IO流
1. C语言IO
C语言中常用的输入输出函数有如下几种：前者是格式化标准输入输出，后者是格式化文件输入输出，最后是格式化字符串输入输出。
| 函数名 | 内容 | 备注 |
|---|---|---|
scanf | 从标准输入流（键盘）读取格式化的数据 | 省略standard |
fscanf | 从所有输入流读取读取格式化数据 | f：file |
sscanf | 从字符串中读取格式化的数据 | s：string |
printf | 将格式化的数据输出到标准输出流（屏幕）上 | 省略standard |
fprintf | 将格式化数据输出到所有输出流上 | f：file |
sprintf | 将格式化的数据输出到字符串中 | s：string |
文件的输入输出需要以下几个函数：
| 函数名 | 功能 | 适用范围 |
|---|---|---|
fopen | 打开文件流 | 文件 |
fclose | 关闭文件流 | 文件 |
fscanf | 从所有输入流读取读取格式化数据 | 文件 |
fprintf | 将格式化数据输出到所有输出流上 | 文件 |
fread | 二进制输入 | 文件 |
fwrite | 二进制输出 | 文件 |
//文件开关
FILE* fopen (const char* filename, const char* mode);
int fclose (FILE* stream);
//格式化读写
int fprintf (FILE* stream, const char* format [, argument ]...);
int fscanf (FILE* stream, const char* format [, argument ]...);
//二进制读写
size_t fwrite (const void* buffer, size_t size, size_t count, FILE* stream);
size_t fread ( void* buffer, size_t size, size_t count, FILE* stream);使用方式如下：
struct ServerInfo
{
char _ip[32];
int _port;
friend ostream& operator<<(ostream& os, ServerInfo& info);
friend ostream& operator>>(ostream& os, ServerInfo& info);
};
//测试C语言二进制读写
void TestC_Write_Bin() {
ServerInfo info = { "192.168.1.1",80 };
FILE* fout = fopen("info.bin", "wb");
//assert();
fwrite(&info, sizeof(ServerInfo), 1, fout);
fclose(fout);
}
void TestC_Read_Bin() {
ServerInfo info;
FILE* fin = fopen("info.bin", "rb");
fread(&info, sizeof(ServerInfo), 1, fin);
printf("%s:%d", info._ip, info._port);
fclose(fin);
}
//测试C语言字符读写
void TestC_Write_Text() {
ServerInfo info = { "192.168.1.1",80 };
FILE* fout = fopen("info.txt", "w");
fprintf(fout, "%s %d", info._ip, info._port);
fclose(fout);
}
void TestC_Read_Text() {
ServerInfo info;
FILE* fin = fopen("info.txt", "r");
fscanf(fin, "%s %d", &info._ip, &info._port);
printf("%s:%d", info._ip, info._port);
}2. C++IO
C++ 标准库提供了4个全局流对象cin、cout、cerr、clog。cout、cerr、clog 是 ostream 类的三个不同的对象。使用 cout 进行标准输出，使用 cin 进行标准输入。同时 C++ 标准库还提供了 cerr 用来进行标准错误的输出，以及 clog 进行日志的输出。
2.1 C++标准IO流
cout,cin是ostream,istream类的对象，operator<<,operator>>分别是两个对象的操作符重载成员函数。
C++输出输入可直接使用cout>>和cin>>，因为其重载了所有内置类型，对于自定义类型需要自行重载操作符>>和<<。
cin >> a >> b;operator<<和operator>>的返回值也是ostream&或istream&，因此支持连续输入输出，又是一次函数调用。
cout/cin 取代 printf/scanf 的真正原因是 cout/cin 支持自定义类型，符合面向对象的思想。
当需要循环读入数据时，可以采用如下的方式：
string str;
while (cin >> str) {
;
}从文档中可以看到，operator>>的返回值是istream类型，这个对象类型是如何作真假判断的呢？
原因是istream类的对象支持一个操作符的重载函数叫operator bool，C++98中叫operator void*，C++11中叫operator bool。
这是个特殊的运算符重载函数，该函数不允许限定返回类型，当类型被当作条件判断时，自动调用并将返回值强转为内置的标识，该标识如果为真就继续，如果为假就停止读取。
2.2 C++文件IO流
采用面向对象的思想，C++中文件指针被文件输入输出流对象ofstream、ifstream代替。
和fopen的调用方式类似，创建输入输出流对象，调用其构造函数传入文件地址以及打开模式。fclose被析构函数代替，且析构函数可以自动调用。
| 对象构造函数 | 解释 |
|---|---|
| ofstream (const char fileName, ios_base::openmode mode=ios_base::out)* | 创建输出流对象，并指定文件地址和打开模式 |
| ifstream (const char fileName, ios_base::openmode mode=ios_base::in)* | 创建输入流对象，并指定文件地址 |
打开模式变量的类型是ios_base::openmode，该变量有如下几个特定的值：
| 模式 | 解释 |
|---|---|
| in | 文件读取模式 |
| out | 文件写入模式 |
| binary | 二进制文件模式 |
| … |
常用的有如上几种，该变量的值以二进制位中的不同位为1来标识，也就是说使用异或|就可以组合起来用。
| 函数 | 解释 |
|---|---|
