第10章 C+ +流
【考點(diǎn)一】 C+ +流的概念
1.C+ +流的體系結(jié)構(gòu)要利用C+ +流，必須在程序中包含有關(guān)的頭文件，以便獲得相關(guān)流類的聲明。為了使用新標(biāo)準(zhǔn)的流，相關(guān)頭文件的文件名中不得有擴(kuò)展名。與C+ +流有關(guān)的頭文件有：iostream：要使用cin、cout的預(yù)定義流對(duì)象進(jìn)行針對(duì)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備的I/O操作，須包含此文件。fstream：要使用文件流對(duì)象進(jìn)行針對(duì)磁盤文件的I/O，操作須包含此文件。strstream：要使用字符串流對(duì)象進(jìn)行針對(duì)內(nèi)存字符串空間的I/O操作，須包含此文件。iomanip：要使用setw、fixed等大多數(shù)操作符，須包含此文件。注意，為了使用新標(biāo)準(zhǔn)的C+ +流，還必須在程序文件的開始部分插入下面這個(gè)名字空間聲明：using namespace std；
2. 預(yù)定義流對(duì)象C+ +流有4 個(gè)預(yù)定義的流對(duì)象，它們的名稱及與之聯(lián)系的I/O設(shè)備如下：cin 標(biāo)準(zhǔn)輸入cout標(biāo)準(zhǔn)輸出cerr標(biāo)準(zhǔn)出錯(cuò)信息輸出clog帶緩沖的標(biāo)準(zhǔn)出錯(cuò)信息輸出
3.提取運(yùn)算符和插入運(yùn)算符輸入流類istream重載了運(yùn)算符，用于數(shù)據(jù)輸入，其原形具有istream& operator�I�I（ istream&，�H類型修飾�I&）；
的形式。重載的�I�I的功能是從輸入流中提取數(shù)據(jù)賦值給一個(gè)變量，因此稱之為提取運(yùn)算符（extractor）。當(dāng)系統(tǒng)執(zhí)行cin�I�Ix操作時(shí)，將根據(jù)實(shí)參x的類型生成相應(yīng)的提取運(yùn)算符重載函數(shù)的實(shí)例并調(diào)用該函數(shù)，把x 引用傳送給對(duì)應(yīng)的形參，接著從鍵盤的輸入 緩沖區(qū)中讀入一個(gè)值并賦給x（因形參是x的引用）后，返回istream流，以便繼續(xù)使用提取運(yùn)算符為下一個(gè)變量輸入數(shù)據(jù)。輸出流類ostream重載了運(yùn)算符�H�H，用于數(shù)據(jù)輸出，其原形具有ostream& operator�H�H（ostream&，�H類型修飾�I）；
的形式。重載的�H�H的功能是把表達(dá)式的值插入到輸出流中，因此稱之為插入運(yùn)算符（inserter）。當(dāng)系統(tǒng)執(zhí)行cout�H�Hx操作時(shí)，首先根據(jù)x值的類型調(diào)用相應(yīng)的插入運(yùn)算符重載函數(shù)，把x 的值傳送給對(duì)應(yīng)的形參，接著執(zhí)行函數(shù)體，把x 的值（亦即形參的值）輸出到顯示器屏幕上，在當(dāng)前屏幕光標(biāo)位置起顯示出來，然后返回ostream流，以便繼續(xù)使用插入運(yùn)算符輸出下一個(gè)表達(dá)式的值。上面格式中的"類型修飾符"是指char、int、double、char*、bool等等C+ +中固有類型的修飾符。也就是說，只要輸入輸出的數(shù)據(jù)屬于這些C+ +固有類型中的一種，就可以直接使用�I�I或�H�H完成輸入輸出任務(wù)。在完成輸入輸出任務(wù)后，�I�I和�H�H把第一參數(shù)（即流對(duì)象的引用）返回，因此這兩個(gè)運(yùn)算符可以連續(xù)使用，如cin�I�Ia�I�Ib�I�Ic；等。
4.有格式輸入輸出和無格式輸入輸出利用C+ +流既可進(jìn)行有格式輸入輸出，也可進(jìn)行無格式輸入輸出。計(jì)算機(jī)所處理的數(shù)據(jù)都有內(nèi)部存儲(chǔ)格式和外部表現(xiàn)形式的區(qū)分，因此在輸入輸出過程中必須進(jìn)行適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)換，有格式輸入輸出就是完成這一任務(wù)的。有格式輸入輸出針對(duì)的是鍵盤、顯示器、打印機(jī)等字符設(shè)備以及磁盤中的文本文件。對(duì)于有格式輸入輸出，無論輸入輸出的數(shù)據(jù)是什么數(shù)據(jù)類型，體現(xiàn)在外部設(shè)備上都是字符序列。對(duì)于無格式輸入輸出，數(shù)據(jù)的內(nèi)部存儲(chǔ)存格式與外部存儲(chǔ)格式完全相同，因此無格式輸入輸出只能針對(duì)磁盤文件（或磁帶、光盤上的文件），而且這樣的文件通常不能用一般的文本編輯器查看。進(jìn)行無格式輸入輸出需調(diào)用流對(duì)象的專門的成員函數(shù)實(shí)現(xiàn)。
