總結

流是進出程序的字節流。緩沖區是內存中的臨時存儲區域，是程序與文件或其他 I/O 設備之間的橋梁。信息在緩沖區和文件之間傳輸時，將使用設備（如磁盤驅動器）處理效率最高的尺寸以大塊數據的方式進行傳輸。信息在緩沖區之間傳輸時，是逐字節傳輸的，這種方式對于程序中的處理操作更為方便。C++ 通過將一個被緩沖流同程序及其輸入源相連來處理輸入。同樣，C++ 也通過將一個被緩沖流與程序及其輸出目標相連來處理輸出。iostrea 和 fstream 文件構成了 I/O 類庫，該類庫定義了大量用于管理流的類。包含了 iostream 文件的 C++ 程序將自動打開 8 個流，并使用 8 個對象管理它們。cin 對象管理標準輸入流，后者默認與標準輸入設備（通常為鍵盤）相連；cout 對象管理標準輸出流，后者默認與標準輸出設備（通常為顯示器）相連；cerr 和 clog 對象管理與標準錯誤設備（通常為顯示器）相連的未被緩沖的流和被緩沖的流。這 4 個對象都有用于寬字符的副本，它們是 wcin、wcout、wcerr 和 wclog。

I/O 類庫提供了大量有用的方法。istream 類定義了多個版本的抽取運算符（>>)，用于識別所有基本的 C++ 類型，并將字符輸入轉換為這些類型。get() 方法族和getline() 方法為單字符輸入和字符串輸入提供了進一步的支持。同樣，ostream 類定義了多個版本的插入運算符（<<），用于識別所有的 C++ 基本類型，并將它們轉換為相應的字符輸出。put() 方法對單字符輸出提供了進一步的支持。wistream 和 wostream 類對寬字符提供了類似的支持。

使用 ios_base 類方法以及文件 iostream 和 iomanip 中定義的控制符（可與插入運算符拼接的函數），可以控制程序如何格式化輸出。這些方法和控制符使得能夠控制計數系統、字段寬度、小數位數、顯示浮點變量時采用的計數系統以及其他元素。

fstream 文件提供了將 iostream 方法擴展到文件 I/O 的類定義。ifstream 類是從 istream 類派生而來的。通過將 ifstream 對象與文件關聯起來，可以使用所有的 istream 方法來讀取文件。同樣，通過將 ofstream 對象與文件關聯起來，可以使用 ostream 方法來寫文件；通過將 fstream 對象與文件關聯起來，可以將輸入和輸出方法用于文件。

要將文件與流關聯起來，可以在初始化文件流對象時提供文件名，也可以先創建一個文件流對象，然后用 open() 方法將這個流與文件關聯起來。close() 方法終止流與文件之間的連接。類構造函數和open()方法接受可選的第二個參數，該參數提供文件模式。文件模式決定文件是否被讀和/或寫、打開文件以便寫入時是否截短文件、試圖打開不存在的文件時是否會導致錯誤、是使用二進制模式還是文本模式等。

文本文件以字符格式存儲所有的信息，例如，數字值將被轉換為字符表示。常規的插入和抽取運算符以及 get() 和 getline() 都支持這種模式。二進制文件使用計算機內部使用的二進制表示來存儲信息。與文本文件相比，二進制文件存儲數據（尤其是浮點值）更為精確、簡潔，但可移植性較差。read() 和 write() 方法都支持二進制輸入和輸出。

seekg() 和 seekp() 函數提供了對文件的隨機存取。這些類方法使得能夠將文件指針放置到相對于文件開頭、文件尾和當前位置的某個位置。tellg() 和 tellp() 方法報告當前的文件位置。

sstream 頭文件定義了 istringstream 和 ostringstream 類，這些類使得能夠使用 istream 和 ostream 方法來抽取字符串中的信息，并對要放入到字符串中的信息進行格式化。

復習題

istream 文件在 C++ I/O 中扮演何種角色？
答：iostream 文件定義了用于管理輸入和輸出的類、常量和操縱符，這些對象管理用于處理 I/O 的流和緩沖區。該文件還創建了一些標準對象（cin、cout、cerr 和 clog 以及對應的寬字符對象），用于處理與每個程序相連的標準輸入和輸出流。

