第8章 IO流标准库

1、,第八章 C+ I/O流标准库,本章内容,I/O流概述 流的输入和输出操作 格式化输入输出,教学重点：,掌握对文本文件的打开和关闭操作； 掌握流插入运算符(）和输入流类成员函数get(),getline()的使用；,一、 C+ I/O流概述,I/O流：数据在外部设备和内存之间的流动 输入流：由外部设备流向内存的数据流。从输入流中获取数据的操作称为输入、读或提取操作。 输出流：由内存流向外部设备的数据流。将数据放入输出流的操作称为输出、写或插入操作。,内存,x,y,2,3,cinxy;,3 2,3 2,输出设备,输入设备,屏幕,磁盘文件,键盘,磁盘文件,1. 程序中的输入/输出操作,coutxy

2、;,一、 C+ I/O流概述,2.C+ I/O流类库 C+系统提供的完成I/O操作的一组类。主要包括： 标准流类：处理与标准输入设备（键盘）和输出设备（显示器）关联的数据流 文件流类：处理与磁盘文件关联的数据流 字符串流类：利用内存中的字符数组处理数据的输入输出 异常类等：处理异常错误,常用I/O流类列表,fstream.h,输入/输出文件流类,fstream,iostream.h,通用输入/输出流类和其他输入/输出流的基类,iostream,fstream.h,输出文件流类,ofstream,fstream.h,输入文件流类,ifstream,iostream.h,通用输出流类和其他输出流类

3、的基类,istream,iostream.h,流的抽象基类,ios,包含文件,说 明,类 名,ostream,通用输入流类和其他输入流的基类,iostream.h,3.使用I/O流的基本步骤 声明I/O流类的对象，以指明程序中所使用的I/O流类型。 将I/O流类的对象与具体的设备关联以指定完成操作的具体设备。 选取适当的I/O操作方法来实现数据的读写。,1. 使用的类 istream、 ostream、iostream 2. 需要的头文件 iostream.h 3.C+中已预定义的标准I/O流类对象 cin：istream 类的对象，处理标准输入设备的输入。 cout：ostream 类的对象

4、，处理标准输出设备的输出。 cerr：ostream 类的对象，处理在标准输出设备上输出 错误信息（非缓冲）。 clog：ostream 类的对象，处理在标准输出设备上输出 错误信息（缓冲）。,二、标准 I/O流的使用,4.输入输出方法 1）使用C+已重载的通用流运算符 （提取运算符）：输入，从流中获取数据到内存。 （插入运算符）：输出，将内存数据添加到流中输出。 注意： C+已重载的通用流运算符只能处理基本的数据类型的数据，如果要处理自定义的类型数据需要用户来重载 2）使用I/O流类的成员函数,二、标准 I/O流的使用,5.常用的输出流成员函数 (1)put函数 该函数的用法是: 输出流对象

5、名.put(ch) 该函数仅输出存储在ch中的一个字符,且返回当前输出流对象。 例如:cout.put(A).put(t);/屏幕输出：At,二、标准 I/O流的使用,5.常用的输出流成员函数 (2)write函数 该函数的用法是: 输出流对象名.write(s,n) 该函数输出字符指针s与所指向的字符串中的n个字符。当s所指字符串不足n时补空格,返回当前输出流对象。 例1: cout.write(12345,3).write(ABCDE,7).put(t); 输出结果为: 123ABCDE t 例2: int a5=1,2,3,4,5; cout.write(char *)a,sizeof(

6、a); cout.write(char *) 输出结果为:,二、标准 I/O流的使用,5.常用的输入流成员函数,二、标准 I/O流的使用,格式1：输入流对象名.get()， 功能：从输入流中读取一个字符(包括空白符)，并将该字符作为函数返回值，若遇流结束符，返回EOF。 其中：空白符指的是空格符制表符换行符以及转义字符 流结束符是指：ctrl+z 例：char c; c=cin.get();,1）使用get()函数读入字符数据,1）使用函数get() 读入字符数据,格式2：输入流对象名.get(c) 功能：从输入流中读取一个字符(包括空白符)赋给字符变量c，若遇文件结束符，返回0，否则返回非0

7、。 例：char c; cin.get(c);,1）使用函数get() 读入字符数据,格式3：输入流对象名.get(s,n,终止字符); 功能：从输入流读取n-1个字符，并在其后加入0，存放在由s指向的内存空间。若遇终止字符或流结束符则提前结束读操作。终止字符的缺省值为n 。 返回值: 调用该函数的输入流对象。,例8-3：get函数使用示例,2）使用getline()读入字符串。,功能： 从输入流读取n-1个字符，在其后加入0，存放在由字符指针s指向的内存空间。若遇终止字符或流结束符则提前结束读操作。终止字符的缺省值为n 。 返回值：调用该函数的输入流对象,调用形式为： 输入流对象.getli

8、ne(字符指针s,字符个数n,终止字符);,例8-4：与getline输入的区别,例：get与getline输入的区别,使用get,使用getline,执行,执行,与带三个参数的get()的差别是：在遇到终止字符时，get()使读指针停在终止字符处，而getline()将读指针移到终止字符的下一个位置。,例：文件示例,执行,Data.txt,三、文件I/O流的使用,（2）文件结构：C+把每个文件都看成是一个有序的字节序列，每个文件都以文件结束符标志文件的结束。例如：,（1）文件： 存储在外部设备上的数据。用于长期保存数据。,三、文件I/O流的使用,1.磁盘文件简介,（3）文件格式 文本文件：数

