【C++】IO 流

C 语言的输入与输出

C 语言中我们用到的最频仍的输入输出方式就是 scanf 与 printf。 scanf：从标准输入装备（键盘）读取数据，并将值存放在变量中。printf：将指定的笔墨 / 字符串输出到标准输出装备（屏幕）。注意宽度输出和精度输出控制。C 语言借助了相应的缓冲区来举行输入与输出。如下图所示：

对输入输出缓冲区的明白：

  

• 可以屏蔽掉低级 I / O 的实现，低级 I / O 的实现依赖利用体系本身内核的实现，以是如果可以或许屏蔽这部门的差异，可以很轻易写出可移植的步调。  
  
• 可以利用这部门的内容实现“行”读取的举动，对于盘算机而言是没有“行”这个概念，有了这部门，就可以界说 “行” 的概念，然后剖析缓冲区的内容，返回一个 “行”。
  

流是什么

“流”便是活动的意思，是物质从一处向另一处活动的过程，是对一种有序连续且具有方向性的数据（ 其单元可以是 bit、byte、packet）的抽象形貌。C++ 流是指信息从外部输入装备（如键盘）向盘算机内部（如内存）输入和从内存向外部输出装备（体现器）输出的过程。这种输入输出的过程被形象的比喻为“流”。它的特性是：有序连续、具有方向性。为了实现这种活动，C++ 界说了 I / O 标准类库，这些每个类都称为流 / 流类，用以完成某方面的功能。

注：以上的流都是带有缓冲区的。
C++ IO 流

C++ 体系实现了一个巨大的类库，此中 ios 为基类，其他类都是直接或间接派生自 ios 类。

C++ 标准 IO 流

C++标准库提供了4个全局流对象 cin、cout、cerr、clog，利用 cout 举行标准输出，即数据从内存流向控制台(体现器)。利用 cin 举行标准输入即数据通过键盘输入到步调中，同时 C++ 标准库还提供了 cerr 用来举行标准错误的输出，以及 clog 举行日记的输出，从上图可以看出，cout、cerr、clog 是 ostream 类的三个差别的对象，因此这三个对象现在根本没有区别，只是应用场景差别。在利用时间必须要包罗文件并引入 std 标准定名空间。
注意：

  

• cin 为缓冲流。键盘输入的数据生存在缓冲区中，当要提取时，是从缓冲区中拿。如果一次输入过多，会留在那儿逐步用，如果输入错了，必须在回车之前修改，如果回车键按下就无法挽回了。只有把输入缓冲区中的数据取完后，才要求输入新的数据。  
  
• 输入的数据范例必须与要提取的数据范例划一，否则堕落。堕落只是在流的状态字 state 中对应位置位（置1），步调继续。  
  
• 空格和回车都可以作为数据之间的分格符，以是多个数据可以在一行输入，也可以分行输 入。但如果是字符型和字符串，则空格（ASCII 码为 32）无法用 cin 输入，字符串中也不能有空格，回车符也无法读入。  
  
• cin 和 cout 可以直接输入和输出内置范例数据，缘故原由就是标准库已经将全部内置范例的输入和输出全部重载了。
  
  
  
  
  
    
  
• 对于自界说范例，如果要支持 cin 和 cout 的标准输入输出，须要对 << 和 >> 举行重载。  
  
• 在线 OJ 中的输入和输出：
  

   

   

• 对于 IO 范例的算法，一样寻常都须要循环输入。   
  
• 输出：严酷按照标题标要求举行，多一个少一个空格都不可。   
  
• 连续输入时，vs 系列编译器下在输入 ctrl+z 时竣事。  
  

  

  

• istream 范例对象转换为逻辑条件判断值。
  
  
  
  实际上我们看到利用 while(cin>>i) 去流中提取对象数据时，调用的是 operator>>，返回值是 istream 范例的对象，那么这里可以做逻辑条件值，源自于 istream 的对象又调用了 operator bool，operator bool 调用时如果吸收流失败，大概有竣事标记，则返回 false。
  

C++ 和 C 语言的输入格式标题

1. int main()
2. {
3.    
4.    
5.         // 输入多个值时，默认是用空格或换行分割的
6.         int year, month, day;
7.         // 2025 1 14
8.         cin >> year >> month >> day;
9.         scanf("%d%d%d", &year, &month, &day);
10.         scanf("%d %d %d", &year, &month, &day);        // 不需要加空格
12.         // 20250114
13.         scanf("%4d%2d%2d", &year, &month, &day);
14.         string str;
15.         cin >> str;
16.         year = stoi(str.substr(0, 4));
17.         month = stoi(str.substr(4, 2));
18.         day = stoi(str.substr(6, 2));
20.         return 0;
21. }

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C++ 的多次输入

1. int main()
2. {
3.    
4.    
5.         int year, month, day;
6.         string str;
7.         while (cin >> str)
8.         {
9.    
10.    
11.                 year = stoi(str.substr(0, 4));
12.                 month = stoi(str.substr(4, 2));
13.                 day = stoi(str.substr(6, 2));
15.                 cout << year << "年" << month << "月" << day << "日" << endl;
16.         }
17.         return 0;
18. }

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注：C++ 的多行输入可以通过输入 Ctrl + z 加换行或 Ctrl + c 来竣事输入。Ctrl + z 是给了一个流竣事信号，相称于读到了文件的末了，而 Ctrl + c 是给进程发了一个进程竣事的信号。cin >> str 的返回值是 istream 对象，然后该对象调用 operator bool 函数并用其返回值作为 bool 值举行判断。

内置范例和自界说范例的转换

1. class A
2. {
3.    
4.    
5. public:
6.         //explicit A(int a)        // explicit不允许隐式类型转换
7.         A(int a)
8.                 :_a(a)
9.         {
10.    
11.    }
13.         explicit operator int()
14.         {
15.    
16.    
17.                 return _a;
18.         }
20. private:
21.         int _a;
22. };
24. int main()
25. {
26.    
27.    
28.         // 内置类型转换成自定义类型
29.         A aa1 = 1; // 隐式类型转换 用1构造A临时对象，再拷贝构造aa1，优化后直接1构造aa1
30.         const A& aa2 = 1;
31.         A&& aa3 = 1;
33.        

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