在 C++ 中，輸入輸出數據的傳送過程稱為流。一個流就是一個字節序列，對流可以進行讀或寫操作。

輸入輸出類層次可以分為輸入輸出流類層次和緩沖類層次，我們先來看一下 C++ 的輸入輸出流類層次，見下圖。

在 C++ 中，輸入輸出流層次是從 ios_basic 類開始的，該類作為所有類的基類，之后它派生出了 basic_ios 類，這兩個類是整個輸入輸出流類層次的基類，但是它們在功能上有些區別：ios_basic 和 basic_ios 都在一定程度上描述了流的基本性質，但是 ios_basic 并沒有考慮流的字符集，而 basic_ios 在描述流的基本性質時考慮了此點。

basic_ios 類派生出了 basic_istream 和 basic_ostream 類，其中 basic_istream 類用于描述輸入流，而 basic_ostream 用于描述輸出流。 basic_istream 和 basic_ostream 類分別繼承了 ios_base 和 basic_ios 類中的成員函數，并且增添了自己的成員函數，例如分別對左移操作符和右移操作符的重載函數。

basic_iostream 類同時繼承了 basic_istream 類和 basic_ostream 類，該類并沒有新增成員變量，在成員函數方面，它也只是增添了構造函數和析構函數。而 basic_ifstream 和 basic_ofstream 類分別繼承自 basic_istream 類和 basic_ostream 類，basic_ifstream 和 basic_ofstream 類主要是對文件進行讀寫操作。

在 C++ 中，輸入和輸出并不是直接進行讀和寫操作的，通常讀和寫操作是通過一個緩沖區來進行的。當計算機收到寫字符的請求時，計算機并不會將等待寫入的字符直接寫入到輸出流中，而是將其先寫到緩沖區中，然后定期地將緩沖區中的字符寫入到輸出流中，此過程我們稱之為清掃緩沖區，通常緩沖區滿或者換行符會帶動一次將緩沖區中的字符寫到輸出流中。讀入操作也同樣會經過緩沖區，也有類似的過程。

在緩沖類層次中，所有緩沖類都從公共基類 basic_streambuf 類派生而來，見下圖。字符流緩沖類 basic_stringbuf 和文件緩沖類 basic_filebuf，這兩個類為輸入輸出類提供輸入輸出服務，它們從 basic_streambuf 類中繼承了對緩沖區讀寫操作的函數。

在程序中聲明頭文件，就相當于在程序中聲明了相關的類，可以說頭文件是程序與類庫的接口，在大致了解了輸入輸出類層次之后，我們來看一下頭文件的用途

頭文件用途

iosfwd	包含一些基本的類聲明
iostream	聲明了 cin、cout 等對象
ios	聲明了 ios_base 類和 basic_ios 類
streambuf	聲明了 basic_streambuf 類
istream	聲明了 basic_istream 類和 basic_iostream 類
ostream	聲明了 basic_ostream 類
iomanip	聲明了用于格式化處理的操縱符
sstream	聲明了 basic_stringbuf 類和 stringstream 類
fstream	聲明了 basic_filebuf 類和 fstream 類

在這些頭文件中我們常用頭文件有：iostream、fstream、strstream、iomanip。Iostream 頭文件中包含了對輸入輸出流進行操作所需要的基本信息，fstream 則用于對文件的讀寫操作，strstream 頭文件可以用于輸入輸出字符串，而 iomanip 則主要是用于格式化輸入輸出。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的C++输入输出类的层次的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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