5.操作符C+ +流提供了提取運(yùn)算符�I�I和插入運(yùn)算符�H�H，使得輸入輸出的表達(dá)簡(jiǎn)潔、形象、直觀，這最能體現(xiàn)C+ +流的風(fēng)格。C+ +流還提供了很多輸入、輸出或控制輸入輸出的成員函數(shù)，須通過．或－�I加以調(diào)用，不能與運(yùn)算符�I�I或�H�H配合使用，因而與C+ +流的整體風(fēng)格很不協(xié)調(diào)。為此，C+ +提供了一系列可與運(yùn)算符�I�I或�H�H配合使用的特殊函數(shù)，稱為操作符（manipulator）。每個(gè)操作符都與一個(gè)具體的函數(shù)相聯(lián)系，使得�I�I或�H�H可間接地通過它們調(diào)用與之聯(lián)系的函數(shù)，完成相應(yīng)的輸入 、輸出功能或輸入輸出控制功能。前面經(jīng)常用到的endl、setw等就是操作符。有了操作符，C+ +流操作在風(fēng)格上就更加統(tǒng)一，輸入輸出操作也顯得更加流暢。
【考點(diǎn)二】 輸入輸出的格式控制
1.默認(rèn)的輸入輸出格式在沒有特地進(jìn)行格式控制的情況下，輸入輸出采用默認(rèn)格式。（1）默認(rèn)的輸入格式C+ +流所識(shí)別的輸入數(shù)據(jù)的類型及其默認(rèn)的輸入格式包括：short、int、long（signed、unsigned）：與整型常量同float、double、long double：與浮點(diǎn)數(shù)常量同char（signed、unsigned）：第一個(gè)非空白字符 char *（signed、unsigned）：從第一個(gè)非空白字符開始到下一個(gè)空白字符結(jié)束void*：無前綴的16進(jìn)制數(shù)bool：把true或1識(shí)別為true，其他的均識(shí)別為false（vc6.0中把0識(shí)別為false，其他的值均識(shí)別為true）（2）默認(rèn)的輸出格式C+ +流所識(shí)別的輸出數(shù)據(jù)的類型及其默認(rèn)的輸出格式包括：char（signed、unsigned）：?jiǎn)蝹�(gè)字符（無引號(hào)）short、int、long（signed、unsigned）：一般整數(shù)形式，負(fù)數(shù)前有－號(hào)char *（signed、unsigned）：字符序列（無引號(hào)）float、double、long double：浮點(diǎn)格式或指數(shù)格式（科學(xué)表示法），取決于哪個(gè)更短void *：無前綴的16進(jìn)制數(shù)bool： 1或0
2.格式標(biāo)志與格式控制在作為流庫根類的ios_base中，有一個(gè)作為數(shù)據(jù)成員的格式控制變量，專門用來記錄格式標(biāo)志；通過設(shè)置標(biāo)志，可以有意識(shí)地對(duì)有格式輸入輸出的效果加以控制。各種格式標(biāo)志被定義為一組符號(hào)常量。這些作為格式標(biāo)志的常量與整數(shù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系是精心安排的，每一個(gè)標(biāo)志對(duì)應(yīng)一個(gè)二進(jìn)制位，為1時(shí)表示對(duì)應(yīng)標(biāo)志已設(shè)置，為0時(shí)表示對(duì)應(yīng)標(biāo)志未設(shè)置。這些作為標(biāo)志的二進(jìn)制位保存在格式控制變量的低端的若干位中，每一個(gè)流對(duì)象都有這樣一個(gè)作為數(shù)據(jù)成員的格式控制變量。在外部使用這些格式標(biāo)志時(shí)，必須在標(biāo)志前加上ios_base：：修飾。格式標(biāo)志中的有些關(guān)系密切的相鄰標(biāo)志被規(guī)定為域，一共有三個(gè)：由left、right和 internal組成的域稱為adjustfield（對(duì)齊方式域）；由dec、oct和hex組成的域稱為basefield（數(shù)制方式域）；由scientific和fixed組成的域稱為floatfield（浮點(diǎn)方式域）。adjustfield、basefield和floatfield也是在ios_base中定義的，因此在外部使用時(shí)也必須加上域修飾前綴ios_base：：（如ios_base：：adjustfield）�？梢酝ㄟ^調(diào)用流對(duì)象的下列三個(gè)成員函數(shù)直接設(shè)置格式控制標(biāo)志：●fmtflags setf（fmtflags fmtfl，fmtflags mask）；
其中類型fmtflags實(shí)際上就是類型int。參數(shù)fmtf1為格式控制標(biāo)志，參數(shù)mask為域。此函數(shù)用于設(shè)置某個(gè)域中的標(biāo)志，設(shè)置前先將該域中所有標(biāo)志清除。函數(shù)返回設(shè)置前的格式控制標(biāo)志�！駀mtflags setf（fmtflags fmtf1）；
