第9章 C++语言的输入输出流库

第9章C++语言的I/O流库王雪晶9.1屏幕输出9.2键盘输入9.3格式化输入和输出9.4磁盘文件的输入和输出内容数据的传送被看成像流水一样，从一处流向另一处，数据的传递被称为数据流。数据流中流动的字节序列。数据流按其流向可分为:输入流指的是字节流从输入设备流向内存。输出流指的是字节流从内存流向输出设备。输入流和输出流都是带有内存缓冲区的，用来存放流中的数据。流是与内存缓冲区相对应的。第9章C++语言的I/O流第9章C++语言的I/O流数据流分类：对系统指定的标准设备的输入和输出。以外存磁盘文件为对象进行输入和输出。对内存中指定的空间进行输入和输出。重要的输入流类：istream

ifstreamistrstream重要的输出流类：ostreamofstreamostrstream1．通用I/O流类库

使用这些功能时应包含头文件iostream.h。iosistreamostreamiostream提供流状态设置功能提供从输入流提取数据的操作第9章C++语言的I/O流2．文件I/O流类库使用有关文件读写操作时，应包含fstream.h文件。iosistreamostreamiostreamfstreambaseifstreamofstreamfstreamC++的I/O对C的发展——类型安全和可扩展性在C语言中，用printf和scanf进行输入输出，往往不能保证所输入输出的数据是可靠的、安全的。在C++的输入输出中，编译系统对数据类型进行严格的检查，凡是类型不正确的数据都不可能通过编译。因此C++的I/O操作是类型安全的。C++的I/O操作是可扩展的，不仅可以用来输入输出标准类型的数据，也可以用于用户自定义类型的数据。在iostream头文件定义了4种流对象cin是istream类的对象，用来处理标准输入，即键盘输入。cout是ostream类的对象，用来处理标准输出，即屏幕输出。Cerr是ostream类的对象，用来处理标准错误信息，没有缓冲，发送给它的内容立即被输出。

clog是ostream类的对象，用来处理输出信息，它提供打印机输出。第9章C++语言的I/O流9.1.1使用预定义的插入符

这是一种最简单的，也是最常用的方式。格式如下：

cout<<<表达式>“<<”在iostream头文件中对它们进行了重载。如ostreamoperator<<(int);ostreamoperator<<(float);ostreamoperator<<(char);ostreamoperator<<(char*);9.1

屏幕输出例分析下列程序的输出结果。程序内容如下：

#include<iostream.h>#include<string.h>voidmain(){cout<<"Thisisastring."<<endl;cout<<strlen("Thisisastring.")<<endl;}例分析下列程序的输出结果。

#include<iostream.h>voidfun(int,int);voidmain(){fun(20,0);fun(205,5);}voidfun(inti,intj){if(j==0)cerr<<"zeroencountered.\n";elsecout<<i/j<<endl;}把一个字符写到输出流中。如:cout.put(′a′);参数可以是字符或ASCII码

cout.put(65+32)；连续调用put函数cout.put(71).put(79).put(79).put(68).put(′\n′);GOOD9.1.2使用成员函数put()输出一个字符例分析下列程序的输出结果。

#include<iostream.h>voidmain(){cout<<'H'<<'E'<<'L'<<'L'<<'O'<<endl;cout.put('H').put('E').put('L').put('L').put('O').put('\n');charc1='A',c2='B';inta=65;cout.put(c1).put(c2)<<endl;cout.put(char(a)).put(char(66))<<endl;}格式如下：

cout.write(constchar*str,intn）#include<iostream.h>#include<string.h>voidprint(char*s){cout.write(s,strlen(s)).put('\n');cout.write(s,6)<<endl;}voidmain(){char*str="IloveChina.";cout<<"Thestringis"<<str<<endl;print(str);}9.1.3使用成员函数write()输出一个字符串9.2.1使用预定义的提取符格式如下：

cin>><变量名>从键盘上输入数据是带缓冲区的，输入完数据按回车键时才形成输入流。输入流中数据项的默认分隔符为空格、tab键、换行符等空白符。9.2

键盘输入例分析下列程序的输出结果。

#include<iostream.h>voidmain(){inti,j;cout<<"Enterij:";cin>>i>>j;cout<<cin<<endl;cout<<i<<','<<j<<endl;}例使用提取符从键盘上获取整数，判断该数是大于0、小于0还是等于0，当输入非整数时退出程序。

