c++primer第八章标准I/O小结-8

第八章------标准I/O

      这一章节主要讲的是标准输入和输出，输入输出自然的和计算机的硬件联系密切，像最常见的输出就是显示频幕，输入就是鼠

标，键盘之类了，计算机的内部和输入输出有很大关系的自然少不了缓冲区了，所以在这先来回顾下缓冲区的基本知识，在Unix环

境编程的书里有详细的讲解，这里只是把那里的只是做个搬运而已。

1.什么是缓冲区

　   缓冲区又称为缓存，它是内存空间的一部分，在内存空间中预留了一定的存储空间，这些存储空间用来缓冲输入或输出的数据，

这部分预留的空间就叫做缓冲区。缓冲区根据其对应的是输入设备还是输出设备，分为输入缓冲区和输出缓冲区。

2.为什么要引入缓冲区

　 我们从磁盘里取信息，CPU先把读出的数据放在缓冲区，计算机再直接从缓冲区中取数据，等缓冲区的数据取完后再去磁盘中读

取，这样就可以减少磁盘的读写次数，再加上计算机对缓冲区的操作大大快于对磁盘的操作，故应用缓冲区可大大提高计算机的运

行速度。我们使用打印机打印文档，由于打印机的打印速度相对较慢，我们先把文档输出到打印机相应的缓冲区，打印机再自行逐

步打印，这时我们的CPU可以处理别的事情。所以缓冲区就是一块内存区，它用在输入输出设备和CPU之间，用来缓存数据。它使

得低速的输入输出设备和高速的CPU能够协调工作，避免低速的输入输出设备占用CPU，解放出CPU，使其能够高效率工作。

3.缓冲区的类型

　　缓冲区 分为三种类型：全缓冲、行缓冲和不带缓冲。

　　3.1.全缓冲  在这种情况下，当填满标准I/O缓存后才进行实际I/O操作。全缓冲的典型代表是对磁盘文件的读写。

　    3.2行缓冲   在这种情况下，当在输入和输出中遇到换行符时，执行真正的I/O操作。这时，我们输入的字符先存放在缓冲区，等按下回车键换行时才进行实际的I/O操作。典型代表是键盘输入数据。像
endl

　　3.3不带缓冲    也就是不进行缓冲，标准出错情况stderr是典型代表，这使得出错信息可以直接尽快地显示出来。

4.缓冲区的刷新

　下列情况会引发缓冲区的刷新:  1、缓冲区满时；　2、执行flush语句；3、执行endl语句；4、关闭文件。

    可见，缓冲区满或关闭文件时都会刷新缓冲区，进行真正的I/O操作。另外，在C++中，我们可以使用flush函数来刷新缓冲区（执

     行I/O操作并清空缓冲区），比如：

 　cout<<flush ; // 将显存的内容立即输出到显示器上进行显示。

　 cout<<endl ; // endl控制符的作用是将光标移动到输出设备中下一行开头处，并且清空缓冲区  相当于　cout<<”\n” <<flush 。

     当程序调用getchar()函数时，用户输入的字符存入缓冲区，直到用户输入回车键，才停止读入，并开始返回用户输入，直到缓冲        区的内容输出完了，才会停下来等待下一次的用户输入。

5. IO库大致可操作三类数据： 控制台流(stream) ， 文件(file) ， 字符串 (string)， 操作类型又可分三类：输入（in）， 输出(out) ，输入与输出(in/out)。   

ostream 是所有类型输出操作的基类， 它扩展出两个子类： ofstream针对文件的输出操作类；ostringstream针对string的输出操作。

istream 是所有类型输入操作的基类，  它扩展出两个子类： ifstream针对文件的输入操作类；istringstream针对string的输入操作类。

ostream 和 istream共同扩展出类 iostream 它负责处理控制台stream的输入和输出，iostream 扩展出两个子类：stringstream专门处理string的输入输出； fstream专门处理文件的输入输出

6.c++的标准输入输出库iostream 是一个类库，以类的形式组织，使用该库中的类要先引用命名空间：using std;

    最常使用的是cin和cout，这两个都是对象，cin是istream类的对象，cout是ostream类的对象，而输入的 cin>> 与输出时的 cout<< 中的左移 << 与右移 >> 分别是 istream 类与 ostream 类的操作符重载。

iostream库里面创建了3个标准流对象：

      cin 表示标准输入的istream对象，cin可以使我们从设备读取数据。

      cout 表示标准输出的ostream对象，cout可以使我们向设备写入数据。

      cerr 表示标准错误的ostream对象，cerr是导出程序错误消息的地方，只能向屏幕设备写数据。

      标准的流对象都有默认的设备：

      cout << data ;  cout默认的设备是显示器缓冲区。

      cin >> data ;  cin默认的设备是键盘缓冲区。

最后注意一点 ：IO对象无法复制或者赋值，所以io对象作为函数形参或返回值时只能使用指针或引用。