其中參數(shù)fmtf1為格式控制標(biāo)志。此函數(shù)用于設(shè)置指定的標(biāo)志，即將指定的標(biāo)志位置為1，其他標(biāo)志位不受影響。函數(shù)返回設(shè)置前的格式控制標(biāo)志。此函數(shù)多用于adjustfield、basefield和floatfield三個(gè)域之外的格式控制標(biāo)志的設(shè)置�！駐oid unsetf（fmtflags fmtf1）；
其中參數(shù)fmtf1為格式控制標(biāo)志或域。此函數(shù)用于清除指定標(biāo)志或域，即將指定標(biāo)志位或域清0。除了使用上述函數(shù)外，還可以用操作符進(jìn)行格式控制。對(duì)應(yīng)于上述setf函數(shù)的操作符是：setiosflags（＜格式控制標(biāo)志＞），對(duì)應(yīng)于上述的unsetf函數(shù)的操作符是 ：resetiosflags（�H格式控制標(biāo)志或域�I）。
3.輸入輸出寬度的控制寬度的設(shè)置可用于輸入，但只對(duì)字符串輸入有效。對(duì)于輸出，寬度是指最小輸出寬度。當(dāng)實(shí)際數(shù)據(jù)寬度小于指定的寬度時(shí)，多余的位置用填充字符（通常是空格）添滿；當(dāng)實(shí)際數(shù)據(jù)的寬度大于設(shè)置的寬度時(shí)，仍按實(shí)際的寬度輸出。初始寬度值為0，其含義是所有數(shù)據(jù)都將按實(shí)際寬度輸出。寬度的設(shè)置與格式標(biāo)志無關(guān)。有關(guān)的操作符是：●setw（int n)：設(shè)置輸入輸出寬度；等價(jià)函數(shù)調(diào)用：io.width（n） 其中n為一個(gè)表示寬度的表達(dá)式。如果用于輸入字符串，實(shí)際輸入的字符串的長度為n-1。也就是說寬度n連字符串結(jié)束符也包含在內(nèi)。函數(shù) width返回此前設(shè)置的寬度；如果只需要這個(gè)返回值，可不給參數(shù)。注意：寬度設(shè)置的效果只對(duì)一次輸入或輸出有效，在完成了一個(gè)數(shù)據(jù)的輸入或輸出后，寬度設(shè)置自動(dòng)恢復(fù)為0（表示按數(shù)據(jù)實(shí)際寬度輸入輸出）。寬度設(shè)置是所有格式設(shè)置中的一次有效的設(shè)置。
4.浮點(diǎn)數(shù)輸出方式的控制在初始狀態(tài)下，浮點(diǎn)數(shù)都按浮點(diǎn)格式輸出，輸出精度的含義是有效位的個(gè)數(shù)，小數(shù)點(diǎn)的相對(duì)位置隨數(shù)據(jù)的不同而浮動(dòng)；可以改變?cè)O(shè)置，使浮點(diǎn)數(shù)按定點(diǎn)格式或指數(shù)格式（科學(xué)表示法，如3.2156e+2）輸出。在這種情況下，輸出精度的含義是小數(shù)位數(shù)，小數(shù)點(diǎn)的相對(duì)位置固定不變，必要時(shí)進(jìn)行舍入處理或添加無效0。設(shè)置的輸出方式一直有效，直到再次設(shè)置浮點(diǎn)數(shù)輸出方式時(shí)為止。有關(guān)操作符有：●resetiosflags（ios_base：：floatfield）：（此為默認(rèn)設(shè)置）浮點(diǎn)數(shù)按浮點(diǎn)格式輸出；等價(jià)函數(shù)調(diào)用：o.unsetf（ios_base：：floatfield）●fixed ：浮點(diǎn)數(shù)按定點(diǎn)格式輸出；等價(jià)函數(shù)調(diào)用：o.setf（ios_base：：fixed，ios_base：：floatfield）●scientific：浮點(diǎn)數(shù)按指數(shù)格式（科學(xué)表示法）輸出；等價(jià)函數(shù)調(diào)用：o.setf（ios_base：：scientific,ios_base：：floatfield）。
5.輸出精度的控制輸入輸出精度是針對(duì)浮點(diǎn)數(shù)設(shè)置的，其實(shí)際含義與浮點(diǎn)數(shù)輸出方式有關(guān)：如果采用的是浮點(diǎn)格式，精度的含義是有效位數(shù)；如果采用的是定點(diǎn)格式或指數(shù)格式（科學(xué)表示法），精度的含義是小數(shù)位數(shù)。精度的設(shè)置用于輸出，默認(rèn)精度為6，可以通過設(shè)置改為任意精度；將精度值設(shè)置為0意味著回到默認(rèn)精度6。設(shè)置的精度值一直有效，直到再次設(shè)置精度時(shí)為止。精度的設(shè)置與格式標(biāo)志無關(guān)。有關(guān)操作符是：●setprecision（int n） ：設(shè)置浮點(diǎn)數(shù)的精度（有效位數(shù)或小數(shù)位數(shù)）；等價(jià)函數(shù)調(diào)用：io.precision（n）其中n為表明精度值的表達(dá)式。函數(shù)返回此前設(shè)置的精度；如果只需要這個(gè)返回值，可不給參數(shù)。