#include<iostream.h>voidmain(){intn;cout<<"Enterainteger:";while(cin>>n){if(n>0)cout<<"n>0\n";elseif(n<0)cout<<"n<0\n";elsecout<<"n=0\n";}cout<<"nointeger!\n";}格式如下：

charistream::get() #include<iostream.h>voidmain(){charch;cout<<"Entercharactors:";while(ch=cin.get())!=EOFcout.put(ch);}9.2.2使用成员函数get()获取一个字符

格式如下：

cin.getline(char*buf,intn,chardeline='\n')9.2.3使用成员函数getline()读取一行字符例分析下列程序的输出结果，该程序中使用了getline()函数。

#include<iostream.h>voidmain(){charbuf[80];intlcnt(0),lmax(-1);cout<<"Enter…:\n";while(cin.getline(buf,80)){intcount=cin.gcount();//返回getline实际上读入的字符个数

lcnt++;if(count>lmax)lmax=count;cout<<"Line#"<<lcnt<<':'<<count<<endl;cout.write(buf,count).put('\n').put('\n');}cout<<"Largestline:"<<lmax<<endl;cout<<"Totalline:"<<lcnt<<endl;}格式如下：

cin.read(char*buf,intn)#include<iostream.h>voidmain(){charbuf[80]="";cout<<"Enter…:\n";cin.read(buf,80);cout<<buf<<endl;}9.2.4使用成员函数read()读取若干字符使用流对象的成员函数使用操作子的方法C++共有15个输入输出格式标记位，这15个标记位均为bit位，每个标记位都有自己的含义，且可以单独设置。格式标记位的取值为0或1：0表示关闭，1表示开启。9.3格式化输入和输出9.3.1使用成员函数设置流的格式化标志位标记位含义boolalpha如开启，则输入和输出使用bool值（即Ture或Falseshowbase如开启，则对于输出，使用C++基数前缀（0，0x)showpoint如开启，则显示末尾的小数点uppercase如开启，则对于16进制，使用大写字母；对于10进制，使用E表示法showpos

如开启，则在正数前面加上+

1．控制输入/输出格式的标志位1．控制输入/输出格式的标志位标记位含义dec如开启，则使用基数10（进行输出）oct如开启，则使用基数8hex如开启，则使用基数16fixed如开启，则使用定点计数法scientific如开启，则使用科学计数法left如开启，则使用左对齐right如开启，则使用右对齐internal如开启，则符号或基数前缀左对齐，值右对齐1．控制输入/输出格式的标志位标记位含义skipws如开启，则跳过输入流中的空白字符unitbuf如开启，则每次输出操作后都会清空缓冲区uppercaseunitbuf

skipwsshowposshowpoint

showbase

scientificrightoctleftinternalhexfixeddecboolalpha001000000000010维护标志字的成员函数:longflags()该函数返回当前标志字。

