C++学习-文本输入输出

第十七章 文件输入输出

本章内容

(1) C++角度的输入和输出

(2) iostream 类系列

(3) 重定向

(4) ostream 类方法

(5) 格式化输出

(6) istream 类方法

(7) 流状态

(8) 文件 i/o

(9) 使用 ifstream 类从文件输入

(10) 使用 ofstream 类输出到文件

(11) 使用 fstream 类从文件输入和输出

(12) 命令行处理

(13) 二进制文件

(14) 随机文件访问

(15) 内容格式化

17.1 C++输入和输出概述

1. C++中可使用的输入输出

(1) stdio.h 文件中声明的 C 函数系列,也可以在 C++程序中使用(较新的实现使用头文件

cstdio 来支持这些函数)

(2) C++实现的标准类库,iostream 头文件和 fstream 头文件.

2. C++程序通常在用户按下回车键后刷新输入缓冲区

3. C++一些输入输出类的介绍

(1) streambuf 类为缓冲区提供了内存,并提供了用于填充缓冲区,访问缓冲区内容,刷新

缓冲区和管理缓冲区内存的类方法

(2) ios_base 类表示流的一般特征,如是否可读取,是二进制流还是文本流等;

(3) ios 类基于 ios_base 类,其中包括了一个指向 streambuf 类的指针成员;

(4) ostream 类是从 ios 类继承来的,提供了输出方法(例如,cout);

(5) istream 类也是从 ios 类继承来的,提供了输入方法(例如,cin);

(6) iostream 类是基于 ostream 类和 istream 类的,因此继承了输入和输出方法.

4. 重定义 I/O

ISO/ANSI 标准 C++98 对 I/O 作了两方面的修订.

(1)从 ostream.h 到 ostream 的变化,用 ostream 将类放到 std 名称空间中.

(2)为了国际化,在 8 位 char 类型的基础上增加了 wchar_t 字符类型;C++11 还增加了

char16_t 和 char32_t,每种类型都有自己的 I/O 工具.例如 wistream 和 wostream.

17.2 使用 cout 进行输出1. 重载的<<运算符

<< 运算符本为左移运算符,C++将其重载为插入运算符;对于每一种数据类型,ostream 类

都提供了 operator<<()函数的定义.

2. 其它 ostream 方法

除了 operator<<()函数外,ostream 类还提供了 put()方法和 write()方法,前者用于显示字符,

后者用于显示字符串.

调用方法:

cout.put(‘W’);

// display the W charactor

也可以用于拼接输出:

cout.put(‘I’).put(‘t’);

// displaying It with two put() calls

write()方法显示整个字符串,其模板原型如下:

basic_ostream<charT,traits>& write(const char_type* s, streamsize n);

3. 刷新输出缓冲区

flush(cout);或 cout << flush

4. 用 cout 进行格式化

(1) 修改显示时使用的计数系统.要控制整数以十进制,十六进制还是八进制显示,可以使

用 dec,hex 和 oct 控制符.

(2) 调整字段宽度.

int width();

int width(int i);

实例:

1 // width.cpp--using the width method
2
3 #include <iostream>
4
5 int main()
6 {
7     using std::cout;
8     int w = cout.width(30);     //返回值是上一次的默认字宽
9     cout << "default field width = " << w << ":\n";
10     cout.width(5);
11     cout << "N" << ':';
12     cout.width(8);
13     cout << "N * N" << ":\n";
14
15     for (long i=1;i<=100;i*=10)
16     {
17         cout.width(5);
18         cout << i << ':';
19         cout.width(8);
20         cout << i * i << ":\n";
21     }
22     return 0;
23 }

(3) 填充字符.

默认情况下,cout 用空格填充字段中未被使用的部分,可以使用 fill()成员函数来改变填充

字符,例如,

cout.fill(‘*’);

(4) 设置浮点数的显示精度

浮点数精度的含义取决于输出模式.在默认模式下,它指的是显示的总位数.在定点模式

和科学模式下,精度指的是小数点后面的位数.C++的默认精度为 6 位(但末尾的 0 将不显示).

