C++标准io库知识整理

今天在写一个文件读写操作得时候,发现知识体现严重混乱,没办法忙写,都是借助百度才搞定的。为此下午决定好好的总结一下c++标准io库的相关知识,用自己平时将ppt的思路来写整理这个文档。

1.标准IO库是什么东西?

C++的输入输出库由标准库(标准库是什么东西就不解释了)提供。标准库定义了一族类型,支持对文件和控制窗口(如我们通常看到的屏幕输出,或者黑窗口吧)等设备的读写。还定义了其他一些类型,使string对象能够像文件一样操作,从而使我们无须IO就能实现数据与字符之间的转换(待会会介绍)。这些IO类型都定义了如何读写内置数据类型的值,相信有不少人会对内置数据类型有些混乱,贴出c++的内置数据类型如下,也就是说标准IO库可以读写以下类型的值,是不是很酷啊,一般来说也可以读写自定义类的对象,那要看自己自定义类是怎么设计的了,反正不管是什么类也都是一大堆的内置类型搭起来的。


类型

大小(字节)

bool

1

true 或者false

unsigned short int

2

0~65535

short int

2

-32768~32767

unsigned long int

4

0~4294967395

long int

4

-2147483648~2147483647

int

4

-2147483648~2147483647

unsigned int

4

0~4294967395

char

1

256 个字符

wchar_t

2

256 个字

float

4

10-37~1038

double

8

10-307~10308

long double

16

10-4931~104932


继续...


2.在这里先总结一下我们能拿io标准库做什么事情?

  • 与用户控制窗口交互(控制窗口)
  • 读写已命名的文件  (磁盘文件)
  • 使用io操作格式化内存中的数据(内存)
不管我们是从控制窗口、磁盘文件或内存中的字符串读入数据,都可以使用>>操作符。
不管我们读的是char类型的字符还是wchar_t的字符,也都可以使用该操作符。

3.开始进入正题,标准IO库的继承关系
平时在使用io库的时候,就是因为没有了解他们的继承关系和使用场合导致无法系统的记忆,现在我们先看下一共有多少种常用的类
io类型在三个独立的头文件定义,分别完成2中要做的三个事情(控制窗口、磁盘文件、内存)
  • iostream:定义读写控制窗口的类型
  • fstream:定义读写已命名文件的类型。
  • sstream:读写内存中string对象
注意:在fstream和sstream里定义的每种类型都是从iostream头文件中定义的相关类型派生出来,先来看一个图大概了解一下标准io库的成员
iostream istream 从流中读取 
ostream 写到流中去 
iostream 对流进行读写;从 istream 和 ostream 派生而来
fstream ifstream 从文件中读取;由 istream 派生而来 
ofstream 写到文件中去;由 ostream 派生而来 
fstream 读写文件;由 iostream 派生而来
sstream istringstream 从 string 对象中读取;由 istream 派生而来 
ostringstream 写到 string 对象中去;由 ostream 派生而来 
stringstream 对 string 对象进行读写;由 iostream 派生而来
粗略的用工具画一下继承关系
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结合表格和图来进行记忆,争取以后写代码的时候不要在百度了。
io库使用继承有一个主要的用处在于,如果函数有基类类型的引用形参时,可以给函数传递其派生类型的对象。如对istream&进行操作的对象,可以使用ifstream或者istringstream对象来调用。类似的ostream同上


4.国际字符的支持
在读写wchar_t时,所有类前面加上w,如
wostream、wistream、wiostream控制窗口读写
wofstream、wifstream、wfstream控制文件读写
wostringstream、wistringstream、wstringstream控制内存读写
每一个 IO 头文件都定义了 char 和 wchar_t 类型的类和标准输入/输出对象。基于流的 wchar_t 类型的类和对象在 iostream 中定义,宽字符文件流类型在 fstream 中定义,而宽字符 stringstream 则在 sstream 头文件中定义。


5.IO对象不可复制
io对象的不可复制,产生了几个问题
  • 由于流对象不能复制,因此不能存储在 vector(或其他)容器中(即不存在存储流对象的 vector 或其他容器)。
  • 形参或返回类型也不能为流类型。如果需要传递或返回 IO对象,则必须传递或返回指向该对象的指针或引用:

6.条件状态
通常我们在使用io库的时候会出现各种异常,通过以下函数可以获取条件状态
strm::iostate  机器相关的整型名,由各个 iostream 类定义,用于定义条件状态 
strm::badbit  strm::iostate 类型的值,用于指出被破坏的流 
strm::failbit  strm::iostate 类型的值,用于指出失败的 IO 操作 
strm::eofbit  strm::iostate 类型的值,用于指出流已经到达文件结束符
s.eof()  如果设置了流 s 的 eofbit 值,则该函数返回 true 
s.fail()  如果设置了流 s 的 failbit 值,则该函数返回 true 
s.bad()  如果设置了流 s 的 badbit 值,则该函数返回 true 
s.good()  如果流 s 处于有效状态,则该函数返回 true 
s.clear()  将流 s 中的所有状态值都重设为有效状态 
s.clear(flag)  将流 s 中的某个指定条件状态设置为有效。flag 的类型是strm::iostate 
s.setstate(flag)  给流 s 添加指定条件。flag 的类型是 strm::iostate 
s.rdstate()  返回流 s 的当前条件,返回值类型为 strm::iostate 

7.文件流对象的时候
//首先创建一个文件流
ifstream infile;
ofstream outfile;
//关联一个文件(打开)
infile.open("xxx.txt");
out.open("xxx.txt");


待续。。。。

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