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1、第9章 流類庫與輸入/輸出第第9章章 流類庫與輸入流類庫與輸入/輸出輸出 9.1 輸入輸入/輸出規(guī)范流類輸出規(guī)范流類9.2 文件流類文件流類9.3 串流類串流類9.4 控制符控制符第9章 流類庫與輸入/輸出9.1 輸入輸入/輸出規(guī)范流類輸出規(guī)范流類 9.1.1 輸入/輸出流的概念 就像C言語一樣，C+言語中也沒有輸入/輸出語句。C+的I/O是以字節(jié)流的方式實現(xiàn)的，每一個C+編譯系統(tǒng)都帶有一個面向?qū)ο蟮妮斎?輸出軟件包，這就是I/O流類庫。其中，流是I/O流類的中心概念。到目前為止，我們不斷在運用它。第9章 流類庫與輸入/輸出 所謂流，是指數(shù)據(jù)從一個對象流向另一個對象。在C+程序中，數(shù)據(jù)可以從鍵

2、盤流入到程序中，也可以從程序中流向屏幕或磁盤文件，把數(shù)據(jù)的流動籠統(tǒng)為“流。流在運用前要被建立，運用后要被刪除，還要運用一些特定的操作從流中獲取數(shù)據(jù)或向流中添加數(shù)據(jù)。從流中獲取數(shù)據(jù)的操作稱為提取操作，向流中添加數(shù)據(jù)的操作稱為插入操作。第9章 流類庫與輸入/輸出 流實踐上就是一個字節(jié)序列。在輸入操作中，字節(jié)從輸入設備(如鍵盤、磁盤、網(wǎng)絡銜接等)流向內(nèi)存；在輸出操作中，字節(jié)從內(nèi)存流向輸出設備(如顯示器、打印機、磁盤、網(wǎng)絡銜接等)。如圖9-1所示。在C+言語中，針對流的特點，提供了如圖9-2所示的層次構造來描畫流的行為，并給出了I/O流類庫的操作。第9章 流類庫與輸入/輸出第9章 流類庫與輸入/輸出圖

3、9-2 輸入/輸出流類層次圖 第9章 流類庫與輸入/輸出 表9-1 I/O流類列表 第9章 流類庫與輸入/輸出 9.1.2 輸入/輸出規(guī)范流類 1規(guī)范流的設備名 由表9-1可見，I/O流的規(guī)范頭文件是iostream.h。其中，ostream類經(jīng)過其派生類ostream_withassign支持以下預先定義的流對象：cout：規(guī)范輸出。默許設備為屏幕。cerr：規(guī)范錯誤輸出。沒有緩沖，發(fā)送給它的內(nèi)容立刻被輸出，默許設備為屏幕。第9章 流類庫與輸入/輸出 clog：規(guī)范錯誤輸出。有緩沖，當緩沖區(qū)滿時被輸出，默許設備為打印機。而istream類經(jīng)過其派生類istream_withassign支持預

4、先定義的對象。cin：規(guī)范輸入。默許設備為鍵盤。第9章 流類庫與輸入/輸出 2原理 cout是ostream類的全局對象，它在頭文件iostream.h中的定義如下：ostream cout(stdout)；/這里，stdout作為該對象構造時的參數(shù)對應每種根本數(shù)據(jù)類型，ostream類都存在友元，它們都在iostream.h中聲明。例如：ostream&operator(int n);ostream&operator(float f);ostream&operator(const char*psz);/.第9章 流類庫與輸入/輸出 如語句：coutHow old are you?;cout是

5、類ostream的對象，(int&n);istream&operator(float&f);istream&operator(char*psz);/.第9章 流類庫與輸入/輸出9.2 文件流類文件流類 fstream、ifstream和ofstream是文件流類，在頭文件fstream.h中定義。其中，fstream是ofstream和ifstream多重承繼的子類。文件流類不是規(guī)范設備，沒有cout那樣預先定義的全局對象。文件流類支持對磁盤文件的操作。要定義一個文件流類對象，須指定文件名和翻開方式。第9章 流類庫與輸入/輸出類ofstream用于執(zhí)行文件輸出，該類有以下幾個構造函數(shù)：ofst

