6.7 输入输出流

输入：将数据放到程序（内存）中

输出：将数据从程序（内存）放到设备中

C++的输入输出分为3种形式：

从键盘屏幕中输入输出，称为标准IO

对于磁盘进行标准输入输出，称为文件IO

对于指定的空间进行输入输出字符串，称为串IO

cin是通用输入流的对象。

标准IO没有进行特别的规定，比较特殊和常用没有定义额外的类。

其他的输入输出流有专门定义了的类。

通用输入输出包含文件标准字符串输入输出

流的四种状态

badbit：系统错误，置位时流无法使用

failbit：可恢复的错误，想读一个int但读成了char，修改后流正常使用

eofbit：到达文件末尾，置位

goodbit：表示流是一个有效状态

当处于前三种状态时无法正常使用，但是重点关注第二种

标准输入输出

标准输入输出是在iostream这个类中，cin其实是其中的一个对象

在iostream这个类中有成员函数good（）。。。

clear()调整为流的状态为goodbit，但是因为输入是字符串但是读入进行存储的地方是int类型，所以没有能够清空这个输入的缓冲区，所以需要将缓冲区进行清空。所以说clear调整流的状态需要和ignore函数结合使用，ignore默认是忽略1个字符，不要忘记忽略最后的换行符，所以说需要设置足够的可以忽略的字符数ignore(4)用来忽略you\n。这样很麻烦不确定会输入什么。

可以通过补充功能实现cin.ignore(12,'\n');

这样最多释放12个字符，不管到不到最大值字符数，直到分隔符都忽略。

所以可以设置为cin.ignore(1024,'\n');所以前面参数可以尽可能设置更大。

如果觉得还不够大使用

复制代码

#include <limits>头文件中的最大数值

复制代码

input.ignore(std::numeric_limits<std::streamsize>::max(), '\n');

//记住这个前面是一个类，其中是定义的静态函数，

使用这个定义的最大的数值

下面的这个情景：当输入错误的时候，要求继续进行输入

cpp 复制代码

int x;
cout << "输入：" << endl;
//,表达式依据最后的表达式，cin会执行，但是不会让while直接结束
int number = 0;
while(cin << x,++number,!cin.eof()){
    if(number > 5){
        cout << "输错超过5次" << endl;
        break;
    }
    if(cin.bad()){
        cout << "不可补救" << endl;
        return 0;
    }else if(cin.fail()){
        cin.clear();
        cin.ignore(std::numeric_limits<std::streamsize>::max(),'\n');
        cout << "输入正确的格式" << endl;
    }else{
        //正确
        cout << "right" << endl;
        break;
    }
}

//asdf3后面的数字被认为是字符串的一部分，是错误的
//2sadf后面的字母并不会被读出来，留在缓冲区中，这个输入是正确的

对于流的状态进行判断的时候可以直接判断

if(cin.good()){}

if(cin){}

是同样的效果，都可以继续进行任务。

cpp 复制代码

//所以说可以这样来使用
if(cin >> num){
    cout << "right !" << endl;
}

连续cin或者是cout

cpp 复制代码

int a,b;
cin >> a >> b;
(cin >> a )>> b;
//两个是一样的效果
//cin语句表达式的返回值就是cin或者cout对象
如果说a输入格式不对的话，b就不会再允许进行输入

连续的输入可以通过换行来实现也可以通过空格来实现

缓冲机制

（内存）用于缓解cpu（程序）和磁盘（IO操作）的速度的差距

输入内容存在流缓冲区中，特定情况下释放

缓冲机制：

三种缓冲机制：全缓冲（填满缓冲区），行缓冲（填满一行），不缓冲

cin：全缓冲和行缓冲（换行的时候就将数据放在对应的变量）

cout：满缓冲

通过下面的例子理解：会先打印1024个a，2秒以后又打印一个a。

实际上如果是打印1500，也是会先打印1024个，然后正序结束的时候剩下的才打印。

gcc默认的缓冲区大小是1024，缓冲区满了以后先打印出来然后剩下的放在缓冲区中。

如果遇到endl就会直接刷新打印出来，或者是fflush。（endl底层实际上是刷新+换行）

1024刚好放下不会打印，2秒后打印。

无缓冲：不管来啥直接就打印出来

cerr打印错误的时候，不会使用到缓冲区，直接就打印出来，因为比较紧急。

文件输入和输出流

cpp 复制代码

ifstream();
explicit ifstream(const char* filename, openmode mode = ios_base::in);
explicit ifstream(const string & filename, openmode mode = ios_base::in);

ofstream();
explicit ofstream(const char* filename, openmode mode = ios_base::out);
explicit ofstream(const string & filename, openmode mode = ios_base::out);

fstream();
explicit fstream(const char* filename, openmode mode = ios_base::in|out);
explicit fstream(const string & filename, openmode mode = ios_base::in|out);

