第14章 输入／输出流类库

14.1 概述 流
数据的输入/输出以字节为单位，依次逐个进行。 数据的输入/输出以字节为单位，依次逐个进行。 数据的字节序列称为字节流，简称流(Stream)。按对字节内容 数据的字节序列称为字节流，简称流 Stream)。 字节流 的解释方式分，字节流分为字符流 也称文本流) 二进制流。 字符流( 的解释方式分，字节流分为字符流(也称文本流)和二进制流。 字符流 ： 将字节流的每个字节按 ASCII 字符解释 。 数据传输时 字符流： 将字节流的每个字节按ASCII 字符解释。 ASCII字符解释 需做转换，效率较低，但字符流可直接编辑、显示或打印， 需做转换，效率较低，但字符流可直接编辑、显示或打印，字 符流文件通行于各类计算机。 符流文件通行于各类计算机。 – 例如int型数值1234567在内存中占4字节，但输出前要先转 例如int型数值1234567在内存中占4字节， int型数值1234567在内存中占 换成数值串“1234567” 才能输出。反之亦然。 换成数值串“1234567”后，才能输出。反之亦然。 – 源程序文件和文本文件都是字符流。 源程序文件和文本文件都是字符流。 二进制流：将字节流的每个字节按二进制方式解释。数据传输 二进制流：将字节流的每个字节按二进制方式解释。 时不做转换，效率高， 时不做转换，效率高，但异类计算机对数据的二进制存放格式 存在差异，且无法人工阅读，二进制流文件可移植性较差。 存在差异，且无法人工阅读，二进制流文件可移植性较差。 输入/输出流的类体系称为流类，流类的实现称为流类库。 输入/输出流的类体系称为流类 流类的实现称为流类库 流类， 流类库。
缓冲
缓冲区：系统在主存中开辟的、用来临时存放输入/输出数据 缓冲区：系统在主存中开辟的、用来临时存放输入/ 的区域。如先将输入的数据送到缓冲区，再从缓冲区中取出。 的区域。如先将输入的数据送到缓冲区，再从缓冲区中取出。 缓冲区的作用：因输入/输出设备的速度比CPU慢得多，若CPU 缓冲区的作用：因输入/输出设备的速度比CPU慢得多， CPU慢得多 直接与外设交换数据，必然占用大量CPU时间，降低CPU CPU时间 CPU的使用 直接与外设交换数据，必然占用大量CPU时间，降低CPU的使用 效率。使用缓冲后，CPU只要从缓冲区中取数据或者把数据写 效率。使用缓冲后，CPU只要从缓冲区中取数据或者把数据写 入缓冲区，而不必等待外设的具体输入/输出操作， 入缓冲区，而不必等待外设的具体输入/输出操作，显著提高 CPU的使用效率 的使用效率。 了CPU的使用效率。 按在缓冲区中是否立即处理，流分为缓冲流和非缓冲流。常用 按在缓冲区中是否立即处理，流分为缓冲流和非缓冲流。 缓冲流，仅在特殊场合，才用非缓冲流。 缓冲流，仅在特殊场合，才用非缓冲流。 –非缓冲流：一旦数据送入缓冲区，立即处理。 非缓冲流： 非缓冲流 一旦数据送入缓冲区，立即处理。 –缓冲流：仅当缓冲区满或当前送入的数据为新的一行字符 缓冲流： 缓冲流 系统才对流中的数据进行处理(称为刷新) 时，系统才对流中的数据进行处理(称为刷新)。
流的格式控制
格式控制函数名 格式化输入/输 格式化输入/ dec 出仅用于文本流， 出仅用于文本流， hex 而二进制流是原 oct 样输入输出， 样输入输出，不 ws 必做格式化转换。 必做格式化转换。 endl flush iomanip.h”中 “iomanip.h 中 resetioflags(long) 预定义了13 13个格 预定义了13个格 setioflags(long) 式控制函数， 式控制函数，用 setfill(int) 于控制输入/ 于控制输入/输 setprecision(int) 出数据的格式， 出数据的格式， setw(int) 如下表所示。 如下表所示。 ends 功能 设置为十进制 设置为十六进制 设置为八进制 提取空白字符 插入一个换行符 刷新流 取消指定的标志 设置指定的标志 设置填充空位的字符 设置实数的精度 设置输出数据的宽度 插入字符串结束标志 用于 I/O I/O I/O I O O I/O I/O O O O
基本I/O I/O流类体系 14.2 基本I/O流类体系 概述