6、ream:ofstream(filedesc fd);ofstream:ofstream(filedesc fd,char*pch,int nLength);ofstream:ofstream(const char*szName,int nMode=ios:out,int nProt=filebuf:openprot);第9章 流類庫與輸入/輸出類ifstream用于執(zhí)行文件輸入，該類有以下幾個構造函數(shù)：ifstream:ifstream(filedesc fd);ifstream:ifstream(filedesc fd,char*pch,int nLength);ifstream:ifst

7、ream(const char*szName,int nMode=ios:in,int nProt=filebuf:openprot);第9章 流類庫與輸入/輸出 其中最常用的都是最后一個構造函數(shù)。該函數(shù)有三個參數(shù)，第一個參數(shù)是指向要翻開的文件名的字符串，后兩個參數(shù)指定文件的翻開方式。文件翻開方式的詳細標志見表9-2?？梢杂冒次籓R|運算符組合這些標志，它們作為枚舉器定義在ios類中。第9章 流類庫與輸入/輸出 表9-2 文件翻開方式 第9章 流類庫與輸入/輸出 翻開一個輸出文件，用于在文件尾添加數(shù)據(jù) 翻開一個現(xiàn)存文件(用于輸入或輸出)并查找到結(jié)尾 翻開一個輸入文件。對于一個ofstream文

8、件，運用ios:in作為一個openmode，可防止刪除一個現(xiàn)存文件中現(xiàn)有的內(nèi)容 翻開一個文件，用于輸出。對于一切ofstream對象，此方式是隱含指定的 假設一個文件存在，那么翻開它；否那么該操作失敗第9章 流類庫與輸入/輸出 假設一個文件不存在，那么作為新文件翻開它；假設文件已存在，那么該操作失敗 翻開一個文件。假設它曾經(jīng)存在，那么刪除其中原有的內(nèi)容。假設指定了ios:out，但沒有指定ios:ate、ios:app和ios:in，那么隱含為此方式 以二進制方式翻開一個文件(默許是文本方式)Nprot是文件維護方式，它的標志如表9-3。第9章 流類庫與輸入/輸出 表9-3 文件維護方式 第

9、9章 流類庫與輸入/輸出【例9-1】向文件myfile中寫入一些信息。#includevoid main()ofstream fc(c:tempmyfile);fcConstructs an ofstream object.nAll ofstream constructors construct a filebuf object.n;第9章 流類庫與輸入/輸出 留意：這里的文件名要闡明其途徑，要運用雙斜杠，由于C+編譯器了解單斜杠為字符轉(zhuǎn)換符。在 文 件 翻 開 時，匹 配 了 構 造 函 數(shù)ofstream:ofstream(char*)，只需求一個文件名，其它為默許。翻開方式默以為ios:

10、out|ios:trunc，即該文件用于接受程序的輸出。假設該文件已存在，那么其內(nèi)容必需先去除，否那么就新建。第9章 流類庫與輸入/輸出假設要檢查文件能否翻開，那么須判別成員函數(shù)fail():#include void func()ofstream fc(myfile);if(fc.fail()/fail()=1 cerrerror opening filen;return;fca;coutaendl;輸出結(jié)果為 H第9章 流類庫與輸入/輸出【例9-2】運用串流輸入對字符串中的數(shù)據(jù)進展解讀。#include#includechar*ioString(char*);void main()char

11、*str=100 123.456;char*Buf0=ioString(str);coutBuf0iNumberfNumber;/從串流中讀入一個整數(shù)和浮點數(shù)char*Buf1=new char28;ostrstream outS(Buf1,28);outSiNumber=iNumber,fNumber=fNumberendl;return Buf1;第9章 流類庫與輸入/輸出 程序運轉(zhuǎn)結(jié)果為 iNumber=100,fNumber=123.456 分析：在函數(shù)ioString()中，以pString為輸入設備，先定義一個輸入串流對象inS，從中輸入一個整數(shù)和一個浮點數(shù)。再開辟一個字符串空間作

12、為輸出設備，定義一個輸出串流對象outS，將從輸入設備輸入的兩個變量的值輸出。第9章 流類庫與輸入/輸出9.4 控制符控制符 9.4.1 運用流對象的成員函數(shù)【例9-3】運用width成員函數(shù)控制輸出寬度。#include void main()double values=1.44,36.47,625.7,4096.24;for(int i=0;i4;i+)第9章 流類庫與輸入/輸出cout.width(10);coutvaluesin;程序運轉(zhuǎn)結(jié)果為 1.4436.47625.74096.24第9章 流類庫與輸入/輸出 此例子在一列中以致少10個字符寬按右對齊方式輸出數(shù)據(jù)。從程序的輸出結(jié)果可

