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C++：流类库与输⼊输出7.2.1 C++的输⼊输出流ios:流基类（抽象类）istream:通⽤输⼊流类和其他输⼊流的基类ostream:通⽤输出流类和其他输出类的基类iostream:通⽤输⼊输出流类和其他输⼊输出流类的基类（以下的派⽣类对象有cin、cout、cerr、clog）ifstream:输⼊⽂件流类ofstream：输出⽂件流类fstream:输⼊输出⽂件流istrstream:输⼊字符串流类ostrstream:输出字符串流类strstream:输⼊输出字符串类iostream_withassign: 通⽤输⼊输出流类和其他输⼊输出流类iostream的的派⽣类7.2.2 预定义的流对象C++中包含⼏个预定义的流对象，它们是标准输⼊流对象cin、标准输出流对象cout、⾮缓冲型的标准出错流对象ceer、缓冲型的标准出错流对象clogcin是istream的派⽣类istream_withassign的对象，它与标准输⼊设备(通常是键盘)相联系。
cout是ostream的派⽣类ostream_withassign的对象，它与标准输出设备(通常是显⽰器)相联系。
ceer是ostream的派⽣类ostream_withassign的对象，它与标准错误输⼊设备(通常是显⽰器)相联系。
clog是ostream的派⽣类ostream_withassign的对象，它与标准错误输⼊设备(通常是显⽰器)相联系。
由于istream和ostream类都在头⽂件iostream中声明的，因此只要在程序中包含头⽂件iostream.h，C++程序开始时这四个标准流对象的构造函数都被⾃动调⽤。
7.2.3 输⼊输出流的成员函数（1）put函数put函数⽤于输出⼀个字符格式：cout.put(char ch)例如：cout.put('A')===cout.put(65)===cout.put(25+40)（2）get函数get函数的功能与提取运算符>>类似,主要不同之处是get函数在读⼊数据时可以包括空⽩字符,⽽后者不可以。
在C中,输入输出要用printf和scanf,这是2个很麻烦的东西,因为在输入数据的同时还要说明数据的类型,如果输入数据较多,那就很麻烦了,所以我们的C++搞了两个更爽的东西cout和cin,来替换它们.首先我们先了解一下这两个东西的来处,它们是来自C++的一个类库叫 " iostream".iostream是由istream(输入类)和ostream(输出类)派生.所以在iostream中就有了输入和输出的相关对象:1,cin,表示标准输入(standard input)的istream类对象.cin使我们可以从设备读取数据.2,cout,表示标准输出(standard output)的ostream类对象.cout使我们可以向设备输出或者写数据.3,cerr(暂时还没试过,先别理吧)暂时先介绍那么多,这里我主要想说的是cin.get()和cin.getline(),cin.clear(),cin.sync()等的用法.首先看看cin.get(),它是一个读取单个字符的方法.字符变量=cin.get();相当于cin.get(字符变量);#include<iostream>usingnamespace std;int main(){char cstr;cstr=cin.get(); //读取单个字符,在屏幕输入,也相当于cin.get(cstr);cout<<cstr<<endl; //输出刚刚载入的单个字符system("pause");}运行程序后,一切正常:输入:a 输出:a但当我们输入的不只一个英文字符时,那又会如何呢?输入:abcd 输出:a由此可知,它只能读取第一个字符,但如果我们把程序修改成:int main(){char cstr;char bstr;cstr=cin.get(); //读取单个字符,在屏幕输入bstr=cin.get();cout<<cstr<<bstr<<endl; //输出刚刚载入的单个字符system("pause");}我们再输入:abcd 最后输出了:ab既然cin.get()是读取第一个字符,那bstr为什么不也是a呢?其实原理是这样的:在cin这个对象里,有一个储存字符的流,可以想象成缓冲区,但事实上是cin里封装的一个东西.当我们在程序上输入字符后,对象cin获得了我们输入的字符,例如获得abcd,然后再通过.get()把流里面的第一个字符去掉,赋给cstr,这时,cin里储存的流的数据为bcd,而cstr则获得了 a.当我们再次运行bstr=cin.get();时,同理把cin里流的数据的b拿出来给了bstr,此后,cin里面的流的数据为cd,而bstr则为b,所以最后输出时,便能输出ab了.还有个补充,究竟什么时候才输入数据呢?我们可以再通过上面的代码进行尝试,我们输入单个字母'a',然后按回车,发现并没有输出数据,而是再等待一次输入数据,我们再输入字母'b',按回车后便输出ab了.相信到这里,大家都应该明白了,因为当我们第一次输入a后,通过cstr=cin.get();使cin里的流没有数据,清空了.