longflag(long)该函数使用参数更新标志字，返回更新前的标志字。

longsetf(longsetbits,longfield)将field所指定的标志位清零，将setbits所指的标志位置1，并返回设置前的标志字。

2．使用成员函数设置标志位longsetf(long)该函数用来设置参数的指定的那些标志位，并返回更新前的标志字。

longunsetf(long)该函数用来清除参数所指定的那些标志位，并返回更新前的标志字。在IOS类中，定义了：staticconstlongbasefield其值为dec|oct|hexstaticconstlongajustfield其值为left|right|internalstaticconstlongfloatfield其值为scientific|fixed2．使用成员函数设置标志位2．使用成员函数设置标志位#include<iostream>usingnamespacestd;voidmain(){cout.setf(ios::oct,ios::basefield);cout<<“OCT:48”<<48<<endl;cout.setf(ios::dec,ios::basefield);cout<<“DEC:48”<<48<<endl;cout.setf(ios::hex,ios::basefield);cout<<“HEX:48”<<48<<endl;cout.setf(ios::showbase);cout<<“HEX:48”<<48<<endl;cout.setf(ios::uppercase);cout<<“HEX:254”<<254<<endl;}1）设置输出数据所占宽度的成员函数

intwidth()该函数用来返回当前输出的数据宽度。

intwidth(int)该函数用来用设置当前输出的数据宽度，并返回更新前的宽度值。2）设置填充符的成员函数

charfill()该函数用来返回当前所用的填充符。

charfill(char)该函数用来设置当前的填充符，并返回更新前的填充符。9.3.2格式输出函数3）设置浮点数输出精度的成员函数

intprecision()该函数用来返回当前浮点数的有效数字的个数。

intprecision(int)该函数用来设置当前浮点数输出时有效数字个数，并返回更新前的值。9.3.2格式输出函数

下面给出在默认情况下的某些参数的值：①数据输出宽度默认情况下为实际宽度；②默认情况下填空符为空格符；③单精度浮点数最多提供7位有效数字，双精度浮点数最多提供15位有效数字，长双精度浮点数最多提供19位有效数字。9.3.2格式输出函数

#include<iostream.h>voidmain(){cout<<"12345678901234567890"<<endl;inti=12345;cout<<i<<endl;cout.width(10);cout<<i<<endl;cout.width(10);cout.fill('*');cout.setf(ios::left,ios::adjustfield);cout<<i<<endl;cout.setf(ios::right,ios::adjustfield);cout.precision(6);doubled=123.456789;cout<<d<<endl;cout.setf(ios::scientific,ios::floatfield);cout<<d<<endl;cout<<"width:"<<cout.width()<<endl;}使用操作子时需包含iomanip.h头文件。操作子可以直接被插入符、提取符操作。9.3.3操作子流类库所定义的操作子操作子名含义输入/输出dec数值数据采用十进制表示I/Ohex数值数据采用十六进制表示I/Ooct数值数据采用八进制表示I/Osetbase(intn)设置数制转换基数为n（n为0，8，10，16）0表示使用默认基数I/Ows提取空白符I流类库所定义的操作子操作子名含义输入/输出ends插入空字符Oflush刷新与流相关联的缓冲区Oresetiosflags(long)清除参数所指定的标志位I/Osetiosflags(long)设置参数所指定的标志位I/Osetfill(int)设置填充字符Osetprecision(int)设置浮点数输出的有效数字个数Osetw(int)设置输出数据项的域宽O

#include<iostream.h>#include<iomanip.h>voidmain(){cout<<"12345678901234567890"<<endl;inti=12345;cout<<i<<endl;cout<<setw(10)<<i<<endl;cout<<resetiosflags(ios::right)<<setiosflags(ios::left)<<setfill('*')<<setw(10)<<i<<endl;doubled=123.456789;cout<<setfill('')<<setprecision(6)<<setw(10)<<d<<endl;cout.setf(ios::scientific,ios::floatfield);cout<<d<<endl;cout<<"width:"<<cout.width()<<endl;}9.4磁盘文件的输入和输出文件流是指磁盘文件流。操作：打开文件读写操作关闭文件磁盘文件文本文件二进制文件随机文件1．打开文件打开文件通常分为两步：先创建流对象再使用成员函数open()打开指定的文件。创建流对象方法：创建fstream类的对象创建ifstream类或ofstream类的对象。9.4.1磁盘文件的打开和关闭操作（1）创建fstream类对象打开文件的方法方法一：先创建对象，再打开文件