13、以看到，在少于10個字符寬的數(shù)值前參與了引導空格?？崭袷悄S的填充符，當輸出的數(shù)據(jù)不能充溢指定的寬度時，系統(tǒng)會自動以空格填充。另外，還可以運用fill成員函數(shù)為曾經(jīng)指定寬度的域設置填充字符的值。為了用星號填充數(shù)值列，我們可以將例9-3中的for循環(huán)修正如下：第9章 流類庫與輸入/輸出for(int i=0;i4;i+)cout.width(10);cout.fill(*);coutvaluesiendl;其輸出結(jié)果為*1.44*36.47*625.7*4096.24第9章 流類庫與輸入/輸出 9.4.2 運用控制符 C+的輸入/輸出流類庫提供了一些控制符，可以直接嵌入到輸入/輸出語句中來實現(xiàn)對

14、I/O格式的控制。它的優(yōu)點是程序可以直接將控制符插入流中，而不用單獨調(diào)用。表9-4中列出了常用的I/O流類庫控制符。第9章 流類庫與輸入/輸出表9-4 常用的I/O流類庫控制符第9章 流類庫與輸入/輸出第9章 流類庫與輸入/輸出【例9-4】運用setw控制符指定寬度。#include#includevoid main()double values=1.44,36.47,625.7,4096.24;char*names=Rose,John,Alice,Mary;for(int i=0;i4;i+)第9章 流類庫與輸入/輸出 coutsetw(6)namesisetw(10)valuesiendl

15、;width成員函數(shù)在頭文件iostream.h中闡明。假設帶參量運用setw(n)或任何其它控制符，還必需包括頭文件iomanip.h。在輸出中，字符串輸出在寬度為6的域中，整數(shù)輸出在寬度為10的域中。程序運轉(zhuǎn)結(jié)果為 Rose 1.44 John 36.47 Alice 625.7 Mary 4096.24第9章 流類庫與輸入/輸出 setw和width都不截斷數(shù)值。假設一個數(shù)值需求比set(n)確定的字符數(shù)更多的字符，那么該值將運用它所需求的一切字符。當然，還要遵守該流的精度設置。setw和width僅影響緊隨其后的域，即使用setw和width設置的間隔方式并不保管其效能。在一個域輸出完

16、后，域?qū)挾然謴统伤哪S值(必要的寬度)，但其它流格式選項堅持有效直到發(fā)生改動。第9章 流類庫與輸入/輸出例如，下面的程序代碼：/.cout setiosflags(ios:right)/設置為默許的右對齊方式，setw(5)1setw(5)2setw(5)3endl；cout setiosflags(ios:left)/設置成左對齊方式 第9章 流類庫與輸入/輸出 setw(5)1 setw(5)2 setw(5)3endl；coutresetiosflags(ios:left)/封鎖左對齊標志 /.這段程序代碼中，是經(jīng)過運用帶參數(shù)的setiosflags控制符來設置左、右對齊，參數(shù)是ios

17、:left和ios:right枚舉器。第9章 流類庫與輸入/輸出 該枚舉器定義在ios類中，因此，援用時必需包括ios:前綴。這里需求用resctiosflags支配符封鎖左、右對齊標志。setiosflags不同于width和setw，它的影響是耐久的，直到用resetiosflags重新恢復默許值時為止。這段程序代碼的輸出結(jié)果為 1 2 3 1 2 3 常用控制符和流格式控制成員函數(shù)如表9-5所示。第9章 流類庫與輸入/輸出表9-5 常用控制符和流成員函數(shù) 第9章 流類庫與輸入/輸出9.5 輸入輸入/輸出成員函數(shù)輸出成員函數(shù) 9.5.1 運用成員函數(shù)輸入 1getline()函數(shù) 在程序運

