💕8.1 IO类
⭐️8.1.0前面章节使用的IO库
- istream：输入流类型，提供输入操作。
- ostream：输出流类型，提供输出操作
- cin：一个
istream对象，从标准输入读取数据。 - cout：一个
ostream对象，向标准输出写入数据。 - cerr：一个
ostream对象，向标准错误写入消息。 - >>运算符：用来从一个
istream对象中读取输入数据。 - <<运算符：用来向一个
ostream对象中写入输出数据。 - getline函数：从一个给定的
istream对象中读取一行数据，存入到一个给定的string对象中。
| IO库类型和头文件 | |
|---|---|
| 头文件 | 类型 |
| istream, wistream（从流中读取） | |
| iostream | ostream，wostream（写到流中去） |
| iostream，wiostream（对流进行读写） | |
| ifstream，wifstream（从文件中读取） | |
| fstream | ofstream，wofstream（写到文件中去） |
| fstream，wfstream（读写文件） | |
| istringstream, wistringstream（从string对象中读取） | |
| sstream | ostringstream, wostringstream（写到string对象中去） |
| stringstream, wstringstream（对string对象进行读写） |
- 其中带
w 前缀的类型用来操作宽字符语言(wchar_t)。宽字符版本的类型和函数前都有一个 w，如 wcin, wcout, wcerr。 fstream和sstream中的类型都继承自 iostream 中的类型。- 可以将一个派生类对象当成基类对象来使用。
- 所有这些输入输出流对象的
>>操作都是读取一个单词。
理解：
输入流和输出流都是流对象，输入流就是要用>>把流对象中的内容保存到变量中，输出流就是要用<<把变量保存到流对象中。一个流是和控制台窗口或一个文件或字符串等相关联的，如cin、cout都和控制台窗口相关联。
⭐️8.1.1 IO对象无拷贝或赋值
- IO对象不能存在容器里.
不能拷贝或对 IO 对象赋值形参或返回类型不能设置成流类型。- 进行 IO 操作的函数通常
以引用形式传递和返回流。（形参和返回类型一般是流的引用。） - 读写 IO 对象会改变其状态，因此引用不能是 const 的。
⭐️8.1.2 条件状态
- IO操作可能会发生不可预知的错误，一些错误是课恢复的，一些操作是不可恢复的，
我们在使用一个流之前，应该检查它是否处于良好状态。 条件状态用来查看流状态
IO 库的状态
| 状态 | 解释 |
|---|---|
strm:iostate |
作为位集合来使用，可以表达流的完整状态。通过位运算符可以一次性检测或设置多个标志位。 |
| `strm:badbit | 表示流已崩溃，是系统及错误或不可恢复的读写错误。流无法再使用。 |
strm:failbit |
表示一个 IO 操作失败了，是可恢复错误。修正后流可以继续使用。 |
strm:eofbit |
用来指出流到达了文件结束 |
strm:goodbit |
用来指出流未处于错误状态，此值保证为零 |
s.eof() |
若流s的eofbit置位，则返回true |
s.fail() |
若流s的failbit置位，则返回true |
s.bad() |
若流s的badbit置位，则返回true |
s.good() |
若流s处于有效状态，则返回true |
s.clear() |
将流s中所有条件状态位复位，将流的状态设置成有效，返回void |
s.clear(flags) |
将流s中指定的条件状态位复位，返回void |
s.setstate(flags) |
根据给定的标志位，将流s中对应的条件状态位置位，返回void |
s.rdstate() |
返回流s的当前条件状态，返回值类型为strm::iostate |
检查流的状态
while(cin >> word); // >> 表达式返回流的状态
while(cin.good()); // 意义同上
while(!cin.fail()); // 意义同上。管理条件状态
cin.rdstate(); //返回一个 iostate 值表示当前状态。
cin.setstate(state);//接受一个 iostate 类型的参数，将给定条件位置位。
cin.clear(); //清除（复位）所有错误标志位，cin.clear() 后，cin.good() 会返回 true
cin.clear(state); //接受一个 iostate 类型的参数，设为流的新状态。设置某个标志位的方式
cin.clear(cin.rdstate() & ~cin.failbit);//将 failbit 复位
⭐️8.1.3 管理输出缓冲区
每个输出流都管理一个缓冲区，执行输出的代码，文本串可能立即打印出来，也可能被操作系统保存在缓冲区内，随后再打印。
缓冲刷新（即数据真正写到设备或文件）的原因：
- 程序正常结束，作为main函数的return操作的一部分，缓冲刷新被执行。
- 缓冲区满
- 使用操纵符如
endl,flush,ends来显示刷新缓冲区 - 一个输出流可能关联到另一个流。
当读写被关联的流时，关联到的流的缓冲区就会被刷新如读 cin 或写 cerr 都会刷新 cout 的缓冲区 - 使用操纵符
unitbuf设置流的内部状态来清空缓冲区。
操纵符 endl, flush, endsunitbuf：告诉流接下来每次写操作之后都进行一次 flush 操作nounitbuf：重置流，恢复正常的刷新机制
注意：如果程序异常终止，将不会刷新缓冲区，即此时相应的输出操作已执行但没有打印。
关联输入和输出流
当一个输入流关联到一个输出流，每次从该输入流读取数据前都会先刷新关联的输出流。标准库将 cin 和 cout 关联在一起。
cout << "我是小呆鸟";
cin >> ival;
