C++ I/O流详解:从输入输出到面向对象编程
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更新于2024-08-02
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"C++ I/O流课程资料,涵盖了C++面向对象程序设计中的I/O流标准库,包括输出流、输入流以及格式化输入输出等内容。"
C++的I/O流是程序与外部世界交互的重要手段,它允许数据在不同设备之间流动,如键盘、屏幕、打印机、磁盘和网络连接等。在C++中,输入/输出是以字节流的形式进行处理的,这种数据传输的概念被形象地比喻为"流"(stream)。流可以理解为一个字节序列,数据在这个序列中按一定的方向流动。
C++的I/O流分为两种基本类型:输入流(Input Stream)和输出流(Output Stream)。输入流与输入设备相连,例如键盘或文件,用于从这些设备读取数据;输出流则与输出设备如屏幕或文件关联,用来将数据写入这些设备。同时,还存在双向的输入/输出流,可以同时进行读写操作。
iostream库提供了处理输入输出流的类,如`istream`用于处理输入,`ostream`负责输出。而`ifstream`和`ofstream`则是专门用于文件输入和输出的类。`istream`能够从不同来源提取数据,如`cin`常用于从键盘获取用户输入;`ostream`则负责输出数据,其中`cout`是最常见的输出流对象,用于向屏幕输出信息。
在C++中,`<<`操作符作为插入运算符广泛用于输出流,它将右边的值插入到流中,例如:
```cpp
cout << "HelloWorld!\n";
```
这段代码会将字符串"HelloWorld!\n"写入到`cout`流中,进而显示在屏幕上。同样,`>>`操作符作为提取运算符用于从输入流中读取数据,例如:
```cpp
int number;
std::cin >> number;
```
这行代码会从标准输入(通常是键盘)中读取一个整数并赋值给变量`number`。
格式化输入输出是C++ I/O流库的一个重要特性,通过流操纵符(stream manipulators)可以实现对输出的格式控制,比如设定精度、对齐方式等。例如,`std::setprecision`可以设置浮点数的显示精度:
```cpp
double pi = 3.141592653589793238;
std::cout << std::setprecision(10) << pi << std::endl;
```
这段代码会以10位小数精度输出π的值。
C++的I/O流提供了一种高效且灵活的方式来进行数据的输入和输出操作,不仅限于基本类型,还包括自定义对象。通过熟练掌握I/O流,开发者可以更好地控制程序与外部世界的交互,实现复杂的数据交换需求。
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