C++ I/O流库详解：从基础知识到文件操作

"通用I/O流类库-c++全部课件" C++的I/O流库是编程中处理数据输入和输出的关键部分，它提供了一种结构化和类型安全的方式来与各种设备（如键盘、屏幕、文件等）交互。这个库主要由标准头文件`iostream.h`（现在更常见的是`iostream`，不带`.h`)支持，包含了多个核心类，如`ios`、`istream`、`ostream`和`iostream`。 `ios`是所有I/O流的基础类，它定义了流的状态和控制。`istream`是处理输入操作的基类，而`ostream`则负责输出操作。`iostream`是这两个类的组合，允许同时进行输入和输出。当使用这些类时，通常会包括`iostream`头文件，这样可以访问如`cin`、`cout`这样的预定义流对象。 1. **屏幕输出**：`cout`是`ostream`类的一个实例，用于向标准输出设备（通常是显示器）打印数据。例如，`cout << "Hello, World!"`会在屏幕上显示“Hello, World!”。 2. **键盘输入**：`cin`是`istream`类的对象，用于从标准输入设备（通常是键盘）接收数据。比如，`cin >> variable`可以从键盘获取输入并存储到变量`variable`中。 3. **格式化输入和输出**：C++的I/O流库支持格式化的输入和输出，可以使用操纵符（如`<<`和`>>`）以及流插入和提取操作来控制数据的格式。例如，`setw()`用于设置输出字段的宽度，`setprecision()`用于设置浮点数的精度。 4. **磁盘文件的输入和输出**：C++提供了`ifstream`和`ofstream`类来处理文件的读写操作。`ifstream`用于打开文件进行读取，`ofstream`用于写入。`fstream`是两者的组合，可以同时进行读写。例如，`ifstream inputFile("filename.txt");`会打开名为“filename.txt”的文件用于读取。 5. **字符串流**：C++还引入了`istrstream`和`ostrstream`类，它们允许将字符串作为流进行处理。这对于在内存中处理字符串数据非常有用。 C++的I/O流库相较于C语言的`printf`和`scanf`，具有显著的优点。首先，它是类型安全的，编译器会在编译阶段检查数据类型，防止因类型不匹配导致的错误。其次，它具有可扩展性，不仅可以处理基本类型，还可以自定义类型，使得用户定义的类能够参与到I/O操作中。 在`fstream`头文件中定义的`ifstream`、`ofstream`和`fstream`类分别用于只读文件、只写文件和读写文件的操作。`fstreambase`是这些类的基类，提供了基本的文件操作功能。 C++的I/O流库是一个强大且灵活的工具，它使得在程序中处理输入输出变得更加简洁和安全，同时提供了处理不同类型数据的能力。