第7章输入输出流new.doc

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1、第7章　输入输出流7.1C++的输入和输出7.1.1输入输出的含义以前所用到的输入和输出，都是以终端为对象的，即从键盘输入数据，运行结果输出到显示器屏幕上。从操作系统的角度看，每一个与主机相连的输入输出设备都被看作一个文件。除了以终端为对象进行输入和输出外，还经常用磁盘(光盘)作为输入输出对象，磁盘文件既可以作为输入文件，也可以作为输出文件。C++的输入与输出包括以下3方面的内容:1、对系统指定的标准设备的输入和输出。即从键盘输入数据，输出到显示器屏幕。这种输入输出称为标准的输入输出，简称标准I/O。将在7.2、7.3中介绍。2、以外存磁盘文件为对象进行输入和输出，即从

2、磁盘文件输入数据，数据输出到磁盘文件。以外存文件为对象的输入输出称为文件的输入输出，简称文件I/O。将在7.4中介绍。3、对内存中指定的空间进行输入和输出。通常指定一个字符数组作为存储空间，这种输入和输出称为字符串输入输出，简称串I/O。将在7.5中介绍。C++采取不同的方法来实现以上3种输入输出。为了实现数据的有效流动，C++系统提供了庞大的I/O类库，调用不同的类去实现不同的功能。7.1.2C++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，编译系统不对数据

3、类型的合法性进行检查，可以通过编译。而在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(typesafe)的。在C中的I/O只能对标准类型的数据操作，而在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。C++对标准类型的数据和对用户声明类型数据的输入输出，采用同样的方法处理。C++通过I/O类库来实现丰富的I/O功能。C++的输入输出优于C语言中的printf和scanf，但是比较复杂，要掌握许多细节。7.1.3C++的输入输出流C++的输入输

4、出流是指由若干字节组成的字节序列，这些字节中的数据按顺序从一个对象传送到另一对象。在输入操作（读）时，字节流从输入设备(如键盘、磁盘)流向内存，在输出操作（写）时，字节流从内存流向输出设备(如屏幕、打印机、磁盘等)。流中的内容可以是ASCII字符、二进制形式的数据、图形图像、数字音频视频或其他形式的信息。实际上，在内存中为每一个数据流开辟一个内存缓冲区，用来存放流中的数据。流是与内存缓冲区相对应的，或者说，缓冲区中的数据就是流。在C++中，输入输出流被定义为类。C++的I/O库中的类称为流类(streamclass)。用流类定义的对象称为流对象。cout和cin并不是C

5、++语言中提供的语句，它们是iostream类的对象，在未学习类和对象时，在不致引起误解的前提下，为叙述方便，把它们称为cout语句和cin语句。在学习了类和对象后，我们对C++的输入输出应当有更深刻的认识。1.iostream类库中有关的类C++编译系统提供了用于输入输出的iostream类库。在iostream类库中包含许多用于输入输出的类。常用的见书中P223图7.1。ios是抽象基类，由它派生出istream类和ostream类。istream类支持输入操作，ostream类支持输出操作，iostream类支持输入输出操作。iostream类是从istream类

6、和ostream类通过多重继承而派生的类。其继承层次见P223图7.1表示。C++对文件的输入输出需要用ifstream和ofstream类。ifstream支持对文件的输入操作，ofstream支持对文件的输出操作。类ifstream继承了类istream，类ofstream继承了类ostream，类fstream继承了类iostream。见P223图7.2。I/O类库中还有其他类，见P223图7.3。2.与iostream类库有关的头文件要利用C++流，必须在程序中包含有关的头文件，以便获得相关流类的声明。与C++流常用的有：•iostream：对标准设备的I/O操

7、作。•fstream：对磁盘文件的I/O操作。•strstream：对内存中字符串流的I/O操作。•stdiostream：用于混合使用C和C++的I/O机制时。•iomanip：在使用格式化I/O时应包含此头文件。3.在iostream头文件中定义的流对象C++流有4个预定义的流对象，它们的名称及与之联系的I/O设计如下：cin：从标准输入设备(键盘)输入到内存的数据流，称为cin流或标准输入流。cout：它是从内存输入到标准输出设备(显示器)的数据流，称为cout流或标准输出流。cerr：向输出设备(显示器)输出出错信息。clog：带