chapter 11 输入输出流

流对象与文件操作步骤为：

（1）程序建立一个流对象

（2）指定这个流对象与某个文件对象建立连接

（3）程序操作流对象

（4）流对象通过文件系统对所连接的文件对象产生作用

（5）关闭操作

一、标准I/O对象

cin：标准输入。istream类的对象

cout：标准输出。ostream类的对象

cerr ：标准错误输出。ostream类的对象

clog：带缓冲的标准出错信息输出。ostream类的对象

以上四个对象包含在iostream标准头文件中。

1、输入输出机制

C++流类提供了许多控制输入输出的成员函数，通过.或->加以调用。

例如：get()、getline()函数。

虽然利用成员函数能实现输入、输出，但非常不方便，为此C++中通过重载>>和<<运算符来实现数据的输入输出，同时为了便于对输入和输出的控制，又提供了许多可与>>和<<配合使用的特殊函数，称为操作符。

例如：endl和setw就是操作符。

2、输入输出函数

部分常用流对象的成员函数有：

（1）precision( ) 设置显示小数精度，用于cout

（2）width( ) 设置域宽，用于cout

（3）flags( ) 设置基数和填充字符，用于cout

（4）put( ) 输出一个字符，用于cout

（5）write( ) 输出一个字符串，用于cout

（6）get( ) 读取一个字符，用于cin

（7）getline( ) 读取一行字符，用于cin

（8）read( ) 读取一个字符串，用于cin；

//eg11-1：流类成员函数应用
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
char letter;
while (1)
{
letter = cin.get();  //读取一个字符
letter = toupper(letter);//将小写字母转成大写。
if (letter == 'Y')
{
cout << endl << "OK!" << endl;
break;
}
cout << letter;
}
system("pause");
return 0;
}

//eg11-2：将英文字母及对应的ASCII码输出到屏幕上
#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
for (char ch = 'a'; ch <= 'z'; ch++)
{
int i = ch;
cout.put(ch);    //put( ) 输出一个字符
cout.width(6);  //width( ) 设置域宽
cout << i << endl;
}
system("pause");
return 0;
}

//eg11-3：使用流类成员函数进行输入输出格式控制
#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
int i;
double x, y;
i = 100;
x = 23.14159;
y = 23.575;
cout << "Default width is:" << cout.width() << endl;  //设置域宽
cout << "Default fill is:" << cout.fill() << endl;
cout << "Default priecision is:" << cout.precision() << endl;  //precision( ) 设置显示小数精度
cout << i << " " << x << " " << y << endl;
cout.width(10);
cout << i << " " << x << " " << y << endl;
cout.precision(4);
cout << i << " " << x << " " << y << endl;
cout.fill('*');
cout.width(10);
cout << i << " " << x << " " << y << endl;
system("pause");
return 0;
}

结果说明：

在默认情况下：

（1）width()的取值为“0”，表示无域宽，数据按自身的宽度输出；

（2）fill()取值为空格；

（3）pricision()取值为6，即输出时保留6位有效数字，如：23.14159输出时结果为23.1416，保留6位有效数字。

当用width()设置了域宽后，只对紧跟它的第一个输出有影响，之后自动置为0。

而设置fill()和pricision()后，一直有效，除非被重置。

3、常用格式操纵符

需要包含头文件

（1）dec控制按十进制输出，等同于成员函数flags(10)；

（2）hex控制按十六进制输出，等同于成员函数flag(16)；

（3）oct控制按八进制输出，等同于成员函数flags(8)；

（4）setfill(c ) 设置填充字符，等同于成员函数fill(c)；

（5）setw(n) 设置域宽，等同于成员函数width(n)；

（6）setprecision(n) 设置显示小数精度，等同于成员函数precision(n) 。

二、文件的输入/输出

1、文件流类

文件流是I/O中非常重要的一个内容，它的输入是指从磁盘文件流向内存，它的输出是指从内存流向磁盘。C++中提供了三个文件流类：ofstream，ifstream，fstream，定义在fstream头文件中。其中fstream是ofstream和ifstream多重继承的子类。各文件流类的功能如下：

（1）ofstream：输出流类，用于向文件中写入内容。

（2）ifstream：输入流类，用于从文件中读出内容。

（3）fstream：输入输出流类，用于既要读又要写的文件操作。

2、文件的打开和关闭

文件操作总是包含3个步骤： 打开文件→读/写文件→关闭文件。

（1）打开文件

包括：

建立文件流对象

与外部文件关联

指定文件的打开方式

方法一：先建立流对象，然后调用函数open连接外部文件。

流类 对象名

对象名.open（文件名，方式）；

1） 打开一个已有文件datafile.dat，准备读：

ifstream infile; //建立输入文件流对象

infile.open(“datafile.dat”,ios::in); //连接文件，指定打开方式

2）打开（创建）一个文件newfile.dat，准备写：

ofstream outfile; //建立输出文件流对象

outfile.open(“d:\newfile.dat”,ios::out); //连接文件，指定打开方式

方法二：调用流类带参数的构造函数，建立流对象的同时连接外部文件。

流类 对象名（文件名，方式）；

ifstream infile(“datafile.dat”,ios::in);

ofstream outfile(“d:\newfile.dat”,ios::out);