格式如下：

fstream<对象名>;<对象名>.open("<文件名>"，<访问方式>)；1．打开文件文件访问方式常量方式名用途in以输入（读）方式打开文件out以输出（写）方式打开文件app以输出追加方式打开ate文件打开时，文件指针位于文件尾trunc如果文件存在，将其长度截断为0，并清除原有内容；如果文件不存在，则创建新文件binary以二进制方式打开文件，默认时为文本方式文件访问方式常量方式名用途nocreate打开一个已有文件，如该文件不存在，则打开失败noreplace如果文件存在，除非设置ios::ate或ios::app，否则打开操作失败ios::inlios::out以读和写的方式打开文件ios::outlios::binary以二进制写方式打开文件ios::inlios::binary以二进制读方式打开文件

方法二：创建对象和打开文件合二为一格式如下：

fstream<对象名>("<文件名>",<访问方式>);1．打开文件1．打开文件（2）创建ifstream类对象或ofstream类对象打开文件的方法方法一：先创建对象，再打开文件格式如下：

ofstream<对象名>;<对象名>.open("<文件名>");

或者

ifstream<对象名>;<对象名>.open("<文件名>");1．打开文件方法二：创建对象同时打开文件格式如下：

ofstream<对象名>("<文件名>");或者

ifstream<对象名>("<文件名>");2．关闭文件格式如下：

<对象名>.close();先打开文件，打开文件时应先创建流对象，打开文件时应指出文件名和访问方式;文件打开后才可以进行读写操作;操作完毕后还要关闭文件。9.4.2文本文件的读写操作例编程将一些字符信息写入到指定的文件中。

#include<iostream.h>#include<fstream.h>#include<stdlib.h>voidmain(){fstreamout;out.open("f1.txt",ios::out);if(!out){cerr<<"f1.txtcan'topen.\n";abort();}out<<"thisisastring.\n";out<<"thisisaprogram.\n";out<<"ok!\n";out.close();}例编程从一个文本文件中读出的存放的信息。

#include<iostream.h>#include<fstream.h>#include<stdlib.h>voidmain(){fstreamin;in.open("f1.txt",ios::in);if(!in){cerr<<"f1.txtcan'topen.\n";abort();}chars[80];while(!in.eof()){in.getline(s,sizeof(s));cout<<s<<endl;}in.close();}例编程将一个文件的内容复制到另一个文件中。

#include<iostream.h>#include<fstream.h>#include<stdlib.h>voidmain(){fstreaminfile,outfile;infile.open("f2.txt",ios::in);if(!infile){cerr<<"f2.txtcan'topen.\n";abort();}outfile.open("f3.txt",ios::out);if(!outfile){cerr<<"f3.txtcan'topen.\n";abort();}charch;while(infile.get(ch))outfile.put(ch);infile.close();outfile.close();}二进制文件的读写操作与文本文件的读写操作基本相同;区别在于二进制文件来说打开时需要加上ios::binary方式。用于二进制文件读写函数通常使用read()函数和write()函数。9.4.3二进制文件的读写操作例分析下列程序的输出结果，熟悉二进制文件的使用方法。

#include<iostream.h>#include<fstream.h>#include<stdlib.h>structperson{charname[20];doubleheight;unsignedshortage;};personpeople[5]={"Li",1.88,35, "Hu",1.91,25, "Gao",1.75,33, "Mao",1.72,32,

"Lu",1.69,50};

voidmain(){fstreamfile;file.open("f5.dat",ios::in|ios::out|ios::binary);if(!file){cerr<<"f5.datcan'topen.\n";abort();}for(inti(0);i<5;i++)file.write((char*)&people[i],sizeof(people[i]));file.seekp(0,ios::beg);for(i=0;i<5;i++){file.read((char*)&people[i],sizeof(people[i]));cout<<people[i].name<<'\t'<<people[i].height