C++教程：输入/输出流详解

本文档主要介绍了C++中的输入输出流（I/O流）概念及应用，由清华大学郑莉讲解。文章涵盖了C++ I/O流的基本概念、流类库的头文件、预定义流对象、流的类体系、输入输出流的示例、无格式和有格式的输入/输出、I/O流的状态、文件流以及字符串流等内容，旨在帮助读者掌握C++中数据传输的机制和控制方式。 在C++中，输入/输出流是程序中数据流动的一种抽象表示，它通过流对象来连接数据的生产者和消费者。例如，`cin` 和 `cout` 分别代表标准输入流和标准输出流，用于读取用户输入和显示输出。I/O流既可以进行有格式的输入/输出，也可以进行无格式的输入/输出，这使得C++能够灵活地处理不同类型的数据。 流类库的核心头文件包括： 1. `<iostream>`：包含了用于标准设备I/O的基本流类如`istream`、`ostream`和`iostream`，以及预定义的流对象`cin`、`cout`、`cerr`和`clog`。 2. `<sstream>`：支持在内存字符串中的I/O操作，定义了`istringstream`、`ostringstream`和`stringstream`流类。 3. `<fstream>`：用于文件I/O，定义了`ifstream`、`ofstream`和`fstream`，可以读写磁盘文件。 4. `<iomanip>`：提供了诸如`setw`、`fixed`等格式控制操纵符，帮助进行格式化的输入/输出。 在11.1.5部分，输出流的举例展示了如何使用输出流进行数据的打印，例如将字符串"hello world!"输出到控制台。同样，11.1.6部分的输入流举例会展示如何从用户那里接收数据。 11.2和11.3章节分别讨论了无格式和有格式的输入/输出。无格式输入/输出直接读取或写入原始数据，而有格式输入/输出则允许对输出的格式进行控制，如设置输出宽度、精度和填充字符。 11.5章节介绍了文件流，文件是持久存储数据的方式，文件流对象如`ifstream`和`ofstream`用于读写磁盘上的文件。文件流的建立、关闭和特殊文件流（如`fstream`）的使用是这一部分的重点。 最后，11.6章节涉及字符串流，这是一种在内存字符串上进行读写操作的流。通过`sstream`，可以方便地处理内存中的字符串数据。 此外，C++还允许用户为自定义类型重载`>>`和`<<`运算符，实现自定义类型的输入输出功能，这在11.7章节中提到。 通过学习这些内容，读者将能够熟练地在C++程序中进行各种类型的输入输出操作，包括控制台交互、文件操作以及自定义数据类型的流处理。