txt");//文件以读方式打开
    if(in)
    {
        cout << "打开成功" << endl;
    }
    string strText;
    string strName;//学生姓名
    int nYuwen;//语文成绩
    int nMath;//数学成绩
    int nForeign;//外语成绩
    int nTotal;//总成绩
    while(!in.eof())//while(getline(in,strText)) 这样可以不写eof
    {
        getline(in,strText);//读每行文本数据保存至字符串
        istringstream inf(strText);//把该文本串封装成字符串输入流对象

        inf >> strName >> nYuwen >> nMath >> nForeign;//通过字符串输入流对象

        nTotal=nYuwen+nMath+nForeign;

        cout<<strName<<"\t"<<nYuwen<<"\t"<<nMath<<"\t"<<nForeign<<"\t"<< nTotal<<endl;//给姓名及各成绩赋值
    }
    in.close();
    return 0;
}

代码分析:

首先用 open 函数以读方式打开该文件,然后用 getline 函数一行行读,并且把每行内容存至strText,并把该静态的字符串封装成动态的字符串输入流对象,之后以流的方式给学生姓名及各科成绩赋值,算出总成绩,输出至屏幕

cout << strText;

虽然我们这么写也可以得到结果,但是有一个差异就是这样不会给变量赋值,而且我们的字符串还是静态的

【C++】万字详解IO流(输入输出流+文件流+字符串流),小阳c++专栏,c++,开发语言

方法二:利用文件流+重载输入输出流

#include<iostream>
#include<fstream>
#include<sstream>
#include<string>
using  namespace  std;
class Student
{
    public:
    string strName;//姓名
    int nYuwen;//语文
    int  nMath;//数学
    int nForeign;//外语
};

istream& operator>>(istream& is,Student& s)
{
    is >> s.strName >> s.nYuwen >> s.nMath >> s.nForeign;
    return is;
}

ostream& operator<<(ostream& os,Student& s)
{
    int nTotal=s.nYuwen+s.nMath+s.nForeign;
    os << s.strName << "\t" << s.nYuwen << "\t" << s.nMath << "\t" << s.nForeign <<"\t"<<nTotal<<"\n";
    return os;
}
int main()
{
    ifstream in("D:\\vs code_code\\Teacher_DiXW\\lzy.txt");
    Student s;
    while(!in.eof())
    {
        in >> s;
        cout << s;
    }
    in.close();
    return 0;
}

代码分析:

从面向对象角度来看,方法2更容易扩展和维护,我们将in赋值给s的时候,由于已经重载,所以会用operator >> ;我们将s的数据输出到cout的时候,由于已经重载,所以会用到 operator << !

【C++】万字详解IO流(输入输出流+文件流+字符串流),小阳c++专栏,c++,开发语言

四、总结

【C++】万字详解IO流(输入输出流+文件流+字符串流),小阳c++专栏,c++,开发语言

【C++】万字详解IO流(输入输出流+文件流+字符串流),小阳c++专栏,c++,开发语言

答案一:哪些流

标准输入输出流、文件输入输出流、字符串输入输出流

答案二:stringstream与其他的区别

stringstream 是 C++ 标准库中的一个类,它是 istringstreamostringstream 的基类。stringstream 类提供了对字符串的输入和输出操作,可以将字符串作为流来处理。

与其他流(ifstreamofstreamistringstreamostringstream)相比,stringstream 最大的区别在于它可以同时进行输入和输出操作。也就是说,可以在同一个 stringstream 对象上进行读取和写入操作。

下面是 stringstream 与其他流的一些不同之处:

  1. 输入和输出:stringstream 可以像其他流一样执行输入和输出操作。你可以使用 << 运算符将数据写入 stringstream,也可以使用 >> 运算符从 stringstream 中读取数据。

  2. 字符串处理:stringstream 主要用于对字符串进行处理。你可以将一个字符串传递给 stringstream 构造函数,也可以通过 str() 方法获取或设置当前的字符串内容。

    stringstream (const string& str,ios_base::openmode which = ios_base::in | ios_base::out);

    str()的返回值:一个字符串对象,包含流缓冲区中当前内容的副本

  3. 数据格式转换:stringstream 提供了方便的数据格式转换功能。你可以使用 << 运算符将不同类型的数据插入到 stringstream 中,然后使用 >> 运算符将其提取出来。这对于将数值类型转换为字符串、字符串解析为数值类型等操作非常有用。

  4. 可变性:stringstream 允许你在同一个对象上进行读写操作,而不需要创建额外的输入流或输出流对象。

总结来说,stringstream 是一个方便的工具,用于在内存中对字符串进行输入和输出操作,并提供了数据格式转换的功能。与其他流相比,它提供了更灵活的读写能力。

