IO庫
1 IO類
常用的IO庫類型和頭文件如下表：
| 頭文件 | 類型 |
|---|---|
iostream |
istream，wistream從流讀取數據 |
ostream，wostream 向流寫入數據 |
|
iostream，wiostream 讀寫流 |
|
fstream |
ifstream，wifstream 從文件讀取數據 |
ostream，wofstream 向文件寫入數據 |
|
fstream，wfstream 讀寫文件 |
|
sstream |
istringstream，wistringstream 從string讀取數據 |
ostringstream，wostringstream 向string寫入數據 |
|
stringstream，wstringstream 讀寫string |
w開頭的表示寬字符類型
1.1 條件狀態
| 名稱 | 描述 |
|---|---|
strm::iostate |
strm是一種IO類型，在上表中已列出 |
strm::badbit |
用來指出流已經崩潰 |
strm::failbit |
用來指出一個IO操作失敗了 |
strm::eofbit |
用來指出流到達了文件結束 |
strm::goodbit |
用來指出流未處於錯誤狀態 |
s.eof() |
若流s的eofbit置位，則返回true |
s.fail() |
若流s的failbit或badbit置位，則返回true |
s.bad() |
若流s的badbit置位，則返回true |
s.good() |
若流s處於有效狀態，則返回true |
s.clear() |
將流s中所有條件狀態復位，將流的狀態設置爲有效。返回void |
s.clear(flags) |
根據給定的flag標誌位，將流s中對應條件狀態位復位。flag類型爲strm::iostate |
s.setstate(flags) |
根據給定的flag標誌位，將流s中對應條件狀態位置位。flag類型爲strm::iostate |
s.rdstate() |
返回流s的當前條件狀態，返回類型爲strm::iostate |
1.2 管理輸出緩衝
每一個輸出流都管理一個緩衝區，用來保存程序讀寫的數據。其中導致緩衝區刷新的原因有如下幾種：
- 程序正常結束
- 緩衝區滿時，需要刷新緩衝區，後面新來的數據才能繼續寫入緩衝區
- 使用操作符如endl來顯示刷新緩衝
- 在每個輸出操作之後，可以用操作符unitbuf設置流的內部狀態，來清空緩衝區
- 一個輸出流可能被關聯到另一個流，當讀寫被關聯的流時，關聯到的流的緩衝區會被刷新
刷新輸出緩衝區操作符：flush和ends，其中flush刷新緩衝區，但不輸出任何額外的字符；ends向緩衝區插入一個空字符，然後刷新緩衝區。
2 文件輸入輸出
頭文件fstream定義了三個類型來支持文件IO：ifstream從一個給定文件讀取數據，ofstream向一個給定文件寫入數據，fstream可以讀寫給定文件
| 名稱 | 描述 |
|---|---|
fstream fstrm; |
創建一個未綁定的文件流 |
fstream fstrm(s); |
創建一個fstream,並打開名爲s的文件，s可以是string類型，或指向C風格字符串的指針 |
fstream fstrm(s, mode); |
創建一個fstream,並打開名爲s的文件，按指定mode打開文件 |
fstrm.open(); |
打開名爲s的文件，並將文件與fstrm綁定 |
fstrm.close(); |
關閉與fstrm綁定的文件。返回void |
fstrm.is_open(); |
返回一個bool值，表示與fstrm關聯的文件是否打開成功並且尚未關閉 |
示例：
ifstream in(ifile); //創建一個ifstream並打開給定文件
ofstream out; //輸出文件流
out.open(ifile + ".txt"); //打開指定文件
2.1 文件模式
| 操作 | 描述 |
|---|---|
in |
以讀方式打開文件 |
out |
以寫方式打開文件 |
app |
每次寫操作前均定位到文件末尾 |
ate |
打開文件後立即定位到文件末尾 |
trunc |
截斷文件 |
binary |
以二進制方式進行IO |
指定文件模式有如下限制：
- 只可以對
ofstream或fstream對象設定out模式 - 只可以對
ifstream或fstream對象設定in模式 - 只有當out也被設定時，纔可設定trunc模式
- ate和binary模式可用於任何類型的文件流對象，且可以與其他任何文件模式組合使用
- 只要trunc沒有被設定。就可以設定app模式。在app模式下即使沒有顯式指定out模式，文件也總是以輸出方式被打開。
- 即使沒有指定trunc，以out模式打開的文件也會被截斷，因此爲保留此時的內容，必須同時指定app模式，這樣數據將追加寫到文件末尾
Tips：當打開一個ofstream時文件的內容會被丟棄，因此此時必須顯式指定app或in模式
示例如下：
//文件內容會被截斷
ofstream app("file2");
ofstream app("file2", ofstream::out);
//文件內容保留
ofstream app("file2", ofstream::app);
ofstream app("file2", ofstream::out | ofstream::app);
3 string流
| 名稱 | 描述 |
|---|---|
sstream strm; |
strm是一個未綁定的stringstream對象。sstream是頭文件sstream中定義的一個類型 |
sstream strm(s); |
strm是一個sstream對象，保存string s的一個拷貝 |
strm.str() |
返回strm所保存的string的拷貝 |
strm.str(s) |
將string s拷貝到strm中，返回void |
3.1 使用istringstream
示例如下：
現有一個這樣的文件，其輸入格式如下：
morgan 2015552368 8625550123
drew 9735550130
lee 6095550132 2015550175 8005550000
首先定義一個簡單的類來描述輸入數據：
struct PersonInfo{
string name;
vector<string> phones;
}
讀取信息的實例函數如下：
string line，word； //分別保存來自輸入的一行和單詞
vector<PersonInfo> people; //保存來自輸入的所有記錄
while (getline(cin, line)){ //逐行從輸入讀取數據，直到遇到文件末尾
PersonInfo info; //創建一個保存此記錄數據的對象
istringstream record(line); //將記錄綁定到剛讀入的行
record >> info.name; //讀取名字
while(record >> word) //讀取電話號碼
{
info.phones.push_back(word);//保持它們
}
people.push_back(info); //將此記錄追加到people末尾
}
這裏的istringstream將getline讀取的文本進行綁定，然後在istringstream上使用輸入運算符來讀取當前記錄中的每個元素，即元素之間以空格爲區分。
3.2 使用ostringstream
對於上例，現將每個人的電話打印出來，但是不希望輸出無效電話號碼的人，因此需要進行驗證。此時可以先將要輸出的內容“寫入”到一個內存ostringstream中，其代碼如下：
for(const auto &entry : people) //對people中的每一項
{
ostringstream formatted,badNums; //每個循環步創建的對象
for(const auto &num : entry.phones) //對每個數
{
if(!valid(nums))
{
badNums << " " << nums; //將數的字符串形式存入badNums
}
else
formatted << " " << format(num); //將格式化的字符串“寫入”formatted
}
if(bad.Nums.str().empty()) //沒有錯誤的數
//打印名字和格式化的數
os << entry.name << " " << formatted.str() << endl;
else//打印名字和錯誤的數
ceer << "input error: " << entry.name
<< " invalid number(s)" << badNums.str() << endl;
}