IO类

在之前的一些用到输入与输出的程序都是用户对流的读写，也就是使用的iostream类，但是C++中的IO处理并不止通过流进行读写，为了支持不同的IO操作，标准库中还定义了其他的一些IO类，他们被包含在不同的头文件中：

头文件	类	作用
iostream	(w)istream (w)ostream (w)iostream	从普通流中读写数据
fstream	(w)ifstream (w)ofstream (w)fstream	从文件流中读写数据
sstream	(w)istringstream (w)ostringstream (w)stringstream	从字符串流中读写数据

在类和其函数前添加w则为正常类对象、函数等（例如wcin，wcout）的宽字符版。

IO类型间的关系

类型ifstream和istringstream都继承自istream，因此，我们如何使用istream，就如何使用其他IO类型。在之后介绍的标准库的流特性均可以无差别地使用于各个IO类型。

IO类型的特性

IO对象不能拷贝

当我们定义了一些IO对象时（通常是用于IO操作的一些函数），之前也使用过，是不能对这些对象进行拷贝或赋值的操作的，因此当我们操作流时，通常都是使用引用的方式传递和返回流，这也意味着这些IO操作函数的返回类型要定义为IO类的引用，参数中的流也需定义为IO类的引用。

istream &read(istream &in, person &item)
{
    in>>item.name>>item.addr;
    return in;
}//上一章讲到的read函数就是一个IO操作函数

条件状态

当使用IO操作流时可能会发生多种错误，为了查询这些错误，标准库中定义了相关函数和标准以访问当前流的条件状态。

流分为以下几个状态：（这些状态为IO类中定义）

badbit	当前流已崩溃
failbit	当前IO操作失败了
eofbit	当前流到达了文件结束
goodbit	为0代表流正常

可以对这些状态位进行位运算
badbit表示系统级错误，是不可恢复的错误。通常一旦被置位，流就无法再使用了。
failbit表示可恢复的错误，修正后流可以机械使用。badbit被置位后failbit也会被置位。
如果文件结束，failbit和eofbit都会被置位。
上面三位任意一位有置位情况goodbit都会被置位。

以下是IO类的一些查询函数：

类的子函数	作用	返回值
eof()	查询eofbit状态	若对应状态位置位则返回ture
fail()	查询failbit状态	若对应状态位置位则返回ture
bad()	查询badbit状态	若对应状态位置位则返回ture
good()	查询goodbit状态	若对应状态位置位则返回ture
clear()	将流中所有条件状态位复位	void
rdstate()	返回当前流的状态	一种包含所有状态位信息的类，但类型同状态位
clear(flag)	复位指定状态位	void
setstate(flag)	置位指定状态位	void

管理条件状态

每进行一次流操作后恢复上一次的条件状态：

auto oldstate = cin.rdstate();
cin.clear();
cin>>....//一次输入流操作
cin.setstate(oldstate);

通过位操作一次操作多个状态位：

1 2	//假设当前所有状态置位 cin.clear(cin.rdstate() & ~cin.failbit & ~cin.badbit)//只复位failbit，badbit

输出流的缓冲

刷新缓冲区

之前讲到过输出endl可以刷新缓冲区，还有以下操作也可以刷新

1
2
3

cout<<endl; //换行
cout<<flush; //不添加任何额外字符
cout<<ends; //添加一个空字符

刷新缓冲区的作用

我其实也不是特别理解，姑且谈一下我的理解，这是网上的一个例程

int main()
{
	setvbuf( stdout, NULL, _IOLBF, 1024 );  //设置控制台输出为行缓存模式，把缓冲区与流相关 
	cout <<"hello world\n"<<endl;                
	Sleep(5000);                            
	cout <<"leeboy" <<endl;                 
	system("pause");
	return 0;
}

如果第四行不刷新缓冲区，则4行内容会和7行在5s后一起输出，所以刷新缓冲区的作用应该是立即输出当前内容？而按照网上说法，如果不刷新缓冲区，输出是由系统每隔一段时间检测输出流是否有内容。

unitbuf操作符

如果想设置每一次输出后自动刷新缓冲区，可以：

1 2	cout<<std::unitbuf; cout<<std::nounitbuf;//恢复正常缓冲模式

关联输入和输出流

关联后任何试图从输入流读取数据的操作都会先刷新关联的输出流

1	cin>>std::ival;//默认情况下cin和cerr都关联到了cout

文件的输入与输出

头文件fstream中定义了三个类来支持关于文件的IO操作：

ifstream：用于文件读操作，从给定文件读取内容
ofstream：用于文件写操作
fstream：读写操作，可以通过不同配置实现上两类的功能

这些类都继承了iostream的相关操作，同时还定义了一些新的成员来管理与流相关的文件，以下列出了部分特有操作，这些操作都适用于上三个类，但不能对其他IO类调用

操作	功能
fstream a;	创建一个未绑定的文件流
fstream a(s);	创建一个文件流，并打开名为s的文件，s为string类型或C风格字符串指针
a.open()	打开一个文件，并绑定至流a
a.close()	关闭绑定的文件
a.is_open()	返回一个bool值，指出文件是否成功打开