| istream& read(char s, streamsize n);* | read接口是输入流istream对象的成员函数，参数是变量和大小。 |
| ostream& write(const char s , streamsize n);* | write接口是输出流ostream对象的成员函数，参数是写入变量和写入大小。 |
示例
使用一个ConfigManage类来演示几种文件读写的方式。
struct ServerInfo
{
char _ip[32];
int _port;
friend ostream& operator<<(ostream& os, ServerInfo& info);
friend ostream& operator>>(ostream& os, ServerInfo& info);
};
class ConfigManage {
public:
ConfigManage(const char* fileName)
:_fileName(fileName)
{}
//二进制写入
void WriteBin(ServerInfo& info)
{
ofstream ofs(_fileName.c_str(), ios_base::out | ios_base::binary); //创建输出流对象
ofs.write((const char*)&info, sizeof(ServerInfo)); //调用write接口
}
//二进制读取
void ReadBin(ServerInfo& info)
{
ifstream ifs(_fileName.c_str(), ios_base::in | ios_base::binary);
ifs.read((char*)&info, sizeof(ServerInfo));
cout << info << endl;
}
private:
string _fileName;
};
读写文件更常用的方式是以文本形式读写，因此就可以省略打开模式参数。
ifstream,ofstream文件输入输出类中还继承了iostream的流插入<<流提取>>操作符，也就是对象ofs和ifs也可以使用<<或>>操作符。
struct ServerInfo {
friend ostream& operator<<(ostream& os, ServerInfo& info);
friend ostream& operator>>(ostream& os, ServerInfo& info);
char _ip[32];
int _port;
};
ostream& operator<<(ostream& os, ServerInfo& info) {
os << info._ip << " " << info._port;
return os;
}
istream& operator>>(istream& is, ServerInfo& info) {
is >> info._ip >> info._port;
return is;
}
//文本写入
void WriteText(ServerInfo& info)
{
ofstream ofs(_fileName.c_str());
//write
ofs.write((const char*)&info, sizeof(ServerInfo));
//1.
ofs << info._ip << info._port; //对象未重载<<
//2.
ofs << info; //对象已重载>>
}
//文本读取
void ReadText(ServerInfo& info)
{
ifstream ifs(_fileName.c_str());
//read
ifs.read((char*)&info, sizeof(ServerInfo));
//1.
ofs << info._ip << info._port; //对象未重载<<
//2.
ifs >> info; //对象已重载>>
cout << info << endl;
}
具体调用方式则是如下：
void TestCPP_Write_Bin() {
ServerInfo info = { "192.168.1.1",80 };
ConfigManage con("config.bin");
con.WriteBin(info);
}
void TestCPP_Read_Bin() {
ServerInfo info;
ConfigManage con("config.bin");
con.ReadBin(info);
}
void TestCPP_Write_Text() {
ServerInfo info = { "192.168.1.1",80 };
ConfigManage con("config.bin");
con.WriteText(info);
}
void TestCPP_Read_Text() {
ServerInfo info;
ConfigManage con("config.bin");
con.ReadText(info);
}
文件的输入输出流对象调用构造函数时也可能会失败，C++采取面向对象抛异常的形式。
2.3 C++ stringstream
在头文件 下，有三个类：istringstream、ostringstream 和 stringstream，分别用来进行字符串流的输入、输出和输入输出操作。
- 字符串流
ostringstream可以将一个其他类型的数据转化为字符串格式，该类中的成员函数str可以返回转出的字符串。 - 字符串流
istringstream可以将一个字符串格式转化其他类型的数据，该类中的成员函数str可以传入需要转化的字符串，或直接在构造时传入。
struct PersonInfo
{
string _name;
int _age;
friend ostream& operator<<(ostream& os, PersonInfo& info);
friend istream& operator>>(istream& is, PersonInfo& info);
};
//序列化
PersonInfo info1 = { string("zhangsan"), 20 };
ostringstream oss;
//1.
oss << info1._name << " " << info1._age; //对象未重载<<
//2.
oss << info1;
string str = oss.str();
cout << str << endl;
//反序列化
PersonInfo info2;
istringstream iss(str);
iss.str(str);
//1.
iss >> info2._name >> info2._age; //对象未重载>>
//2.
iss >> info2;
cout << info2 << endl;
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