答案三:stringstream初始化

  1. 使用默认构造函数初始化:

    std::stringstream ss;  // 默认构造函数创建一个空的 stringstream 对象
    
  2. 使用字符串初始化:

    std::string str = "Hello, World!";
    std::stringstream ss(str);  // 使用字符串来初始化 stringstream 对象
    
  3. 使用字符数组(C 风格字符串)初始化:

    const char* cstr = "Hello, World!";
    std::stringstream ss(cstr);  // 使用字符数组来初始化 stringstream 对象
    
  4. 使用其他 stringstream 对象初始化:

    std::stringstream src_ss("Hello, World!");
    std::stringstream dest_ss(src_ss.str());  // 使用另一个 stringstream 对象的内容来初始化
    

需要注意的是,初始化后的 stringstream 对象可以进行读取和写入操作,可以使用 << 运算符向其中插入数据,也可以使用 >> 运算符从其中提取数据。

以下是一个完整的示例,演示了不同的初始化方式和读写操作:

#include <sstream>

int main() {
    // 初始化 stringstream 对象
    std::stringstream ss("Hello, World!");

    // 写入数据
    ss << " This is a stringstream.";

    // 读取数据并输出
    std::string output;
    ss >> output;
    std::cout << output << std::endl;

    return 0;
}

以上示例将输出:Hello,,它先将 "Hello, World! This is a stringstream." 写入 stringstream 对象,然后使用 >> 运算符提取出第一个字符串 "Hello," 并输出。

通过这些初始化方法,你可以根据需要来创建和初始化 stringstream 对象,并在其上执行相应的读写操作。

答案四:文件流关联文件

  1. 使用构造函数关联文件:

    std::ifstream inputFile("input.txt");  // 以输入模式打开名为 "input.txt" 的文件
    std::ofstream outputFile("output.txt");  // 以输出模式打开名为 "output.txt" 的文件
    
  2. 使用成员函数 open() 关联文件:

    std::ifstream inputFile;
    inputFile.open("input.txt");  // 以输入模式打开名为 "input.txt" 的文件
    
    std::ofstream outputFile;
    outputFile.open("output.txt");  // 以输出模式打开名为 "output.txt" 的文件
    

以上代码示例分别使用 ifstreamofstream 类来关联文件。ifstream 是用于读取文件的输入文件流类,而 ofstream 是用于写入文件的输出文件流类。

在关联文件后,你可以通过文件流对象执行相应的读取和写入操作。例如,对于 ifstream,你可以使用 >> 运算符从文件中读取数据;对于 ofstream,你可以使用 << 运算符将数据写入文件。

答案五:文件流指定文件打开方式

  • std::ios::in:以输入模式打开文件,用于读取文件。(ifstream默认的打开方式)
  • std::ios::out:以输出模式打开文件,用于写入文件。(ofstream默认的打开方式)
  • std::ios::app:在文件末尾追加数据。
  • std::ios::binary:以二进制模式打开文件。
  • std::ios::ate:在打开文件时将文件指针移至文件末尾。
  • std::ios::trunc:如果文件已存在则先清空该文件,若文件不存在则创建文件

可以使用按位或运算符 | 来组合不同的打开模式。例如:

std::ofstream outputFile("output.txt", std::ios::out | std::ios::app);  // 以输出和追加模式打开文件
outputFile.open("output.txt", std::ios::out | std::ios::app);  // 使用 open() 成员函数以输出和追加模式打开文件

答案六:控制流的游标位置

看上述文章2.6

答案七:流的标志位及如何检测

看上述文章1.3

答案八:文件和字符串流读写数据

  1. 文件流读入和写出数据:

    • 读入数据:使用文件流类(如 ifstream)可以从文件中读取数据。

      #include <fstream>
      std::ifstream inputFile("input.txt");  // 打开要读取的文件
      int value;
      if (inputFile >> value) {
          // 读取成功,可以使用读取的值进行后续操作
      } else {
          // 读取失败,处理错误情况
      }
      

      在上述代码中,我们使用 >> 运算符从文件中读取数据,并将其存储在变量 value 中。如果读取成功,则条件为真,可以使用读取的值进行后续操作。如果读取失败(例如遇到非法字符或已达到文件末尾),则条件为假,可以处理错误情况。

    • 写出数据:使用文件流类(如 ofstream)可以向文件中写出数据。

      #include <fstream>
      std::ofstream outputFile("output.txt");  // 打开要写入的文件
      int value = 42;
      if (outputFile << value) {
          // 写入成功
      } else {
          // 写入失败,处理错误情况
      }
      