所以到第二次要再赋给bstr值时,它找不到数据,要重新再输入数据.由此来看可以知道,当cin里的流数据清空时,便需要重新输入才能赋值.而cin.get()还有个用法:int main(){char cstr;char bstr;cstr=cin.get(); //读取单个字符,在屏幕输入cin.get();bstr=cin.get();cout<<cstr<<bstr<<endl; //输出刚刚载入的单个字符system("pause");}程序中有3个cin.get(),所以我们尝试输入:abc. 发现输出了:ac由此能知道,当空回调cin.get();时,cin.get便自动在cin中的流数据中删除一个字母,起了一个删除作用.对cin.get()有了一定了解之后,对cin.getline()的学习就可以更快了,原理是一致的,但是cin.getline()则是获取一整行文本.以下是cin.getline()原形: getline(char *line,intsize,char='\n')第一个就是字符指针,第二个是字符长度,第三个1行的结束标识符.int main(){char cstr[200];cin.getline(cstr,sizeof(str));//第三个参数不输入,默认回车为结束标识符cout<<cstr<<endl; //输出system("pause");}这样我们输入一堆英文或数字,然后按回车,就会输出一行刚刚输出的东西了.接下来.我们讨论第三个参数的作用.int main(){char cstr[200];cin.getline(cstr,sizeof(str),'X'); //我们以单个英文字母'X'作为终止标识符cout<<cstr<<endl; //输出system("pause");}当我们输入一大堆东西,例如输入: kkkkkkk(回车) 输出: kkkkkkk(回车）llllllx(回车) llllll这样X便成了终止符,其原理和cin.get一样.或许我们可以像cin.get那样尝试一下:int main(){char cstr[200];char bstr[200];cin.getline(cstr,sizeof(str),'X'); //我们以单个英文字母'X'作为终止标识符cin.getline(bstr,sizeof(btr),'a');cout<<"第一行是:"<<cstr<<endl; //输出cout<<"第二行是:"<<bstr<<endl;system("pause");}我们输入:kkkkkkkkk(回车) 输出:第一行是:kkkkkkkkk(回车)oooooooooX(回车) oooo ooooo(回车)bbbbbbbbba(回车) 第二行是:(回车)bbbbbbbbb在这里,我在不厌其烦地说一下原理,如果刚刚cin.get()原理看懂的可以跳过. 首先,我们第一次getline会把X前面的字符赋给cstr,然后从cin里的数据流删除,标识符X也删除了,所以输出的cstr如上所示.当我们第二次运行getline 时,此时cin里的数据流为(回车)bbbbbbbbba,回车也是一个字符,事实上在数据流里用"\n"表示,接着就按照原来第一次的方法,把标识符'a'前面的字符赋给bstr,然后再删除字符号及标识符.所以输出结果如上.接下来我们谈谈cin.clear的作用,第一次看到这东西,很多人以为就是清空cin 里面的数据流,而实际上却与此相差很远,首先我们看看以下代码:#include<iostream>usingnamespace std;int main(){int a;cin>>a;cout<<cin.rdstate()<<endl;if(cin.rdstate() == ios::goodbit){cout<<"输入数据的类型正确，无错误！"<<endl;}if(cin.rdstate() == ios_base::failbit){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; }system("pause");}我们定义要输入到的变量是整型,但如果我们输入了英文字母或者汉字,那就会发生错误,cin里有个方法能检测这个错误,就是cin.rdstate();当cin.rdstate()返回0(即ios::goodbit)时表示无错误,可以继续输入或者操作,若返回4则发生非致命错误即ios::failbit,则不能继续输入或操作.而cin.clear则可以控制我们此时cin里对这个问题的一个标识.语发如下:cin.clear(标识符);标识符号为:∙goodbit 无错误∙Eofbit 已到达文件尾∙failbit 非致命的输入/输出错误，可挽回∙badbit 致命的输入/输出错误,无法挽回若在输入输出类里.需要加ios::标识符号通过cin.clear,我们能确认它的内部标识符,如果输入错误则能重新输入.结合真正的清空数据流方法cin.sync(),请看下例:#include<iostream>usingnamespace std;int main(){int a;while(1){cin>>a;if(!cin) //条件可改写为cin.fail(){cout<<"输入有错!