C++程序设计：流类库与输入输出处理

“C++程序设计：第十一讲流类库与输入输出.pdf” 这篇文档主要讲解了C++中的流类库及其在输入/输出操作中的应用。C++语言并未内置输入/输出语句，而是通过标准库提供的I/O流类库进行数据的读写。这个库包括了用于标准I/O（键盘到显示器）的`<iostream>`，以及用于文件流输入输出的`<fstream>`。 1. C++的基础流类体系主要由`<iostream>`、`<ios>`、`<streambuf>`、`<istream>`和`<ostream>`等组成。这些类库提供了基本的输入输出操作，如`cin`和`cout`，以及更底层的流控制。 2. 在处理标准输入/输出时，尤其是在处理用户从键盘输入的数据时，需要考虑输入的稳健性。例如，如果用户输入的数据类型或数量与预期不符，可能会导致程序出错。为了提高输入的健壮性，可以使用`cin.fail()`检查输入是否成功，如果失败，可以调用`cin.clear()`清除错误状态，并使用`cin.getline()`读取剩余的输入以清空缓冲区。 3. 示例代码展示了一个处理整数输入的例子。当`cin`操作失败时，程序会提示用户重新输入，直到输入符合要求为止。这段代码通过循环和`cin.fail()`判断，确保了输入的正确性。 4. 对于自定义类型的输入输出，比如类`Complex`代表复数，可以通过重载流插入运算符`<<`和流提取运算符`>>`来实现。重载这两个运算符可以使自定义类型的数据能够像内置类型一样方便地进行输入输出。 例如，我们可以为`Complex`类定义一个友元函数（因为需要访问类的私有成员），使得可以直接使用`cin >> c`和`cout << c`的形式来输入和输出复数： ```cpp friend std::istream& operator>>(std::istream& is, Complex& c) { // 读取复数的实部和虚部 is >> c.real >> c.imag; if (is.fail()) { is.clear(); // 清除错误状态 // 处理错误，如提示用户重新输入 } return is; } friend std::ostream& operator<<(std::ostream& os, const Complex& c) { os << c.real << " + " << c.imag << "i"; return os; } ``` 这样，我们就可以使用流操作符轻松地处理复数的输入和输出，提高了代码的可读性和易用性。通过这样的方式，C++允许程序员自定义输入输出的行为，使得数据处理更加灵活。