"这篇教程主要介绍了C++中的I/O流类库,特别是ios类的四个直接派生类:istream(输入流)、ostream(输出流)、fstreambase(文件流)和strstreambase(字符串流)。文章强调了C++建立自己输入输出系统的原因,包括增强类型检查和对用户自定义类型的支持,并详细解释了C++的流概念和预定义的流对象,如cin、cout、cerr和clog。"
在C++编程中,输入输出(I/O)系统是一个至关重要的部分,用于处理程序与外部世界的交互。C++引入了自己的I/O流库,以弥补C语言在类型检查和用户自定义类型输入输出上的不足。ios类是C++流库的基础,它有四个直接派生类,分别对应不同的流类型:
1. 输入流类(istream):用于从输入源(如键盘、文件)获取数据。`cin`是预定义的输入流对象,通常与标准输入设备(通常是键盘)关联,使用“>>”运算符从流中提取数据。
2. 输出流类(ostream):负责向输出目的地(如屏幕、文件)发送数据。`cout`是预定义的输出流对象,与标准输出设备(通常是屏幕)关联,使用“<<”运算符插入数据到流中。
3. 文件流类(fstreambase):处理与文件的输入输出,是ifstream和ofstream类的基础,它们分别用于读取和写入文件。
4. 字符串流类(strstreambase):支持在内存中的字符串进行I/O操作,派生出istrstream和ostrstream,用于从字符串读取或向字符串写入数据。
C++引入自己的I/O系统主要是为了提高安全性,通过类型检查避免数据类型的不匹配,以及提供对用户自定义类型的支持。在C语言中,如果尝试使用scanf和printf对错误的数据类型进行输入输出,编译器可能不会报错,但在C++中,这样的操作会被标记为错误。C++通过重载“<<”和“>>”运算符,使得我们可以方便地为自定义类型定义输入输出操作。
7.2.1 C++的流概念中,流被视为一个包含数据并与其相关联的设备的对象。流可以分为输入流、输出流和输入输出流。预定义的流对象包括:
- cin:标准输入流,用于读取用户输入,通常与键盘关联。
- cout:标准输出流,用于输出信息到屏幕,如打印变量值或文本。
- cerr:非缓冲型的标准错误流,用于快速输出错误信息,不会被缓冲。
- clog:缓冲型的标准错误流,与cerr类似,但数据会被先缓冲再输出。
了解并熟练使用这些流对象和流类是C++编程的基础,它们使得数据的输入输出变得更加灵活和安全。通过流类库,开发者可以方便地处理各种类型的数据输入输出,包括对用户自定义类型的支持,增强了C++作为面向对象语言的特性。