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[C/C++]C++的IO流_RMA515T的博客

37 人参与  2022年01月21日 12:17  分类 : 《关注互联网》  评论

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 本文对比了C语言的输入与输出,介绍了流的概念、C++IO流以及stringstream。

 

目录

一、C语言的输入与输出

二、C++中流的概念

三、C++IO流

1.C++标准IO流

2. C++文件IO流 

四、stringstream


一、C语言的输入与输出

C语言中我们最长用到的输入输出方式就是scanf ()与printf()。

scanf(): 从标准输入设备(键盘)读取数据,并将值存放在变量中。

printf(): 将指定的文字/字符串输出到标准输出设备(屏幕)。

C语言借助了相应的缓冲区来进行输入与输出。如下图所示: 

 

其中,输入输出缓冲区的作用:可以屏蔽掉低级I/O的实现,低级I/O的实现依赖操作系统本身内核的实现,所以如果能够屏蔽这部分的差异,可以很容易写出可移植的程序。
可以使用这部分的内容实现“行”读取的行为,对于计算机而言是没有“行”这个概念,就可以定义“行”的概念,然后解析缓冲区的内容,返回一个“行”。

二、C++中流的概念

C++中的流是对一种有序连续且具有方向性的数据的抽象描述。

C++流是指信息从外部输入设备(如键盘)向计算机内部(如内存)输入和从内存向外部输出设备(显示器)输出的过程。

特点是:有序连续、具有方向性。

为了实现这种流动,C++定义了I/O标准类库,这些每个类都称为流/流类。

三、C++IO流

C++系统实现了一个庞大的类库,其中ios为基类,其他类都是直接或间接派生自ios类

1.C++标准IO流

C++标准库提供了4个全局流对象cin、cout、cerr、clog。

cout进行标准输出,即数据从内存流向控制台(显示器)。

cin进行标准输入即数据通过键盘输入到程序中。

cerr用来进行标准错误的输出。

clog进行日志的输出,

从上图可以看出,cout、cerr、clog是ostream类的三个不同的对象,因此这三个对象现在基本没有区别,只是应用场景不同。在使用时候必须要包含文件并引入std标准命名空间。


另外:
(1)cin为缓冲流。键盘输入的数据保存在缓冲区中,当要提取时,是从缓冲区中拿。只有把输入缓冲区中的数据取完后,才要求输入新的数据。
(2)输入的数据类型必须与要提取的数据类型一致,否则出错。
(3)空格和回车都可以作为数据之间的分格符,所以多个数据可以在一行输入,也可以分行输入。但如果是字符型和字符串,则空格(ASCII码为32)无法用cin输入,字符串中也不能有空格。回车符也无法读入。
(41)cin和cout可以直接输入和输出内置类型数据,标准库已经将所有内置类型的输入和输出全部重载了:

(5)自定义类型需要对<<和>>进行重载。

2. C++文件IO流 

C++根据文件内容的数据格式分为二进制文件文本文件

采用文件流对象操作文件的一般步骤:

(1) 定义一个文件流对象【ifstream ifile(只输入用),ofstream ofile(只输出用),fstream iofile(既输入又输出用)】
(2) 使用文件流对象的成员函数打开一个磁盘文件
(3) 使用提取和插入运算符对文件进行读写操作,或使用成员函数进行读写
(4) 关闭文件

四、stringstream

在C语言中,如果想要将一个整形变量的数据转化为字符串格式,可以使用itoa()函数,或使用sprintf()函数
但在转化时,都得需要先给出保存结果的空间,空间不好界定,且转化格式不匹配时,可能还会得到错误的结果甚至程序崩溃。

int main()
{
    int n = 123456789;
    char s1[32];

    _itoa(n, s1, 10);

    char s2[32];
    sprintf(s2, "%d", n);

    char s3[32];
    sprintf(s3, "%f", n);

    return 0;
}

在C++中,可以使用stringstream类对象来避开此问题。
使用时要包含头文件sstream。该头文件下,标准库三个类:istringstream、ostringstream 和 stringstream,分别用来进行流的输入、输出和输入输出操作
其中stringstream主要可以用来:将数值类型数据格式化为字符串,字符串拼接。

stringstream实际是在其底层维护了一个string类型的对象用来保存结果
多次数据类型转化时,一定要用clear()来清空,才能正确转化,但clear()不会将stringstream底层的string对象清空。
可以使用s. str("")方法将底层string对象设置为""空字符串

可以使用s.str()将让stringstream返回其底层的string对象
stringstream使用string类对象代替字符数组,可以避免缓冲区溢出的危险,而且其会对参数类型进
行推演,不需要格式化控制,也不会出现格式化失败的风险。


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