      在上述代码中,我们使用 << 运算符将数据写入文件。如果写入成功,则条件为真,可以继续执行后续操作。如果写入失败(例如遇到错误或无法写入),则条件为假,可以处理错误情况。

  2. 字符串流读入和写出数据:

    • 读入数据:使用字符串流类 std::stringstream 可以从字符串中读取数据。

      #include <sstream>
      #include <string>
      
      std::string data = "42";
      std::stringstream ss(data);  // 将字符串作为输入源
      
      int value;
      if (ss >> value) {
          // 读取成功,可以使用读取的值进行后续操作
      } else {
          // 读取失败,处理错误情况
      }
      

      在上述代码中,我们将字符串 data 作为输入源创建了一个字符串流 ss。然后,我们使用 >> 运算符从字符串流中读取数据,并将其存储在变量 value 中。读取成功与否的判断和处理错误的方式与文件流类相似。

    • 写出数据:使用字符串流类 std::stringstream 可以将数据写入到字符串中。

      #include <sstream>
      #include <string>
      
      std::stringstream ss;
      
      int value = 42;
      if (ss << value) {
          std::string output = ss.str();  // 将写入的数据转换为字符串
          // 可以使用字符串进行后续操作
      } else {
          // 写入失败,处理错误情况
      }
      

      在上述代码中,我们创建了一个空的字符串流 ss,然后使用 << 运算符将数据写入字符串流中。如果写入成功,则可以通过 str() 函数获取字符串流中的内容,并将其存储在变量 output 中,以便进行后续操作。

通过文件流和字符串流,你可以方便地进行读取和写入操作,无论是从文件还是从字符串中。

答案九:read和write操作

见上述文章2.4

答案十:stringstream的类型转换

见3.4例子

答案十一(对我来说很重要,因为之前用string的时候没有传大小)

  1. char* 缓冲区:

    char buffer[100];
    cin.getline(buffer, 100);
    

    当使用 char* 缓冲区时,你需要提供一个字符数组作为缓冲区,同时还需要指定缓冲区的大小。getline 函数将读取的数据存储到指定的字符数组中。需要注意的是,getline 函数会自动在读取数据时添加空字符 \0 作为字符串的结尾标记。

    区别:

    • char* 缓冲区需要手动指定缓冲区的大小,因此需要确保缓冲区足够大以容纳读取的数据。
    • char* 缓冲区需要提前定义,长度固定,无法动态调整。
  2. string 对象:

    string buffer;
    getline(cin, buffer);//看了博客,发现当初也是这么写的,这个对我来说很不熟练,得多记
    

    当使用 string 对象时,你只需要创建一个空的 string 对象作为缓冲区即可。getline 函数将读取的数据存储到这个 string 对象中。

    区别:

    • string 对象不需要手动指定缓冲区的大小,它可以根据读取的数据自动调整大小
    • string 对象可以方便地进行字符串操作,如获取字符串长度、连接字符串等。

无论使用 char* 缓冲区还是 string 对象作为 getline 函数的参数,其功能和用法是一样的。选择使用哪种类型的缓冲区取决于你的具体需求和编程习惯。如果你需要更灵活和方便的字符串操作,建议使用 string 对象;如果你已经有一个固定大小的字符数组,并且不需要频繁改变缓冲区的大小,那么可以使用 char* 缓冲区。

答案十二:class私有怎么重载

用友元

//小羊谨记:写这俩个运算符重载的时候 一定得在返回值和俩个参数都加上引用!
	friend istream& operator>>(istream& in,Stu& s); 
	//声名友元函数  要加关键字friend   friend使得外部函数可以访问
	friend ostream& operator<<(ostream& out,Stu& s);

【C++】万字详解IO流(输入输出流+文件流+字符串流),小阳c++专栏,c++,开发语言

答案十三:如何访问流的缓冲区

C++ 中的流对象(如 cincout等)都有自己的缓冲区,用于暂存数据。当数据被写入或读取时,它们会先被存储在缓冲区中,然后再被写出或读取到底层设备(如控制台、磁盘文件等)或程序中的变量中。

如果你需要访问流中的缓冲区,可以使用流对象的 rdbuf() 函数来获取指向缓冲区的指针。rdbuf() 函数返回一个指向 streambuf 对象的指针,streambuf 类是 C++ 中处理输入输出缓冲区的基类。通过这个指针,你可以直接访问缓冲区,例如获取缓冲区中的数据、向缓冲区中添加数据等。

见上述文章2.5文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-759296.html

到了这里,关于【C++】万字详解IO流(输入输出流+文件流+字符串流)的文章就介绍完了。如果您还想了解更多内容,请在右上角搜索TOY模板网以前的文章或继续浏览下面的相关文章,希望大家以后多多支持TOY模板网!

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