还得需要注意哪个是输入，哪个是输出。外存文件到程序是输入，就像是cin从将键盘到内存程序

【补充】Point pt = 1; pt.print(); 这是一种隐式转换，pt就是(1,0)。但是这种格式非常的奇特，所以说采用explicit禁止这种情况

String str = "hello";

其实这也是一个隐式转换，这种隐式转换就比较正常，所以说不使用explict禁止

文件输入流

cpp 复制代码

#include <fstream>
void test0(){
    ifstream ifs;
    ifs.open("test1.cc");
    
    ifstream ifs2("test2.cc");
    
    string filename = "test3.cc";
    ifstream ifs3(filename);
}
//第二个参数有默认值

无参构造的时候借助于open将创建的文件输入流与文件进行绑定，文件不存在的时候流的状态变为failbit状态，这个时候添加一个判断语句。

cpp 复制代码

ifstream ifs;
if(!ifs){
    cout << "file is not exist! " << endl;
    return;
}

通过上一部分可以知道可以在一开始的时候就和文件进行绑定，也可以一开始使用无参构造，然后

使用open函数与文件进行绑定。

cpp 复制代码

#include <iostream>
#include <fstream>
#include <string>
using namespace std;

int main()
{
    ifstream ifs;
    ifs.open("string.cc");

    if(!ifs){
        cerr << "file error" << endl;
        return ;
    }    


    //1.c风格字符串不常用
    char buf[100];
    while(ifs.getline(buf, sizeof(buf))){
        cout << buf << endl;
        memset(buf, 0, sizeof(buf));
        //c风格字符串记得清0不像c++可以自己处理空间且不用清理
    }


    //2.C++风格
    string line;
    while(getline(ifs,line)){
        cout << line << endl; 
    }
    
    cout << endl;
    return 0;
}

第二种c++风格中的getline函数是用到istream中的getline成员函数，ifstream是istream的派生类。

读取指定字节数的内容

read函数 + seekg函数 + tellg函数

seekg用来设置游标的位置，tellg用来获取游标的位置

seekg有两种方式可以进行位置的获取，一种是绝对位置的设置另外一种是相对位置的设置方式

（1）seekg(30)偏移到第30个位置（2）seekg(0, std::ios::end)

打开的时候就立即让游标移到末尾的位置

重要读取配置文件的时候会使用到，文件的io

文件输出流

cpp 复制代码

#include <iostream>
#include <fstream>
#include <string>
using namespace std;

int main()
{
    ofstream ofs("1.txt", std::ios::app);

    if(!ofs){
        cerr << "file error " << endl;
        return 0;                        
    } 
    string str("hello");
       
    ofs << str;

    ofs.close();
    return 0;
}

打开ofstream的时候使用参数app的方式打开的话，就会追加的方式打开。

下面这种方式就是可以在另外的一个窗口中动态的查看文件的内容。

【注意】文件不存在时候不会报错，会创建文件，不像读入文件一样

字符串输入输出流

字符串输入流

cpp 复制代码

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

using namespace std;
int main()
{
    string str = "22313                12"; 
    int num1, num2;
    istringstream iss(str);
    iss >> num1 >> num2;
    cout << num1 << "     " << num2 << endl;
    return 0;
}

这样num1和num2就被赋初值。

这样就非常方便去读配置文件

【注意】注意一个一个小细节就是使用const引用，可以避免修改和复制以及可能会绑定右值问题

cpp 复制代码

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

using namespace std;

int main()
{
    ifstream ifs("my.conf");
    if(!ifs){
        cerr << "file error" << endl;
        return 0;
    }
    string line;
    while(getline(ifs, line)){
        istringstream iss(line);
        string temp, use;
        iss >> temp >> use;
        cout << temp << ": " << use;
        /* iss.close(); */
    }

    ifs.close();

    return 0;
}

读取配置文件的过程：

通过ifstream打开文件，一次读取出来一行。

通过istringstream将一行赋给字符串输入流，实际上就是建立一个缓冲区，然后自己通过空格挨个读取出来

【注意】这个地方其实就是实现了类型的转换从string类型转换为int类型

【补充】

cout cin cerr都是对象

endl是inline函数

std::string std::isatream 是一个类

字符串输出流

cpp 复制代码

void test0(){
    int num = 123, num2 = 456;
    ostringstream oss;
    //把所有的内容都传给了字符串输出流对象
    oss << "num = " << num << " , num2 = " << num2 << endl;
    cout << oss.str() << endl;
}

就是将一长串任何类型的数据转换为一个string类型的数据

string可以直接用+，也可以用append，但是这两种不能跨类型实现不能string str = "hello" + 2;

可以通过std::to_string(1)变为string类型的数据。