标准C++程序设计 教学课件 作者 牛连强 第12章 流与文件操作.ppt

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1、第12章流与文件操作数据的输入输出（I/O）是程序设计中的基本操作之一。数据输入可来自于键盘、鼠标、磁盘文件等设备，而数据输出的对象可以是显示器、打印机和磁盘文件等。虽然C++允许使用C语言的输入输出函数，但也重新定义了一套旨在简化、安全和易于扩充（可编程）的I/O机制。由于C++在输入时将数据由字符序列转换为二进制的对象，在输出时由二进制的对象转换为字符序列，其结果使得数据的输入输出类似于流体的流动，故称为流式I/O技术。12.1理解流机制12.1.1流与文件I/O操作一般就是指数据在内存与文件之间的交换。磁盘文件是最常见的一类文件，但在考虑I/O操作时，计算机系统中将常用设备

2、（如显示器、键盘、打印机等）也都视为文件。目的:可以使用同样的方法来完成对这些不同目标的操作。流就是对文件的一种抽象。文件操作多是以缓冲方式进行的。这里的缓冲是指对文件数据的一种临时存储技术。12.1.2理解源、汇和iostream流控制类1.iostream类及类层次C++的几个主要的I/O控制流类定义于头文件，它们是由一组具有一定层次关系的模板类组成。⑴ios类主要内容是以枚举方式定义了一系列与I/O有关的状态标志、工作方式等常量，还包括一些控制输入输出格式的方法。ios类中定义了一个成员作为流缓冲区指针。此外，ios类还是输入流istream和输出流ost

3、ream的虚基类。⑵streambuf类此类主要负责流缓冲区的管理，定义了设置缓冲区、将输入流和输出流与缓冲区交换数据的方法。通常，用户不需要与此类打交道。⑶istream类和ostream类从ios类虚拟派生，继承了ios类的成员，主要是对C++所有内置类型重载了>>和<<运算符。⑷iostream类从istream和ostream派生，同时继承了两个类的成员，目的是能够支持输入和输出两个方向的操作。由于采用虚拟继承方式，能够保证每个iostream对象只有一份ios的拷贝。classioscout.width(10);{public:...intwidth(int);};cla

4、ssistream:virtualpublicios{...}classostream:virtualpublicios{...}classiostream:publicistream,publicostream{...}调用方法iostream类⑸分别由istream类、ostream类派生的istrstream类和ostrstream类，支持对数据在内存中的格式化。⑹分别由istream类、ostream类和ostream类派生的ifstream类、ofstream类和fstream类，支持对文件流的格式化I/O操作。istreamistrstreamifstreamiosio

5、streamfstreamofstreamostreamostrstream2.预定义的流对象头文件中定义了3个对象，代表标准设备：⑴cin。istream类的对象，代表标准输入设备，默认为键盘。⑵cout。ostream类的对象，代表标准输出设备，默认为显示器。⑶cerr。ostream类的对象，代表标准出错设备，即显示错误信息的设备，默认为显示器。源cin在程序中的角色是生产者，而汇cout扮演的是消费者。只要是C++的内置类型，都可以采用源和汇实现输入和输出。chara[100];cin>>a;cout<<"x="<

6、符数组a的定义长度是100，如果输入字符超过了99个（保留一个给系统存放’’）就会将数据写到数组之外，导致运行错误。因此要采用类方法(cin.getline)实现输入。12.2构造可流的类如果希望能像普通内置数据一样，通过C++的流来输入或输出自定义类型（如String）的数据，可以重载输入运算符>>和输出运算符<<，使自定义类成为“可流的类”。12.2.1进一步探讨cout和cin对象在C++中预定义了如下的与输入和输出有关的宏和类：stdout：代表标准输出设备（显示器）的宏；stdin：代表标准输入设备（键盘）的宏。在iostream.h中定义的两个用于实现标准输入和输出

7、的对象：istreamcin(stdin);ostreamcout(stdout);由于ostream类和istream类对每个内置类型都以友员函数重载了<<和>>，如：friendostream&operator<<(ostream&out,intsource);friendostream&operator<<(ostream&out,constchar*psource);因此，可以利用对象cout和cin正确输出和输入所有基本类型的数据。12.2.2重载输出运算符