// cin 和 cout 关联在一起，导致cout的缓冲区被刷新(也就是我是小呆鸟这句话先输出，然后再输入ival值。如果不同步的话（不关联）那么光标会一直闪烁)输入流的成员函数 tie 可以用来查看关联的输出流或关联到输出流：
cin.tie();//返回指向关联到 cin 的输出流的指针，如果没有关联的输出流，返回空指针。
cin.tie(&cerr);//接受一个指向输出流 cerr 的指针作为参数，将 cin 与 cerr 关联在一起
cin.tie(NULL);//cin 不再与其他流关联每个流最多关联到一个输出流，但一个输出流可以被多个流关联。
💕8.2 文件输入输出
头文件
fstream定义了三个类型来支持文件IO：
ifstream从一个给定文件读取数据。ofstream向一个给定文件写入数据。fstream可以读写给定文件。
- 文件流：需要读写文件时，必须定义自己的文件流对象，并绑定在需要的文件上。
fstream继承了iostream类型外，还有自己特有操作
| 操作 | 解释 |
|---|---|
fstream fstrm; |
创建一个未绑定的文件流。 |
fstream fstrm(s); |
创建一个文件流，并打开名为s的文件，s可以是string也可以是char指针 |
fstream fstrm(s, mode); |
与前一个构造函数类似，但按指定mode打开文件 |
fstrm.open(s) |
打开名为s的文件，并和fstrm绑定 |
fstrm.close() |
关闭和fstrm绑定的文件 |
fstrm.is_open() |
返回一个bool值，指出与fstrm关联的文件是否成功打开且尚未关闭 |
上表中，fstream是头文件fstream中定义的一个类型，fstrm是一个文件流对象。
⭐️8.2.1 使用文件流对象
- 当想要读写一个文件时，可以定义一个文件流对象，并将对象与文件关联起来
fstream 定义和初始化
fstream fs; // 创建一个未绑定的文件流 fs
fstream fs('data.txt'); // 创建一个绑定到文件 data.txt 的文件流 fs,并打开文件 data.txt
fstream fs('data.txt', mode); // 与上一个构造函数类似，但是按指定模式 mode 打开文件fstream 特有操作
getline(ifs, s); // 从一个输入流 ifs 读取一行字符串存入 s 中
fs.open('data.ext'); // 将 fs 与文件 data.txt 绑定并打开该文件。如果已打开会发生错误。
fs.close(); // 关闭 fs 绑定的文件。
fs.is_open(); // 返回一个 bool 值，指出关联文件是否成功打开。
- 当定义了一个空的文件流对象，使用 open 函数将其与文件关联并打开文件。
- 如果 open 失败，failebit 会被置位，
建议每次 open 后检测 open 是否成功。 - 不能对已打开的文件流调用 open。
当文件关闭后，可以将文件流关联到另一个文件。- 当一个
fstream对象被销毁时，close 函数会自动被调用。
用 fstream 代替 iostream
- 使用 iostream 类型的引用作为函数参数的地方，都可以使用 fstream 来代替。(在使用基类型对象的地方，也可以用继承类型的对象文件)
可以与p229页程序做对比
自动构造和析构
⭐️8.2.2 文件模式
- 每次打开文件都以某种模式打开，如未指定即以该文件流类型的默认模式打开。
- 每个流都有一个关联的文件模式，用来指出如何使用文件
| 文件模式 | 解释 |
|---|---|
in |
以读的方式打开 |
out |
以写的方式打开 |
app |
每次写操作前均定位到文件末尾 |
ate |
打开文件后立即定位到文件末尾 |
trunc |
截断文件 |
binary |
以二进制方式进行IO操作。 |
文件模式的使用
- 每个流对象都有默认的文件模式，ifstream 默认 in 模式打开文件，ofstream 默认 out，fstream 默认 in 和 out。
对 ifstream 对象不能设置 out 模式，对 ofstream 对象不能设置 in 模式- 只有设置了 out 才能设置 trunc 模式，只设置 out 模式会默认也设置 trunc 模式
- 设置了 trunc 就不能再设置 app 模式
默认情况下以 out 模式打开文件会使文件内容被清空，如果要保留文件内容需要同时指定 app 模式或 in 模式。app 模式下，会将写入的数据追加写到文件末尾
💕8.3 string流
- 从string读写数据，就像string是一个IO流一样
stringstream继承了iostream但是自己也有一些独特的操作头文件
sstream定义了三个类型来支持内存IO：istringstream从string读取数据。ostringstream向string写入数据。stringstream可以读写给定string。
string的一些操作
| 操作 | 解释 |
|---|---|
sstream strm |
定义一个未绑定的stringstream对象 |
sstream strm(s) |
定义一个 stringstream 对象 strm，strm 中保存着 string s 的拷贝。 |
strm.str() |
返回strm所保存的str的拷贝 |
strm.str(s) |
将 string s 拷贝到 strm 中，返回 void |
istringstream作为数据源，将line的内容拷贝到istringstream流里面去，绑定刚读入的行。- 此时张三和电话就保存到了流中，在通过流把张三和电话存起来。
⭐️8.3.2 使用ostringstream
可以想象成cin 和 cout，只不过cin和cout的操作对象是控制台.
istringstream是输入流，即读操作，要将流中的内容输入到字符串中，因此定义和使用istringstream时流内必须有内容，所以在使用前要提前在流内保存一个字符串ostringstream是输出流，即写操作，将流中的内容输出到字符串中，ostringstream 可以在定义时即在流中保存一个字符串，也可以通过 << 操作符获得字符串。