fstream rwfile(“myfile.dat”,ios::in|ios::out); //以读写方式打开文件，可以用“|”连接两个表示打开方式的标识常量

说明：

流类是C++流类库定义的文件流类，为ifstream、ofstream或fstream。

“对象名”是用户定义标识符。

“文件名”是用字符串表示外部文件的名字，可以是已经赋值的串变量或者是用双引号括起来的串常量，要求使用文件全名。如果文件不在当前目录，需要写出路径。

“方式”是ios定义的标识常量。见下表。

标识常量 含义

ios::in 读方式打开文件

ios::out 写方式打开文件

ios::ate 打开文件时，文件指针指向文件末尾

ios::app 追加方式，向文件输出的内容追加到文件尾部

ios::trunc 删除文件现有内容（默认）

ios::nocreate 如果文件不存在，则打开操作失败

ios::noreplace 如果文件存在，则打开操作失败

ios::binary 二进制方式打开，默认为文本方式

（2）关闭文件

当一个文件操作完毕后，应及时关闭。

关闭文件操作包括

1）把缓冲区数据完整地写入文件；

2）添加文件结束标志；

3）切断流对象和外部文件的连接。

关闭文件使用fstream的成员函数close()。

ifstream infile;
infile.open(“file1.txt”,ios::in); //读文件
infile.close();   //关闭file.txt
infile.open(“file2.txt”,ios::in);  //重用流对象

3、文件的读写

（1）文本文件

文本文件用文本文件流进行读/写。文本文件是顺序存取文件。文本文件用默认方式打开。

//例11-4：写文本文件
#include <iostream>
#include <fstream>
using namespace std;

int main(){
char fileName[30], name[30];
int number, score;
ofstream outfile;   //建立输出文件流对象
cout << "Please input the name of students file:" << endl;
cin >> fileName;      //输入文件名
outfile.open(fileName, ios::out);  //连接文件，指定打开方式
if (!outfile){  //如果打开文件失败，outfile返回0值
cerr << "File could not be open." << endl;
abort();
}
outfile << "This is a file of students\n" << endl;
cout << "Input the number,name,and score:(Enter Ctrl-Z to end input)\n";
cout << "?";
while (cin >> number >> name >> score){
outfile << number << ' ' << name << ' ' << score << '\n';  //向流插入数据
cout << "?";
}
outfile.close();
system("pause");
return 0;
}

//例11-5：读文本文件
#include <iostream>
#include <fstream>
using namespace std;

int main()
{
char name[30], s[80];
int number, score;
int n = 0, max, min, total = 0;
double ave;
ifstream infile("student.txt", ios::in);
if (!infile)
{
cerr << "File could not be open." << endl;
abort();
}
infile.getline(s, 80);    //略去标题行
while (infile >> number >> name >> score)   //提取并测试
{
cout << number << '\t' << name << '\t' << score << endl;
if (n == 0){ max = min = score; }
else
{
if (score>max) max = score;
if (score<min) min = score;
}
total += score;
n++;
}
ave = double(total) / n;
cout << "maximal is:" << max << endl
<< "minimal is:" << min << endl
<< "average is:" << ave << endl;
infile.close();
system("pause");
return 0;
}

//例11-6：文件浏览
#include <iostream>
#include <fstream>
using namespace std;

void browseFile(char * fileName, int delLine)
{
ifstream inf(fileName, ios::in);
char s[80];
for (int i = 1; i <= delLine; i++) //读出开头delLine行不显示
inf.getline(s, 80);
while (!inf.eof())
{
inf.getline(s, 80);   //按行读出文件
cout << s << endl;    //按行显示
}
inf.close();
}

int main()
{
browseFile("student.txt", 2);
system("pause");
return 0;
}

//例11-7：向文件添加记录
#include <iostream>
#include <fstream>
using namespace std;

int Append(char *fileName)
{
char name[30], ch;
int number, score;
ofstream outfile(fileName, ios::app);
if (!outfile)
{
cerr << "File could not be open." << endl;
return 0;
}
cout << "Do you want append record to " << fileName << "?(Y or N)\n";
cin >> ch;
while (ch == 'Y' || ch == 'y')
{
cin >> number >> name >> score;
outfile << number << ' ' << name << ' ' << score << '\n';  //追加一个记录
cout << "Do you want append record to " << fileName << "?(Y or N)\n";
cout << "?(Y or N)";
cin >> ch;
if (ch == 'N' || ch == 'n')
cout << "Close file.\n";
}
outfile.close();
return 1;
}

int main()
{
Append("c:\\datafiles\\student.txt");
return 0;
}

//eg11-8：复制文本文件
#include <iostream>
#include <fstream>
using namespace std;

int copyFile(char *destFile, char *srcFile){
char ch;
ifstream inFile(srcFile, ios::in);
ofstream outFile(destFile, ios::out);
if (!srcFile)
{
cerr << srcFile << ":File could not be open." << endl;
return 0;
}
while (inFile.get(ch))   //全部字符复制
outFile.put(ch);
inFile.close();
outFile.close();
cout << "finish!" << endl;
return 1;
}
int main(){
copyFile("c:\\datafiles\\new_student.txt", "c:\\datafiles\\student.txt");
return 0;
}