请重新输入"<<endl;cin.clear();cin.sync(); //清空流}else{cout<<a;break;}}system("pause");}上面的cin默认参数为0,即无错误,正常操作.当我们输入英文字母'k'时,它的状态标识改为fail（即1）,即错误,用cout对用户输出信息,再用cin.clear 让错误标识改回为0,让我们可以继续输入,再清空流数据继续输入.如果我们没有了cin.clear,则会进入死循环,其过程为我们输入了英文字母,它的状态标识便为fail,当运行到条件判断时,便总是回到错误的条件表示里,并且我们再也没办法输入,因为错误的表示关闭了cin,所以会进入死循环.对比：输入字符串1.cin>>的读入方式总是将前导的空格（包括空格，回车，水平或垂直制表符等）过滤2.getline可将字符串一次性地输入。
1.概念填空题1.1头文件iostream中定义了4个标准流对象cin，cout，cerr，clog。
其中标准输入流对象为cin，与键盘连用，用于输入；cout为标准输出流对象，与显示器连用，用于输出。
1.2用标准输入流对象cin与提取操作符>>连用进行输入时，将空格与回车当作分隔符，使用get()成员函数进行输入时可以指定输入分隔符。
1.3每一个输入输出流对象都维护一个流格式状态字，用它表示流对象当前的格式状态并控制流的格式。
C++提供了使用格式控制函数与操作子函数来控制流的格式的方法。
1.4 C++根据文件内容的数据格式可分为两类：文本文件和二进制文件。
前者存取的最小信息单位为字节,后者记录。
1.5文件输入是指从文件向内存读入数据；文件输出则指从内存向文件输出数据。
文件的输入输出首先要打开文件；然后进行读写；最后关闭文件。
1.6文本文件是存储ASCII码字符的文件，文本文件的输入可用cin从输入文件流中提取字符实现。
文本文件的输出可用cout将字符插入到输出文件流来实现。
程序在处理文本文件时需要(需要/不需要)对数据进行转换。
1.7二进制文件是指直接将计算机内的数据不经转换直接保存在文件中。
二进制文件的输入输出分别采用read()、write() 成员函数。
这两个成员函数的参数都是2个，分别表示读写缓冲区和字节数。
1.8设定、返回文件读指针位置的函数分别为seekg，tellg；设定、返回文件写指针位置的函数分别为seekp，tellp。
2 简答题2.1 为什么cin输入时,空格和回车无法读入?这时可改用哪些流成员函数?2.2 文件的使用有它的固定格式,试做简单介绍。
2.3 在ios类中定义的文件打开方式中,公有枚举类型open_mode的各成员代表什么文件打开方式?2.4 简述文本文件和二进制文件在存储格式、读写方式等方面的不同，各自的优点和缺点。
2.5 文本文件可以按行也可以按字符进行复制,在使用中为保证能完整复制要注意哪些问题?2.6 文件的随机访问为什么总是用二进制文件,而不用文本文件?2.7 怎样使用istream和ostream的成员函数来实现随机访问文件?3．选择题3.1要进行文件的输出，除了包含头文件iostream外，还要包含头文件（C ）。
* 掌握：输入输出的含意；文件流以及输入/输出的格式控制；标准输出在C++程序中的应用。
* 理解：C++类库中的常用流类。
* 了解：C++的I/O对C的发展。
重点、难点◆输入输出的含意；文件流以及输入/输出的格式控制；标准输出在C++程序中的应用。
一、C++ 输入输出的含义以前所用到的输入和输出，都是以终端为对象的，即从键盘输入数据，运行结果输出到显示器屏幕上。
从操作系统的角度看，每一个与主机相连的输入输出设备都被看作一个文件。
程序的输入指的是从输入文件将数据传送给程序，程序的输出指的是从程序将数据传送给输出文件。
C++的输入与输出包括以下3方面的内容：1、对系统指定的标准设备的输入和输出。
简称标准I/O。
（设备）2、以外存磁盘(或光盘)文件为对象进行输入和输出。
简称文件I/0。
（文件）3、对内存中指定的空间进行输入和输出。
简称串I/O。
（内存）C++采取不同的方法来实现以上3种输人输出。
为了实现数据的有效流动，C++系统提供了庞大的I/O类库，调用不同的类去实现不同的功能。
二、C++的I/O对C的发展—类型安全和可扩展性C语言中I/O存在问题：1、在C语言中，用prinff和scanf进行输入输出，往往不能保证所输入输出的数据是可靠的、安全的。
学过C语言的读者可以分析下面的用法：想用格式符％d输出一个整数，但不小心错用了它输出单精度变量和字符串，会出现什么情况?假定所用的系统int型占两个字节。
printf("%d"，i)；//i为整型变量，正确，输出i的值printf("%d"，f)；//f为单精度变量，输出变量中前两个字节的内容printf("%d","C++")；//输出字符串"C++”的起始地址编译系统认为以上语句都是合法的，而不对数据类型的合法性进行检查，显然所得到的结果不是人们所期望的。
2、在用scanf输入时，有时出现的问题是很隐蔽的。
