17、输入输出流、文件操作

程序设计实习第十七讲输入输出流和文件操作输入输出流流的概念模型C++中与流操作相关的类及其继承关系输入输出流对象:cin,cout,cerr,clog输出流输入流无格式输入输出流操纵算子流格式状态流的概念模型流-可以看作一个无限长的二进制数字序列通过读写指针进行流的读和写(以字节为单位)~10101110~~10101110~将流上的数据读进变量x1010111011100010将y的值写入流yx流的概念模型输出流可以看作一端无限，另一端通过写指针不停地向后写入新内容的单向流，1100011010~写指针流的概念模型输入流可以看作一端无限，另一端通过读指针不停地从流中读取新内容的单向流，读出的内容从流中删去。1100011010~读指针有格式读写和无格式读写字符方式/二进制方式读写有格式读写，以某种数据类型为单位读写例如：读一个整数，写一个浮点数等；无格式读写，以字节为单位读写，不区分其中的内容例如：读20个字节，写50个字节等；缓冲区刷新向输出流中写数据时，通常是先向缓冲区中写，当缓冲区写满时，才真正向输出流写；也可以通过函数在程序中主动将缓冲区内容写入输出流。C++中与流操作相关的类及其继承关系iosistreamostreamifstreamiostreamofstreamfstream标准流对象输入流对象:cin与标准输入设备相连输出流对象：cout与标准输出设备相连cerr与标准错误输出设备相连非缓冲输出clog与标准错误输出设备相连缓冲输出输出流流插入运算符cout“Goodmorning!\n”;不刷新缓冲区cout“Good”;不刷新缓冲区cout“morning!”;不刷新缓冲区coutendl;刷新缓冲区coutflush;刷新缓冲区输出流用成员函数put输出字符cout.put(‘A’);put的连续使用cout.put(‘A’).put(‘a’);输入流读取运算的返回值重载运算符的定义:istream&operator(istream&input,A&a){…….returninput;}返回的是输入流的引用(引用本身是地址),在读取不成功时,该地址被置成0.所以可以用如下方法判输入结束:intx;while(cinx){…}输入流成员函数cin.get()读入一个字符(包括空白字符),返回该字符;cin.get(char*buffer,intsize,chardelim=‘\n’)或者读size–1个字符入buffer,或者遇到‘\n’;在buffer最后加‘\0’,分隔符留在输入流.cin.getline(char*buffer,intsize,chardelim=‘\n’)或者读size–1个字符入buffer,或者遇到‘\n’;在buffer最后加‘\0’,分隔符从流去掉.cin.eof()返回输入是否结束标志.输入流其它函数cin.peek();返回下一个字符,但不从流中去掉.putback(charch);将字符ch放回输入流ignore(intnCount=1,intdelim=EOF);从流中删掉最多nCount个字符，遇到EOF时结束。无格式输入输出用read,write进行指定字节数的输入输出constintSIZE=80;charbuffer[SIZE];cin.read(buffer,20);cout.write(buffer,cin.gcount());//gcount返回上次读入的字节数coutendl;输入：Usingtheread,writeandgcountmemberfunctions输出：Usingtheread,write流操纵算子整数流的基数：流操纵算子dec,oct,hex,setbase浮点数的精度（precision,setprecision）设置域宽(setw,width)用户自定义的流操纵算子使用流操纵算子需要#includeiomanip流操纵算子整数流的基数：流操纵算子dec,oct,hexintn=10;coutnendl;couthexn“\n”decn“\n”octnendl;输出结果：10a1012控制浮点数精度的流操纵算子precision,setprecisionprecision是成员函数，其调用方式为：cout.precision(5);setprecision是流操作算子，其调用方式为：coutsetprecision(5);//可以连续输出它们的功能相同。指定输出浮点数的有效位数浮点数输出最多6位有效数字#includeiostream#includeiomanipusingnamespacestd;intmain(){doublex=1234567.89,y=12.34567;intn=1234567;intm=12;coutsetprecision(6)xendlyendlnendlm;}控制浮点数精度的流操纵算子输出：1.23457e+00612.3457123456712以小数点位置固定的方式输出#includeiostream#includeiomanipusingnamespacestd;intmain(){doublex=1234567.89,y=12.34567;intn=1234567;intm=12;coutsetiosflags(ios::fixed)setprecision(6)xendlyendlnendlm;}控制浮点数精度的流操纵算子输出：1234567.89000012.345670123456712取消以小数点位置固定的方式输出#includeiostream#includeiomanipusingnamespacestd;intmain(){doublex=1234567.89;coutsetiosflags(ios::fixed)setprecision(6)xendlresetiosflags(ios::fixed)x;}控制浮点数精度的流操纵算子输出：1234567.8900001.23457e+006设置域宽的流操纵算子设置域宽(setw,width)两者功能相同，一个是成员函数，另一个是流操作算子，调用方式不同：cinsetw(5);或者cin.width(5);coutsetw(5);或者cout.width(5);设置域宽的流操纵算子设置域宽(setw,width)例：intw=4;输入：1234567890charstring[10];输出：1234cin.width(5);5678while(cinstring){90cout.width(w++);coutstringendl;cin.width(5);}设置域宽的流操纵算子设置域宽(setw,width)需要注意的是在每次读入和输出之前都要设置宽度。例如：charstr[10];输入：1234567890cin.width(5);输出：1234cinstring;567890coutstringendl;cinstring;coutstringendl;设置域宽的流操纵算子设置域宽(setw,width)需要注意的是在每次读入和输出之前都要设置宽度。例如：charstr[10];输入：1234567890cin.width(5);输出：1234cinstring;5678coutstringendl;cin.width(5);cinstring;coutstringendl;用户自定义流操纵算子ostream&tab(ostream&output){returnoutput'\t';}cout“aa”tab“bb”endl;输出：aabb为什么可以？用户自定义流操纵算子因为iostream里对进行了重载(成员函数）ostream&operator(ostream&(*p)(ostream&));文件操作数据的层次文件和流建立顺序文件文件的读写指针有格式读写无格式读写数据的层次位bit字节byte域/记录例如：学生记录intID;charname[10];intage;intrank[10];我们将所有记录顺序地写入一个文件，称为顺序文件。文件和流可以将顺序文件看作一个有限字符构成的顺序字符流，然后象对cin,cout一样的读写。回顾一下输入输出流类的结构层次：iosistreamostreamifstreamiostreamofstreamfstream建立顺序文件#includefstream.h//包含头文件ofstreamoutFile(“clients.dat”,ios::out|ios::binary);//打开文件ofstream是fstream中定义的类outFile是我们定义的ofstream类的对象“clients.dat”是将要建立的文件的文件名ios::out是打开并建立文件的选项ios:out输出到文件,删除原有内容ios::app输出到文件,保留原有内容，总是在尾部添加ios::ate输出到文件,保留原有内容，可以在文件任意位置添加ios::binary以二进制文件格式打开文件建立顺序文件也可以先创建ofstream对象，再用open函数打开ofstreamfout;fout.open(test.out,ios::out|ios::binary);判断打开是否成功：if（!fout）{cerr“Fileopenerror!”endl;}文件的读写指针对于输入文件,有一个读指针;对于输出文件,有一个写指针;对于输入输出文件,有一个读写指针;标识文件操作的当前位置,该指针在哪里,读写操作就在哪里进行。文件的读写指针ofstreamfout(“a1.out”,ios::ate);longlocation=fout.tellp();//取得写指针的位置location=10L;fout.seekp(location);//将写指针移动到第10个字节处fout.seekp(location,ios::beg);//从头数locationfout.seekp(location,ios::cur);//从当前位置数locationfout.seekp(location,ios::end);//从尾部数locationlocation可以为负值文件的读写指针ifstreamfin(“a1.in”,ios::ate);longlocation=fin.tellg();//取得读指针的位置location=10L;fin.seekg(location);//将读指针移动到第10个字节处fin.seekg(location,ios::beg);//从头数locationfin.seekg(location,ios::cur);//从当前位置数locationfin.seekg(location,ios::end);//从尾部数locationlocation可以为负值字符文件读写intx,y;//有类型的读写finxy;foutx““yendl;说明：字符文件的读写本质是将所有类型转为字符串，再将字符串转成各种类型的数据。所以写出来的是文本格式的文件。可以在记事本中阅读。因为文件流也是流，所以前面讲过的流的成员函数和流操作算子也同样适用于文件流。二进制文件读写intx=10;fout.seekp(20,ios::beg);fout.write(constchar*)(&x),siz