為什么鍵入數字（如121）作為輸入要求程序進行轉換？
答：鍵盤輸入生成一系列字符。輸入121將生成3個字符，每個字符都由一個1字節的二進制碼表示。要將這個值存儲為 int 類型，則必須將這 3 個字符轉換為 121 值的二進制表示。

標準輸出與標準錯誤之間有什么區別？
答：在默認情況下，標準輸出和標準錯誤都將輸出發送給標準輸出設備（通常為顯示器）。然而，如果要求操作系統將輸出重定向到文件，則標準輸出將與文件（而不是顯示器）相連，但標準錯誤仍與顯示器相連。

為什么在不為每個類型提供明確指示的情況下，cout 仍能夠顯示不同的 C++ 類型？
ostream 類為每種 C++ 基本類型定義了一個 operator<<() 重載。

輸出方法的定義哪一特征讓您能夠拼接輸出？
答：返回 ostream & 類型使得能夠拼接輸出。

編寫一個程序，要求用戶輸入一個整數，然后以十進制、八進制和十六進制顯示該整數。在寬度為 15 個字符的字段中顯示每種形式，并將它們顯示在同一行上，同時使用 C++ 基數前綴。

#include<iostream> #include<iomanip>int main() {int num;std::cout << "Input an integer: ";std::cin >> num;std::cout.setf(std::ios_base::showbase);std::cout << std::hex << std::setw(15) << num<< std::dec << std::setw(15) << num<< std::oct << std::setw(15) << num << std::endl;return 0; }

編寫一個程序，請求用戶輸入下面的信息，并按下面的格式顯示它們：

Enter your name: Billy Gruff Enter your hourly wages: 12 Enter number of hours worked: 7.5 Fisrt format:Billy Gruff: $ 12.00: 7.5 Second format: Billy Gruff : $12.00 :7.5

答：

#include<iostream> #include<iomanip>const int LIM = 20;int main() {using namespace std;char name[20];float hourly;float hours;cout << "Enter your name: ";cin.get(name, LIM).get();cout << "Enter your hourly wages: ";cin >> hourly;cout << "Enter number of hours worked: ";cin >> hours;cout.setf(ios::showpoint);cout.setf(ios::fixed, ios_base::floatfield);cout << "Fisrt format:\n";cout.setf(ios_base::right, ios_base::adjustfield);cout << setw(20) << name << ": $" << setprecision(2)<< setw(10) << hourly << ":" << setprecision(1)<< setw(5) << hours << "\n";cout << "Second format:\n";cout.setf(ios_base::left, ios_base::adjustfield);cout << setw(20) << name << ": $" << setprecision(2)<< setw(10) << hourly << ":" << setprecision(1)<< setw(5) << hours << "\n";return 0;}

對于下面的程序：

rq17-8.cpp #include <iostream> #include <iomanip>int main() {using namespace std;char ch;int ct1 = 0;cin >> ch;while ( ch != 'q' ) {ct1++;cin >> ch;}int ct2 = 0;cin.get(ch);while ( ch != 'q' ) {ct2++;cin.get(ch);}cout << "ct1 = " << ct1 << "; ct2 = " << ct2 << "\n";return 0; }

如果輸入如下，該程序將打印什么內容？

I see a q<Enter> I see a q<Enter>

答：
ct1 = 5; ct2 = 9;
該程序的前半部分忽略空格和換行符，而后半部分沒有。注意，程序的后半部分從第一個 q 后面的換行符開始讀取，將換行符計算在內。

下面的兩條語句都讀取并丟棄行尾之前的所有字符（包括行尾）。這兩條語句的行為在哪方面不同？

while (cin.get() != '\n') {continue; } cin.ignore(80, '\n');

答：第一條語句可以除去包括換行符在內的該行的所有字符，而第二條語句雖然也能這樣做，但最多只能去除80個字符，如果在清除了80個字符時仍然沒有遇到換行符，就將剩下的字符留在緩沖區。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的《C++ Primer Plus》第17章：输入、输出和文件（6）的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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