三、C++IO流

C++ 系统实现了一个庞大的类库，其中 ios 为基类，其他类都是直接或间接派生自 ios 类。

1、C++标准IO流

C++ 标准库提供了 4 个全局流对象 cin、cout、cerr、clog，使用 cout 进行标准输出，即数据从内 存流向控制台（显示器）。使用 cin 进行标准输入即数据通过键盘输入到程序中，同时 C++ 标准库还提供了 cerr 用来进行标准错误的输出，以及 clog 进行日志的输出，从上图可以看出，cout、cerr、clog 是 ostream 类的三个不同的对象，因此这三个对象现在基本没有区别，只是应用场景不同。

1. cin 为缓冲流。键盘输入的数据保存在缓冲区中，当要提取时，是从缓冲区中拿。如果一次输入过多，会留在那儿慢慢用，如果输入错了，必须在回车之前修改，如果回车键按下就无法挽回了。只有把输入缓冲区中的数据取完后，才要求输入新的数据。
2. 输入的数据类型必须与要提取的数据类型一致，否则出错。出错只是在流的状态字 state 中对应位置位（置 1），程序继续。
3. 空格和回车都可以作为数据之间的分格符，所以多个数据可以在一行输入，也可以分行输入。但如果是字符型和字符串，则空格（ASCII 码为 32）无法用 cin 输入，字符串中也不能有空格。回车符也无法读入。
4. cin 和 cout 可以直接输入和输出内置类型数据，原因：标准库已经将所有内置类型的输入和输出全部重载了：
5. 对于自定义类型，如果要支持 cin 和 cout 的标准输入输出， 需要对 << 和 >> 进行重载 。
6. 在线 OJ 中的输入和输出：
   对于 IO 类型的算法，一般都需要循环输入：
   输出：严格按照题目的要求进行，多一个少一个空格都不行。
   连续输入时，VS 系列编译器下在输入 ctrl+Z 时结束。

   // 单个元素循环输入
   while(cin>>a)
   {// ...
   }// 多个元素循环输入
   while(c>>a>>b>>c)
   {// ...
   }// 整行接收
   while(cin>>str)
   {// ...
   }

7. istream 类型对象转换为逻辑条件判断值

   istream& operator>> (int& val);
   explicit operator bool() const;

   cplusplus.com/reference/istream/istream/operator>>/

   cplusplus.com/reference/ios/ios/operator_bool/

   实际上我们看到使用 while(cin>>i) 去流中提取对象数据时，调用的是 operator>>，返回值是

   istream 类型的对象，那么这里可以做逻辑条件值，源自于 istream 的对象又调用了 operator

   bool，operator bool 调用时如果接收流失败，或者有结束标志，则返回 false。

   class Date
   {friend ostream& operator << (ostream& out, const Date& d);friend istream& operator >> (istream& in, Date& d);
   public:Date(int year = 1, int month = 1, int day = 1):_year(year), _month(month), _day(day){}operator bool(){// 这里是随意写的，假设输入_year为0，则结束if (_year == 0)return false;elsereturn true;}
   private:int _year;int _month;int _day;
   };istream& operator >> (istream& in, Date& d)
   {in >> d._year >> d._month >> d._day;return in;
   }ostream& operator << (ostream& out, const Date& d)
   {out << d._year << " " << d._month <<" "<< d._day ;return out;
   }// C++ IO流，使用面向对象+运算符重载的方式
   // 能更好的兼容自定义类型，流插入和流提取
   int main()
   {// 自动识别类型的本质--函数重载// 内置类型可以直接使用--因为库里面ostream类型已经实现了int i = 1;double j = 2.2;cout << i << endl;cout << j << endl;// 自定义类型则需要我们自己重载<< 和 >>Date d(2022, 4, 10);cout << d;while (d){cin >> d;cout << d;}return 0;
   }