可以使用 precision()成员函数选择其它值.

例如:

Cout.precision(2);

与 width()方法不同,新的精度设置一直有效,直到被重新设置.

(5) 打印末位的 0 和小数点

对于有些输出,打印末位的 0 可能更为美观.在这里可以使用基类 ios_base 中提供的 setf()

方法.

setf() 函数有两个原型.第一个为:

fmtflags setf(fmtflags);

其中,fmtflags 是 bitmask 类型的 typedef 名,用于存储格式标记.该名称是在 ios_base 类中

定义的.

常用格式常量,如下表所示:

常量 含义

ios_base::boolalpha 输入和输出 bool 值,可以为 true 或 false

ios_base::showbase 对于输出,使用 C++基数前缀(0,0x)

ios_base::showpoint 显示末尾的小数点

ios_base::uppercase 对于 16 进制输出,使用大写字母,E 表示方法

ios_base::showpos 在正数前面加上+

调用方法:

cout.setf(ios_base::showpoint);

第二个原型接收两个参数,并返回以前的设置:

fmtflags setf(fmtflags, fmtflags);

第二个参数 第一个参数 含义

ios_base::basefield ios_base::dec 使用基数 10

ios_base::oct 使用基数 8

ios_base::hex 使用基数 16

ios_base::fixed 使用定点计数法

ios_base::floatfieldios_base::adjustfield

ios_base::scientific 使用科学计数法

ios_base::left 使用左对齐

ios_base::right 使用右对齐

ios_base::internal 符号或基数前缀左对齐,值右

对齐

实例如下:

1 // setf2.cpp -- using setf() with 2 arguments to control formatting
2
3 #include <iostream>
4 #include <cmath>
5
6 int main()
7 {
8     using namespace std;
9     //use left justification, show the plus sign,show trailing
10     //zeros, with a precision of 3
11     cout.setf(ios_base::left,ios_base::adjustfield);
12     cout.setf(ios_base::showpos);
13     cout.setf(ios_base::showpoint);
14     cout.precision(3);
15     //use e-notation and save old format setting
16     ios_base::fmtflags old = cout.setf(ios_base::scientific, ios_base::float    field);
17     cout << "Left Justification:\n";
18     long n;
19     for (n=1;n<=41;n+=10)
20     {
21         cout.width(4);
22         cout << n << "|";
 23         cout.width(12);
 24         cout << sqrt(double(n)) << "|\n";
 25     }
 26
 27     // change to internal justification
 28     cout.setf(ios_base::internal,ios_base::adjustfield);
 29     //restore default floating-point display style
 30     cout.setf(old,ios_base::floatfield);
 31
 32     cout << "Internal Justification:\n";
 33     for (n=1;n<=41;n+=10)
 34     {
 35         cout.width(4);
 36         cout << n << "|";
 37         cout.width(12);
 38         cout << sqrt(double(n)) << "|\n";
 39     }
 40
 41     // use right justification,fixed notation
 42     cout.setf(ios_base::right,ios_base::adjustfield);
 43     cout.setf(ios_base::fixed,ios_base::floatfield);
 44     cout << "Right Justification:\n";
 45
 46
 47     for (n=1;n<=41;n+=10)
 48     {
 49         cout.width(4);
 50         cout << n << "|";
 51         cout.width(12);
 52         cout << sqrt(double(n)) << "|\n";
 53     }
 54
 55     return 0;
 56 }

(6) 标准控制符

使用 setf()不是进行格式化的,对用户最为友好的方法,C++提供了多个控制符,能够调用

setf(),并自动提供正确的参数.与前面的 hex,dec 和 oct 的使用方法相同.

(7) 头文件 iomanip

该头文件提供一些其它的控制符.

17.3 使用 cin 进行输入

典型的运算符函数的原型如下:

istream & operator>>(int &);