譚浩強c__程序設計第13章

第13章 輸入輸出流 13.1 C++的輸入和輸出 13.2 標準輸出流 13.3 標準輸入流 13.4 文件操作與文件流 13.5 字符串流 13.1 C++的輸入和輸出 13.1.1 輸入輸出的含義 以前所用到的輸入和輸出，都是以終端為對象的，即從鍵盤輸入數據，運行結果輸出到顯示器屏幕上。從操作系統的角度看，每一個與主機相連的輸入輸出設備都被看作一個文件。除了以終端為對象進行輸入和輸出外，還經常用磁盤(光盤)作為輸入輸出對象，磁盤文件既可以作為輸入文件，也可以作為輸出文件。 程序的輸入指的是從輸入文件將數據傳送給程序，程序的輸出指的是從程序將數據傳送給輸出文件。C++的輸入與輸出包括以下3方面的內容: (1) 對系統指定的標準設備的輸入和輸出。即從鍵盤輸入數據，輸出到顯示器屏幕。這種輸入輸出稱為標準的輸入輸出，簡稱標準I/O。 (2) 以外存磁盤文件為對象進行輸入和輸出，即從磁盤文件輸入數據，數據輸出到磁盤文件。以外存文件為對象的輸入輸出稱為文件的輸入輸出，簡稱文件I/O。 (3) 對內存中指定的空間進行輸入和輸出。通常指定一個字符數組作為存儲空間(實際上可以利用該空間存儲任何信息)。這種輸入和輸出稱為字符串輸入輸出，簡稱串I/O。 C++采取不同的方法來實現以上3種輸入輸出。 為了實現數據的有效流動，C++系統提供了龐大的I/O類庫，調用不同的類去實現不同的功能。 13.1.2 C++的I/O對C的發展——類型安全和可擴展性 在C語言中，用printf和scanf進行輸入輸出，往往不能保證所輸入輸出的數據是可靠的、安全的。 在C++的輸入輸出中，編譯系統對數據類型進行嚴格的檢查，凡是類型不正確的數據都不可能通過編譯。因此C++的I/O操作是類型安全(type safe)的。 C++的I/O操作是可擴展的，不僅可以用來輸入輸出標準類型的數據，也可以用于用戶自定義類型的數據。C++對標準類型的數據和對用戶聲明類型數據的輸入輸出，采用同樣的方法處理。 C++通過I/O類庫來實現豐富的I/O功能。C++的輸入輸出優于C語言中的printf和scanf，但是比較復雜，要掌握許多細節。 13.1.3 C++的輸入輸出流 C++的輸入輸出流是指由若干字節組成的字節序列，這些字節中的數據按順序從一個對象傳送到另一對象。流表示了信息從源到目的端的流動。在輸入操作時，字節流從輸入設備(如鍵盤、磁盤)流向內存，在輸出操作時，字節流從內存流向輸出設備(如屏幕、打印機、磁盤等)。流中的內容可以是ASCII字符、二進制形式的數據、圖形圖像、數字音頻視頻或其他形式的信息。 實際上，在內存中為每一個數據流開辟一個內存緩沖區，用來存放流中的數據。流是與內存緩沖區相對應的，或者說，緩沖區中的數據就是流。 在C++中，輸入輸出流被定義為類。C++的I/O庫中的類稱為流類(stream class)。用流類定義的對象稱為流對象。 cout和cin并不是C++語言中提供的語句，它們是iostream類的對象，在未學習類和對象時，在不致引起誤解的前提下，為敘述方便，把它們稱為cout語句和cin語句。 在學習了類和對象后，我們對C++的輸入輸出應當有更深刻的認識。 1. iostream類庫中有關的類 C++編譯系統提供了用于輸入輸出的iostream類庫。iostream這個單詞是由3個部分組成的，即i-o-stream，意為輸入輸出流。在iostream類庫中包含許多用于輸入輸出的類。常用的見書中表13.1。 ios是抽象基類，由它派生出istream類和ostream類，兩個類名中第1個字母i和o分別代表輸入(input)和輸出(output)。istream類支持輸入操作，ostream類支持輸出操作，iostream類支持輸入輸出操作。 iostream類是從istream類和ostream類通過多重繼承而派生的類。其繼承層次見圖13.1表示。 圖13.1 C++對文件的輸入輸出需要用ifstream和ofstream類，兩個類名中第1個字母i和o分別代表輸入和輸出，第2個字母f代表文件(file)。ifstream支持對文件的輸入操作，ofstream支持對文件的輸出操作。類ifstream繼承了類istream，類ofstream繼承了類ostream，類fstream繼承了類iostream。見圖13.2。 圖13.2 I/O類庫中還有其他類，見圖13.3。 圖13.3 2. 與iostream類庫有關的頭文件 iostream類庫中不同的類的聲明被放在不同的頭文件中，用戶在自己的程序中用#include命令包含了有關的頭文件就相當于在本程序中聲明了所需要用到的類。可以換一種說法:

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總結

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