C++ I/O流类库解析：iostream与流对象

"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。