C++输入输出流

一、C++输入输出流的含义

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。程序的输入指的是从输入文件将数据传送给程序，程序的输出指的是从程序将数据传送给输出文件。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。简称标准I/O。（设备）

　　2、以外存磁盘(或光盘)文件为对象进行输入和输出。简称文件I/O。（文件）

　　3、对内存中指定的空间进行输入和输出。简称串I/O。（内存）

二、 C++的输入输出流

输入和输出是数据传送的过程，数据如流水一样从一处流向另一处。C++形象地将此过程称为流(stream)。C++的输入输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。流表示了信息从源到目的端的流动。在输入操作时，字节流从输入设备(如键盘、磁盘)流向内存， 在输出操作时，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。当用cout和插入运算符“<<”向显示器输出数据时，先将这些数据送到程序中的输出缓冲区保存，直到缓冲区满了或遇到endl，就将缓冲区中的全部数据送到显示器显示出来。在输入时，从键盘输入的数据先放在键盘缓冲区中，当按回车键时，键盘缓冲区中的数据输入到程序中的输入缓冲区，形成cin流，然后用提取运算符“>>”从输入缓冲区中提取数据送给程序中 的有关变量。总之，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。

　　例如，我们看看以下代码：

　 　

　　 程序运行的时候是：

　　 

　　 即把a和b都输入后，才会输出字符串。

三、流对象

　　在头文件<iostream>中包含了四个流对象：cin, cout, cerr, clog. 下面逐一介绍：

　　1、cout对象

　　　　cout是console output的缩写，意为在控制台(终端显示器)的输出。

　　　　1）cout不是C++预定义的关键字，它是ostream流类的对象，在iostream中定义。顾名思义，流是流动的数据，cout流是流向显示器的数据。cout流是容纳数据的载体，它并不是一个运算符。人们关心的是cout流中的内容，也就是向显示器输出什么。　　　　

　　　  2）<iostream>为操作符“ << ”提供了多种类型的重载。用"cout<<”输出基本类型的数据时，可以不必考虑数据是什么类型，系统会判断数据的类型，并根据其类型选择调用与之匹配的运算符重载函数。

　　　　3）cout流在内存中对应开辟了一个缓冲区，用来存放流中的数据。当向cout流插人一个endl时，不论缓冲区是否已满，都支即输出流中所有数据，然后插入一个换行符，并刷新流(清空缓冲区)。注意如果插入一个换行符，'\n'(如cout<<a<<'\n'；)，则只输出a和换行，而不刷新cout流(但并不是所有编译系统都体现出这一区别)。

　　     4）除了“ << ”方法外，<iostream>还提供了write()和put()方法，write()用于显示字符串，其接受两个参数，第一个为字符串的地址，第二个为要显示字符串的长度，而put()用于显示字符，并且它们的返回值都是 “ ostream & ”，所以可以链式调用，举个例子：

　　　　    

运行结果如图：

　　2、cerr对象

　　　   cerr流对象是标准出错流。cerr流已被指定为与显示器关联。cerr的作用是向标准出错设备(standard error device)输出有关出错信息。cerr是console error的缩写，意为“在控制台(显示器)显示出错信息”。cerr与标准输出流cout的作用和用法差不多。但有一点不同：cout流通常是传送到显示器输出，但也可以被重定向输出到磁盘文件，而cerr流中的信息只能在显示器输出。

　　3、clog对象

　　　　clog流对象也是标准出错流，它是console log的缩写。它的作用和cerr相同，都是在终端显示器上显示出错信息。它们之间只有一个微小的区别：cerr是不经过缓冲区，直接向显示器上输出有关信息，而clog中的信息存放在缓冲区中，缓冲区满后或遇endl时向显示器输出。

4、cin对象

　　　  cin是istream类的对象，它从标准输入设备(键盘)获取数据，程序中的变量通过流提取符“>>”从流中提取数据。流提取符 “>>”从流中提取数据时通常跳过输人流中的空格、tab键、换行符等空白字符。注意：只有在输入完数据再按回车键后，改行数据才被送人键盘缓冲区，形成输入流，提取运算符“>>”才能从中提取数据。输入流中还有一些成员函数可以实现字符的输入：

　　　　1）get函数：

　　　　　　get函数有三种重载：

　　　　　　（1）cin.get()：若遇到输入流中的文件结束符，则函数值返回文件结束标志EOF(End Of File)，一般以-1代表EOF，用-1而不用0或正值，是考虑到不与字符的ASCII代码混淆，但不同的C++系统所用的EOF值有可能不同。例子如下：

　　　　　　　　

　　　　　　（2）cin.get(char c)：其作用是从输人流中读取一个字符，赋给字符变量c.

　　　　　　　　

　　　　　　（3）cin.get(char *p, int n, char c)：其中p为字符数组指针，n为长度，c为终止字符：

　　　　　　　　

　　　　　　　　运行效果如下：

　　　　　　　　

　　　　　　　　以及这样：

　　　　2）getline()函数：其作用是从输人流中读取一行字符，其用法与带3个参数的get函数类似。用"cin<<”读数据时以空白字符(包括空格、tab键、回车键)作为终止标志，而用cin．getline()读数据时连续读取一系列字符，可以包括空格。

　　　　3）eof()函数：eof是end of file的缩写，表示“文件结束”。从输人流读取数据，如果到达文件末尾(遇文件结束符)，eof函数值为非零值(表示真)，否则为o(假)。这个函数是很有用的，经常用到。

　　　　//End.