文件的打开

刚刚讲到了有两种方式打开一个文件，分别是

fstream a("dhk.txt");
///////////////////////
fstream b;
b.open("dhk.txt");

我们先详解一下open函数：

open()函数

根据输入的参数数量，该函数有以下几个定义

 
public member function
 
void open ( const char * filename,
            ios_base::openmode mode = ios_base::in | ios_base::out );
 
void open(const wchar_t *_Filename,
        ios_base::openmode mode= ios_base::in | ios_base::out,
        int prot = ios_base::_Openprot)；

参数：

filename：文件名
open mode：打开方式
prot：打开文件的属性，一般很少用到

这里重点讲一下打开方式，刚刚我们讲过：头文件fstream中的fstream类可以实现读和写的操作，也就是可以通过不同的配置实现ifstream和ofstream的操作，也就是通过这里的打开方式配置。

打开方式在ios类中定义：

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删除该文件
ios::binary	二进制方式

这些方式可以通过或运算|组合使用

ate和binary通常用于打开任何类型的文件流对象

默认打开方式

对于第二种方式fstream a("dhk.txt");其实是隐式地调用了open()函数，直接使用了默认打开方式：

1
2
3

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

以写模式打开一个文件会丢弃已有数据

默认情况下，当打开一个ofstream对象时，若没有指定模式，默认是隐含的使用截断(ios::trunc)，即每次打开该文件时会清空之前的内容，若要阻止清空，需显式地设置为ios::app模式，同时，使用app模式则隐式地包含了ios::out。

使用fstream对象代替iostream&

由于fstream类继承自iostream，因此，接受一个iostream类型引用参数的函数也可以接收fstream类型：

 struct person
 {
    string name;
    string addr;
 };

istream &read(istream &in, person &item)
{
    in>>item.name>>item.addr;
    return in;
}

ostream &print(ostream &out, person &item)
{
    out<<"NAME: "<<item.name<<endl;
    out<<"ADDR: "<<item.addr<<endl;
    return out;
}

 int main()
 {
    person man;
    ifstream in("D.txt");
    ofstream out("dhk.txt");
    read(in,man);	//使用ifstream代替istream
    print(out,man); 	//使用ofstream代替ostream
    out.close();
    return 0;
 }

注意事项

对一个已经打开的文件流再调用open函数会导致该流的failbit置位，后续操作都会失败

查看文件是否成功打开的快捷方式：if(a);

文件打开路径的问题

文件的默认打开路径我也没搞懂，最好使用相对路径打开相关文件

1	ifstream in(".vscode\\fstream\\D.txt");

并且这里要使用双斜杠！！！

字符串流

在头文件sstream中定义了三个类来支持操作字符串IO，分别是：

istringstream
ostirngstream
stringstream

这些类同样继承自iostream，用法同文件流，类特有操作有：

stringstream a;	创建一个未绑定string的流
stringstream a(s);	与string对象s绑定的一个字符串流
a.str();	返回a中所保存的所有字符串
a.str();	将s拷贝至a中，返回void
a.clear();	清空流

读取string

与文件流相同，stringstream也可以实现读取和输入的功能

下面以一个例程说明string流的用法

#include<iostream>
#include<fstream>
#include<string>
#include<windows.h>
#include<sstream>
 using namespace std;
 struct person
 {
    string name;
    string addr;
 };
istream &read(istream &in, person &item)
{
    in>>item.name>>item.addr;
    return in;
}
ostream &print(ostream &out, person &item)
{
    out<<"NAME: "<<item.name<<endl;
    out<<"ADDR: "<<item.addr<<endl;
    return out;
}

int main()
{
    person man;
    string line;
    ifstream in("sstream\\D.txt");	//打开一个txt文件并绑定一个输入文件流in
   /*D.txt的内容：
   dhk 12
   aca 34
   */
    while(getline(in,line))	//分别处理文件中每一行的数据
    {
        stringstream s(line);//将该行内容与字符串流s绑定，s的寿命为当次循环，当次循环结束s自动销毁
        s>>man.name;//将该行第一个词输入进类成员
        s>>man.addr;//该行第二个词输入进类成员
        print(cout,man);//通过iostream输出类成员
    }
    in.close();//关闭打开的文件
    system("pause");
    return 0;
}

可以看出，流每次输出（入）的内容为一个“词”，也就是说空格和换行都会结束该次输出（入）的内容

输出到字符串流

当我们想逐步构造想要输出的内容，最后一口气打印时，就可以使用字符串的输出流，将构造好的内容分布写入到ostingstream（或stringstream的输出流）中，最后通过函数.str()输出到cout或者你想要的其他流中

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