18、用cin輸入時，cin用空白符和行終了符將各個值分開。有時候輸入能夠需求讀取一整行文本并且分開不同的域，為此，我們可以運用getline成員函數(shù)。其函數(shù)原型如下：istream&getline(char*pch,int nCount,char delim=n);第9章 流類庫與輸入/輸出 其中，第一個參數(shù)是字符數(shù)組，用于放置讀取的文本；第二個參數(shù)是本次讀取的最大字符個數(shù)；第三個參數(shù)是分隔字符，作為讀取一行終了的標志。getline成員函數(shù)的功能是允許從輸入流中讀取多個字符(包括空白字符和行終了符)，并且允許指定輸入終止字符(默許值是換行字符)。在讀取完成后，從讀取的內(nèi)容中刪除該終止字符。第9章

19、 流類庫與輸入/輸出 【例9-5】為輸入流指定一個終止字符。本程序延續(xù)讀入一串字符，直到遇到字符t時停頓，字符個數(shù)最多不超越99個。程序中的t是大小寫敏感的。#include void main()char line100;coutType a line terminated by tendl;cin.getline(line,100,t);coutlineendl;第9章 流類庫與輸入/輸出 2get()函數(shù) 在輸入時，有些時候需求執(zhí)行每次只輸入單個字符的操作，我們可以運用get()成員函數(shù)來完成。get()函數(shù)的格式如下：char istream:get();【例9-6】循環(huán)讀入字符，直到

20、鍵入一個y字符，或遇到文件尾。#include void main()char letter;while(!cin.eof()第9章 流類庫與輸入/輸出letter=cin.get();if(letter=y)coutybe met!;break;coutletter;第9章 流類庫與輸入/輸出 get()函數(shù)還有一種方式可以輸入一系列字符，直到輸入流中出現(xiàn)終了符或所讀字符個數(shù)已到達要求讀的字符個數(shù)。這時，get()函數(shù)的函數(shù)原型如下：istream&istream:get(char*,int n,char delim=n);第9章 流類庫與輸入/輸出 例如，下面程序輸入一系列字符，將前24個

21、字符輸出。#include void main()char line25;cout;cin.get(line,25);cout line;第9章 流類庫與輸入/輸出 9.5.2 運用成員函數(shù)輸出 【例9-7】運用put()成員函數(shù)，在屏幕上顯示字母表中的字母。#include void main()char letter;for(letter=A;letter=Z;letter+)cout.put(letter);第9章 流類庫與輸入/輸出程序運轉(zhuǎn)結(jié)果為ABCDEFGHIJKMNOPQRSTUVWXYZ也可以像下面那樣在一條語句中延續(xù)調(diào)用put()函數(shù)：cout.put(A).put(n);該

22、語句在輸出字符A后輸出一個新?lián)Q行符。還可以用ASCII碼值表達式調(diào)用put()函數(shù)：cout.put(65);該語句也輸出字符A。第9章 流類庫與輸入/輸出9.6 用戶自定義類型的輸入用戶自定義類型的輸入/輸出輸出【例9-8】用戶自定義的插入運算符和提取運算符。#include class PhoneNumber private:char nationCode4;char areaCode4;char phoneCode8;第9章 流類庫與輸入/輸出public:friend ostream&operator(istream&,PhoneNumber&);ostream&operator(os

23、tream&output,PhoneNumber&num)output(num.nationCode)num.areaCode-(istream&input,PhoneNumber&num)input.ignore();/跳過 input.getline(num.nationCode,4);input.ignore();/跳過 input.getline(num.areaCode,4);input.ignore();/跳過-input.getline(num.phoneCode,8);return input;第9章 流類庫與輸入/輸出void main()PhoneNumber phone;

24、coutEnter a telephone number in thephone;coutThe phone number entered was:nphonephone1phone2;第9章 流類庫與輸入/輸出 插入運算符的兩個參數(shù)是對ostream對象的援用和對自定義類型本例中為PhoneNumber的對象的援用，前往對ostream對象的援用。在該程序中，重載的插入運算符按輸入格式顯示類PhoneNumber的對象。該運算符函數(shù)將號碼各部分顯示為字符串，由于它們是以字符串格式存儲的類istream中的成員函數(shù)getline在終了輸入后存儲一個空字符。第9章 流類庫與輸入/輸出 重載的運算符函數(shù)在類PhoneNumber中被聲明為友元函數(shù)。為了可以訪問類中非公有成員，重載的輸入和輸出運算符必需被聲明為類的友元。C+允許為用戶自定義類型添加新的輸入/輸出才干，而無需修正類ostream或istream中的聲明和私有數(shù)據(jù)成員。這大大提高了C+的可擴展性。