C++標準IO庫梳理參考

一、io庫的基本工具

• istream（輸入流）類型，提供輸入操作。
• ostream（輸出流）類型，提供輸出操作。
• cin：讀入標準輸入的 istream 對象。
• cout：寫到標準輸出的 ostream 對象。
• cerr：輸出標準錯誤的 ostream 對象。cerr 常用於 程序錯誤信息。
• >> 操作符，用於從 istream 對象中讀入輸入。
• << 操作符，用於把輸出寫到 ostream 對象中。
• getline 函數，需要分別取 istream 類型和 string 類型的兩個引用形 參，其功能是從 istream 對象讀取一個單詞（空格分隔），然後寫入 string 對象中。

二、io庫的條件狀態控制

參照C++Primer中的函數表


上述反應了輸入輸出流的條件狀態

//例子1
if(cin)
   //符合語法，表示可以用cin
while(cin>>n)
   //合法用法，檢查了流的狀態，如果輸入成功條件爲true
   //當出現系統級故障，讀入無效數據或者遇到結束符eof時都會返回false

上面的例子1只能驗證輸入是否有效，而某些程序則需要更詳細地訪問或控制流的狀態，此時，除了知道流處於錯誤狀態外，還必須瞭解它遇到了哪種類型的錯誤。 這就用到了表中的類型和函數。
流的狀態由 bad、fail、eof 和 good 操作提示。如果 bad、fail 或者 eof 中的任意一個爲 true，則該流處於錯誤狀態。如果這三個條件沒有一個爲 true，則 good 操作將返回 true。

#include<iostream>
#include<stdexcept>
using namespace std;
int main()
{
    int i;
    while (cin >> i, !cin.eof())//逗號操作符：首先計算它的每一個操作數，然後返回右邊操作數作爲整個操作的結果，cin.eof()：如果到達終止符，返回true，這裏表示沒有到達終止符
    {
        if (cin.bad())
            throw runtime_error("IO stream Corrupted"); //系統出現故障，輸入流崩潰
        if (cin.fail()) //輸入類型不符合，可修正，所以continue
        {
            cerr << "bad data, try again" << endl;
            cin.clear();//重置cin但是不清除內容
            cin.sync();//清楚錯誤內容
            //cin.clear(istream::failbit); //此處爲C++primer的寫法，程序會陷入死循環，原因是cin.clear(istream::failbit);就是使failbit位設置爲1，而把eofbit和badbit位清除爲0。
            continue;
        }
        cout << i << endl; //輸入成功，可以正確使用i
    }
}

下面是函數返回和調用istream的例子

#include<iostream>
#include<stdexcept>
using namespace std;
istream& fun(istream &i)
{
    int k;
    while (i>>k,!i.eof())
    {
        if (i.bad())
        {
            throw runtime_error("Corrupted");
        }
        if (i.fail())
        {
            cerr << "unexpected data,try again" << endl;
            i.clear();
            i.sync();
            continue;
        }
        cout << k << endl;
    }
    i.clear();
    return i;
}
int main()
{
    int k;
    fun(cin);
    system("pause");
}

輸出緩衝區的刷新例子

cout << "zlk_flush" << flush; //直接刷新
cout << "zlk_ends" << ends; //空一格再刷新
cout << "zlk_endl" << endl; //空一行再刷新

三、iostream,fstream,sstream

1、iostream 爲讀寫控制窗口
2、fstream爲讀寫以命名文件
3、sstream爲讀寫存儲在內存的string對象
其類之間的派生關係爲：

1、iostream:
istream類和ostream類以及iostream類不可自行創建對象，只能用iostream頭文件裏的全局變量cin 和cout 進行流輸入和流輸出。

2、fstream
文件流的使用例子：

#include<iostream>
#include<fstream>
#include<string>
#include<vector>
using namespace std;
int main()
{   
    string s;
    string file_in_str;
    string file_out_str;
    file_in_str = "E:\\testin.txt";
    string next_file = "E:\\testin2.txt";
    file_out_str = "E:\\testout.txt";
    //ifstream filein(file_in_str.c_str);  //另外一種打開方式
    //ofstream fileout(file_out_str.c_str); 
    ifstream filein;
    ofstream fileout;
    filein.open(file_in_str); //調用open方法綁定文件，當要給filein綁定新文件前要調用close（）函數
    fileout.open(file_out_str); 
    //filein.close();
    if (!filein) //當open操作失敗，filein爲0
    {
        cerr << "錯誤：打開文件失敗：" << file_in_str << endl;
    }
    vector<string> kk;
    while (getline(filein, s)) //讀輸入流的一個行
    //while (filein>>s) //讀輸入流的一個單詞（遇到空格停止）
    {
        kk.push_back(s);
    }
    for (vector<string>::iterator i = kk.begin(); i < kk.end(); i++)
    {
        cout << *i << endl;
    }
    filein.close();//關閉文件
    filein.clear();//刷新緩衝區

}

上例中filein.open()的文件打開還支持文件打開方式，放到第二個參數就好，下面是打開方式列表：


還有可用的組合方式：

3、sstream
sstream的基本思路可以吧fstream中綁定的文件換成字符串，然後從字符串中讀取。
stringstream的基本使用：

#include<iostream>
#include<sstream>
#include<string>
using namespace std;
int main()
{   
    string s1, s2;
    while (getline(cin, s1))
    {
        stringstream stri(s1); //給stingstream綁定一個string對象

        cout << stri.str() << endl; //stri.str()爲string流所有內容（一直到結束符）
        while (stri >> s2)          //從string流s1中讀單詞，讀到流末尾結束
        {
            cout << s2 << endl;
        }
    }
}

該類型流主要是爲了類型轉化，例如，有一個數值型數據集合，要獲取它們的 string 表 示形式，或反之。詳情請看下面例子：

#include<iostream>
#include<sstream>
#include<string>
using namespace std;
int main()
{   
    int a = 10, b = 24;
    string s="99";
    ostringstream oss;  
    oss.str(s);  //綁定字符串s
    oss << a << b;  //輸入到字符串的時候不會從99的結尾接着輸出，而是直接修改原來的數據
    string res = oss.str();  //將int型的a和b輸入到字符串res中了
    cout << res << endl;//輸出爲1024
}

用istringstream從string中讀取int（float也可以）

#include<iostream>
#include<sstream>
#include<string>
using namespace std;
int main()
{   
    string a = "1001 23";
    istringstream iss;
    iss.str(a);  //綁定字符串a
    cout << istr.str() << endl;
    int x, y, z;
    iss >> x >> y;
    z = x + y;
    cout << z << endl;  
}

ENDL;