基本I/O流类体系：如图所示， 基本I/O流类体系：如图所示， I/O流类体系 iostream.h中说明 支持C++ 中说明， 在iostream.h中说明，支持C++ 输入/输出程序设计。 输入/输出程序设计。 类istream：类ios的公有派生类，提供输入操作。 istream： ios的公有派生类 提供输入操作。 的公有派生类， 类ostream：类ios的公有派生类，提供输出操作。 ostream： ios的公有派生类 提供输出操作。 的公有派生类， 类iostream：由类istream和ostream公有派生，并未增加新成 iostream：由类istream ostream公有派生 istream和 公有派生， 以支持输入和输出操作。 员，以支持输入和输出操作。 类ios：类istream和ostream的虚基类，提供流的格式化输入/ ios： istream和ostream的虚基类 提供流的格式化输入/ 的虚基类， 输出和错误处理，并通过指向类streambuf streambuf的对象的指针成员 输出和错误处理，并通过指向类streambuf的对象的指针成员 来管理流缓冲区。 来管理流缓冲区。 类streambuf：管理流缓冲区。 streambuf：管理流缓冲区。 实际编程时，常用类ios、istream、ostream和iostream提供 实际编程时，常用类ios istream、ostream和iostream提供 ios、 的公有接口成员函数来输入/输出。 的公有接口成员函数来输入/输出。
例14.2 用格式控制函数指定输出数据的域宽和数制。 14. 用格式控制函数指定输出数据的域宽和数制。 include<iostream. #include<iostream.h> #include<iomanip. #include<iomanip.h> 指定输出变量a的域宽为8，变量 指定输出变量a的域宽为8 仍按缺省的域宽输出。 b仍按缺省的域宽输出。 注意，setw设置的域宽仅对其后 注意，setw设置的域宽仅对其后 void main(void) 的一次插入有效。 的一次插入有效。 a=256,b=128 256,b=128; { int a=256,b=128; setw(8 <<a<<"b="<<b<<'\n'; cout<< setw(8) <<a<<"b="<<b<<'\n'; <<b<<'\n'; cout<< hex <<a<<"b="<< dec <<b<<'\n'; } 指定变量a按十六进制输出，b按十进制 指定变量a按十六进制输出， 输出。 输出。 注意，hex、dec、oct的设置是互斥的， 注意，hex、dec、oct的设置是互斥的 的设置是互斥的， 一旦设置，一直有效， 一旦设置，一直有效，直到下一次设置 数制为止。 数制为止。
例14.1 使用流cerr和clog实现数据的输出。 14. 使用流cerr和clog实现数据的输出。 cerr 实现数据的输出 include<iostream. #include<iostream.h> void main(void) a,b; { float a,b; cerr<<"输入a <<"输入 的值： n"; cerr<<"输入a和b的值：\n"; cin>>a>>b; cin>>a>>b; if(b!=0 cout<<a<<'/'<<b<<'='<<a/b<<' n'; <<a<<'/'<<b<<'='<<a/b<<'\ if(b!=0) cout<<a<<'/'<<b<<'='<<a/b<<'\n'; cerr<<"除数为零！ n"; <<"除数为零 else cerr<<"除数为零！\n"; } cout、cerr和clog的用法相同但作用不同。 cout、cerr和clog的用法相同但作用不同 的用法相同但作用不同。 –cout的输出可重定向(请参见有关操作系统的介绍)。 cout的输出可重定向(请参见有关操作系统的介绍) cout的输出可重定向 –cerr和clog的输出不可重定向。 cerr和 的输出不可重定向。 cerr clog的输出不可重定向 –clog为缓冲流，输出的数据不能及时显示。 clog为缓冲流 clog为缓冲流，输出的数据不能及时显示。 通常将程序中的提示信息(输入提示和出错提示等)用cerr输出， 通常将程序中的提示信息(输入提示和出错提示等) cerr输出 输出， 结果数据用cout输出， clog很少使用 cout输出 很少使用。 结果数据用cout输出，而clog很少使用。
第14章 输入/输出流类库 14章 输入/
14.1 概述 基本I/O I/O流类体系 14.2 基本I/O流类体系 输入：程序从外设接收数据。 输入：程序从外设接收数据。 标准设备的输入/ 14.3 标准设备的输入/输出 输出：程序将数据输出到外设。 14.4 重载提取和插入运算符 输出：程序将数据输出到外设。 C++语言本身没有专门的输入/ C++语言本身没有专门的输入 语言本身没有专门的输入/ 14.5 文件 14.6 综合应用举例 输出语句， C++的编译系统 输出语句，但C++的编译系统 通常都提供输入/输出流类库， 通常都提供输入/输出流类库， 用于用户输入/输出。 用于用户输入/输出。 作业： 11， 作业：4，8，11，12 输入/输出：程序与计算机外 输入/输出： 设之间的数据交换。 设之间的数据交换。