9、值和字符均按ASCII码格式存储 例如，数字3.141存储时占5个字节。 00110011 00101110 00110001 00110100 00110001 二进制文件：字符按ASCII码存储，数值按内部形式存储 例如，数字3.141存储时占4个字节。 01000000 01001001 00001111 11010000 文本文件可以用文本编辑器打开查看便于阅读，读写时需要进行格式转换；二进制文件用文本编辑器打开时看到的是乱码，不便于阅读；读写时不需要格式转换，效率高。,三、文件I/O流的使用,示例,示例,（4）文件的读写方式,随机方式：在文件的任何位置进行读或写。,读/写指针,顺序方

10、式：按数据在文件中的物理排列顺序依次读或写。,注意：在C+中，文本文件只能以顺序方式读写；二进制文件既可以顺序方式读写也可以二进制方式读写。,2. 文件的使用 定义文件流对象 打开文件用于读和写 检查打开是否成功 读或写数据 使用完文件后要关闭文件 3.文件流使用的类和头文件 类：ifstream、ofstream、fstream 头文件：fstream.h,四、 文件输出流,定义文件输出流对象 当在程序中要将数据写入一个磁盘文件时，需要先定义一个ofstream类的对象（输出流对象）并与该文件关联。 方法主要有两种：,方法1： 先定义输出流类对象, 再调用open成员函数打开文件,例：ofs

11、tream outfile; /建立文件输出流类对象 outfile.open(“datal.txt”,ios:out); /打开文件,方法2： 在定义输出流类对象时打开相关联的文件,例：ofstream outfile (“datal.txt”,ios:out);,四、输出流,2. 文件打开成功与否的判断方法 打开文件失败，对象取值为0；成功则为非0。 3.使用完文件后应该关闭文件，方法是： 文件流对象.close();,四、输出流,4.向输出流插入数据的方法 1）使用重载的流插入运算符（)输出各种数据 2）使用输出流类成员函数put()输出一个字符。 3）使用输出流类成员函数write()

12、以二进制形式输出数据。,例1 使用向文本文件写入数据,执行,test1.txt,例2：put函数使用示例,执行,file1.txt,file2.txt,例3 使用write()向二进制文件写入数值数据。, 使用write()写入数值数据，一定是二进制文件，用文本编辑器打开时看到的是乱码。,执行,test3,五、文件输入流,定义文件输入流对象 从一个磁盘文件输入数据前，需要定义一个ifstream类的对象（输入流对象）与该文件关联。方法主要有两种：,方法1： 先定义文件对象,然后调用open成员函数打开文件,例：ifstream infile; /声明文件输入流对象 infile.open(“d

13、ata1.txt”,ios:in); /打开文件，使流对象与文件建立联系,方法1： 在定义文件对象时打开相关联的文件,例：ifstream infile (“data1.txt”,ios:in);,五、文件输入流,2.从输入流提取数据的方法 1）使用重载的流提取运算符（)输入各种数据 2）使用输入流类成员函数get()输入字符数据。 3）使用输入流类成员函数getline()输入字符数据 4）使用输入流类成员函数read()从二进制文件读入数据,3. 判断到达文件尾的方法 利用输入流成员函数eof( ) 如果到达文件尾，没有可读的内容，返回非0，否则返回0 利用get函数的返回值是否是EOF来

14、判断 利用提取运算符 提取数据，如果没有内容可读返回 0，否则返回非0,五、文件输入流,例1 使用提取运算符（）从文本文件读数据。,执行,例2 使用成员函数getline()从文本文件读数据。,例3 利用读取文件中的数值数据示例。,执行,test.txt,例4： get函数使用示例。,执行,file1.txt,file2.txt,4）使用输入流类成员函数read() 读取数据。, 该函数主要用于对二进制文件的读取。,格式： 输入流对象名. read(buf, n) 功能：从输入流中读取n个字节(含换行符在内)或遇到输入流结束符(ctrl+z)时结束操作读入的数据存入字符指针buf所指存储区,且

15、不在字符串尾添加空字符(0) 返回值：当前输入流对象,例5 读写二进制文件示例。,执行,data3.dat,六、以随机方式读/写文件, 对文件的读写受到一个定位指针的控制。 读指针：从读指针当前所指位置读出数据，向后移动读指针使其指向下一个数据。 写指针：把数据写到写指针当前所指位置，向后移动写指针，使其指向下一个写数据的位置。, 利用C+流类中提供的成员函数，可改变读/写指针，从而实现对文件的随机读/写。, 随机访问多用于二进制文件。,六、以随机方式读/写文件, 操作写指针的成员函数 1）移动写指针。 调用格式1： 输出流对象名.seekp(流中位置); 调用格式2： 输出流对象名.seek

16、p(偏移量,参照位置); 取ios类中的枚举量：beg(0)相对文件头； curr(1)相对文件当前位置；end(2)相对文件尾。 2）返回写指针当前位置（相对于文件头的字节数）。 调用格式： 输出流对象名.tellp(),六、以随机方式读/写文件, 操作读指针的成员函数 1）移动读指针。 调用格式1： 输入流对象名.seekg(流中位置); 调用格式2： 输入流对象名.seekg(偏移量,参照位置); 取ios类中的枚举量：beg(0)相对文件头； curr(1)相对文件当前位置；end(2)相对文件尾。 2）返回读指针当前位置（相对于文件头的字节数）。 调用格式： 输入流对象名.tellg(),例 文件的随机访问示例。把100个素数存入文件data.bin。从文件data.bin中取出第n个素数并输出。,8.4 格式化输入输出, 格式化输入输出是指控制文本模式I/O流的格式。例如，设置字段宽度、对齐方式、输出数字的精度等。C+提供两种进行格式化输入输出的方法: 用ios类的成员函数设置格式 使用格式操纵算子 格式成员函数和格式操纵算子详细情况见书。,例：格式化输出成员函数使用示例。,0123456789012345