• ifstream ifile（只输入用）
• ofstream ofile（只输出用）
• fstream iofile（既输入又输出用）

（2）使用文件流对象的成员函数打开一个磁盘文件，使得文件流对象和磁盘文件之间建立联系。

（3）使用提取和插入运算符对文件进行读写操作，或使用成员函数进行读写。

（4）关闭文件。

struct ServerInfo
{char _address[32];int _port;Date _date;
};struct ConfigManager
{
public:ConfigManager(const char* filename):_filename(filename){}void WriteBin(const ServerInfo& info){ofstream ofs(_filename, ios_base::out | ios_base::binary);ofs.write((const char*)&info, sizeof(info));}void ReadBin(ServerInfo& info){ifstream ifs(_filename, ios_base::in | ios_base::binary);ifs.read((char*)&info, sizeof(info));}// C++文件流的优势就是可以对内置类型和自定义类型，都使用// 一样的方式，去流插入和流提取数据// 当然这里自定义类型Date需要重载>> 和 <<// istream& operator >> (istream& in, Date& d)// ostream& operator << (ostream& out, const Date& d)void WriteText(const ServerInfo& info){ofstream ofs(_filename);ofs << info._address << " " << info._port<< " "<<info._date;}void ReadText(ServerInfo& info){ifstream ifs(_filename);ifs >> info._address >> info._port>>info._date;}private:string _filename; // 配置文件
};int main()
{ServerInfo winfo = { "192.0.0.1", 80, { 2023, 11, 10 } };// 二进制读写ConfigManager cf_bin("test.bin");cf_bin.WriteBin(winfo);ServerInfo rbinfo;cf_bin.ReadBin(rbinfo);cout << rbinfo._address << " " << rbinfo._port <<" " << rbinfo._date << endl;// 文本读写ConfigManager cf_text("test.text");cf_text.WriteText(winfo);ServerInfo rtinfo;cf_text.ReadText(rtinfo);cout << rtinfo._address << " " << rtinfo._port << " " <<rtinfo._date << endl;return 0;
}

四、stringstream的简单介绍

在 C 语言中，如果想要将一个整形变量的数据转化为字符串格式，如何去做？

1. 使用 itoa() 函数
2. 使用 sprintf() 函数

int main()
{int n = 123456789;char s1[32];_itoa(n, s1, 10);char s2[32];sprintf(s2, "%d", n);char s3[32];sprintf(s3, "%f", n);return 0;
}

#include <sstream>int main()
{int a = 12345678;string sa;// 将一个整形变量转化为字符串，存储到string类对象中stringstream s;s << a;s >> sa;// clear()// 注意多次转换时，必须使用clear将上次转换状态清空掉// stringstreams在转换结尾时(即最后一个转换后),会将其内部状态设置为badbit// 因此下一次转换是必须调用clear()将状态重置为goodbit才可以转换// 但是clear()不会将stringstreams底层字符串清空掉// s.str("");// 将stringstream底层管理string对象设置成"", // 否则多次转换时，会将结果全部累积在底层string对象中s.str("");s.clear(); // 清空s, 不清空会转化失败double d = 12.34;s << d;s >> sa;string sValue;sValue = s.str(); // str()方法：返回stringsteam中管理的string类型cout << sValue << endl; return 0;
}

int main()
{stringstream sstream;// 将多个字符串放入 sstream 中sstream << "first" << " " << "string,";sstream << " second string";cout << "strResult is: " << sstream.str() << endl;// 清空 sstreamsstream.str("");sstream << "third string";cout << "After clear, strResult is: " << sstream.str() << endl;return 0;
}

struct ChatInfo
{string _name; // 名字int _id;      // idDate _date;   // 时间string _msg;  // 聊天信息
};int main()
{// 结构信息序列化为字符串ChatInfo winfo = { "张三", 135246, { 2022, 4, 10 }, "晚上一起看电影吧" };ostringstream oss;oss << winfo._name << " " << winfo._id << " " << winfo._date << " " << winfo._msg;string str = oss.str();cout << str << endl<<endl;// 我们通过网络这个字符串发送给对象，实际开发中，信息相对更复杂，// 一般会选用Json、xml等方式进行更好的支持// 字符串解析成结构信息ChatInfo rInfo;istringstream iss(str);iss >> rInfo._name >> rInfo._id >> rInfo._date >> rInfo._msg;cout << "姓名：" << rInfo._name << "(" << rInfo._id << ") ";cout <<rInfo._date << endl;cout << rInfo._name << ":>" << rInfo._msg << endl;return 0;
}