C程序设计语言揣锦华第9章流类库与输入输出.ppt

第9章 流类库与输入/输出,9.1 输入/输出标准流类 9.2 文件流类 9.3 串流类 9.4 控制符,9.1 输入/输出标准流类,9.1.1 输入/输出流的概念 就像C语言一样，C+语言中也没有输入/输出语句。C+的I/O是以字节流的形式实现的，每一个C+编译系统都带有一个面向对象的输入/输出软件包，这就是I/O流类库。其中，流是I/O流类的中心概念。到目前为止，我们一直在使用它。,所谓流，是指数据从一个对象流向另一个对象。在C+程序中，数据可以从键盘流入到程序中，也可以从程序中流向屏幕或磁盘文件，把数据的流动抽象为“流”。流在使用前要被建立，使用后要被删除，还要使用一些特定的操作从流中获取数据或向流中添加数据。从流中获取数据的操作称为提取操作，向流中添加数据的操作称为插入操作。,流实际上就是一个字节序列。在输入操作中，字节从输入设备(如键盘、磁盘、网络连接等)流向内存；在输出操作中，字节从内存流向输出设备(如显示器、打印机、磁盘、网络连接等)。如图9-1所示。 在C+语言中，针对流的特点，提供了如图9-2所示的层次结构来描述流的行为，并给出了I/O流类库的操作。,图9-2 输入/输出流类层次图,表9-1 I/O流类列表,9.1.2 输入/输出标准流类 1标准流的设备名 由表9-1可见，I/O流的标准头文件是iostream.h。其中，ostream类通过其派生类ostream_withassign支持以下预先定义的流对象： cout：标准输出。默认设备为屏幕。 cerr：标准错误输出。没有缓冲，发送给它的内容立即被输出，默认设备为屏幕。,clog：标准错误输出。有缓冲，当缓冲区满时被输出，默认设备为打印机。 而istream类通过其派生类istream_withassign支持预先定义的对象。 cin：标准输入。默认设备为键盘。,2原理 cout是ostream类的全局对象，它在头文件iostream.h中的定义如下： ostream cout(stdout)； /这里，stdout作为该对象构造时的参数对应每种基本数据类型，ostream类都存在友元，它们都在iostream.h中声明。例如： ostream /.,如语句： cout( int /.,9.2 文件流类,fstream、ifstream和ofstream是文件流类，在头文件fstream.h中定义。其中，fstream是ofstream和ifstream多重继承的子类。文件流类不是标准设备，没有cout那样预先定义的全局对象。文件流类支持对磁盘文件的操作。要定义一个文件流类对象，须指定文件名和打开方式。,类ofstream用于执行文件输出，该类有以下几个构造函数： ofstream:ofstream( filedesc fd ); ofstream:ofstream( filedesc fd, char*pch, int nLength ); ofstream:ofstream( const char*szName, int nMode = ios:out, int nProt = filebuf:openprot );,类ifstream用于执行文件输入，该类有以下几个构造函数： ifstream:ifstream( filedesc fd ); ifstream:ifstream( filedesc fd, char*pch, int nLength ); ifstream:ifstream( const char*szName, int nMode = ios:in, int nProt = filebuf:openprot );,其中最常用的都是最后一个构造函数。该函数有三个参数，第一个参数是指向要打开的文件名的字符串，后两个参数指定文件的打开模式。文件打开模式的具体标志见表9-2。可以用按位OR（|）运算符组合这些标志，它们作为枚举器定义在ios类中。,表9-2 文件打开模式,打开一个输出文件，用于在文件尾添加数据 打开一个现存文件(用于输入或输出)并查找到结尾 打开一个输入文件。对于一个ofstream文件，使用ios:in作为一个openmode，可避免删除一个现存文件中现有的内容 打开一个文件，用于输出。对于所有ofstream对象，此模式是隐含指定的 如果一个文件存在，则打开它；否则该操作失败,如果一个文件不存在，则作为新文件打开它；如果文件已存在，则该操作失败 打开一个文件。如果它已经存在，则删除其中原有的内容。如果指定了ios:out，但没有指定ios:ate、ios:app和ios:in，则隐含为此模式 以二进制模式打开一个文件(默认是文本模式) Nprot是文件保护方式，它的标志如表9-3。,表9-3 文件保护方式,【例9-1】 向文件myfile中写入一些信息。 #include void main( ) ofstream fc(“c:tempmyfile“); fc“Constructs an ofstream object.n“ “All ofstream constructors construct a filebuf object. n“; ,注意： 这里的文件名要说明其路径，要使用双斜杠，因为C+编译器理解单斜杠为字符转换符。 在文件打开时，匹配了构造函数ofstream:ofstream(char*)，只需要一个文件名，其它为默认。打开方式默认为ios:out | ios:trunc，即该文件用于接受程序的输出。如果该文件已存在，则其内容必须先清除，否则就新建。,如果要检查文件是否打开，则须判断成员函数fail( ): #include void func( ) ofstream fc(“myfile“); if(fc.fail( ) /fail( )= =1 cerr“error opening filen“; return; fc“.“;, 若要打开一个输入文件，则有 /. ifstream fc(“myfile“,ios:nocreate); /. 当然，也可以通过检查fc.fail( )来确定文件打开是否出错。 如果要打开一个同时用于输入和输出的文件，则有 /. fstream fc(“myfile“,ios:in | ios:out); /.,9.3 串流类,strstream、istrstream和ostrstream是串流类，在头文件strstrea.h中定义。其中，strstream是istrstream和ostrstream多重继承的子类。同样，串流类也不是标准设备，它没有cout那样预先定义的全局对象。串流类允许将fstream类定义的文件操作应用于存储区中的字符串，即将字符串看作为设备。要定义一个串流类对象，须提供字符数组和数组大小。,类ostrstream用于执行串流输出，该类有以下几个构造函数： ostrstream( ); ostrstream( char*pch, int nLength, int nMode = ios:out ); 其中比较常用的是第二个构造函数，它有三个参数。第一个参数指出字符数组，第二个参数说明数组的大小，第三个参数指出打开方式。,类istrstream用于执行串流输入，该类有以下几个构造函数： istrstream( char*pch ); istrstream( char*pch, int nLength ); 这两个构造函数都比较常用。Char*pch参数指出了字符数组，int nLength参数说明数组的大小。当nLength为0时，表示把istrstream类对象连接到由pch指向的以空字符结束的字符串。,例如，下面的程序代码定义一个串流类对象，并对其进行输入操作： char str50=“How are you!n“; char a; istrstream ss(str); ssa; coutaendl; 输出结果为 H,【例9-2】 使用串流输入对字符串中的数据进行解读。 #include #include char*ioString(char*); void main( ) char*str=“100 123.456“; char*Buf0=ioString(str); coutBuf0endl; ,char*ioString(char*pString) istrstream inS(pString,0); /以ios:in方式 int iNumber; float fNumber; inSiNumberfNumber; /从串流中读入一个整数和浮点数 char*Buf1=new char28; ostrstream outS(Buf1,28); outS“iNumber=“iNumber “,fNumber=“fNumberendl; return Buf1;, 程序运行结果为 iNumber=100,fNumber=123.456 分析：在函数ioString( )中，以pString为输入设备，先定义一个输入串流对象inS，从中输入一个整数和一个浮点数。再开辟一个字符串空间作为输出设备，定义一个输出串流对象outS，将从输入设备输入的两个变量的值输出。,9.4 控制符,9.4.1 使用流对象的成员函数 【例9-3】 使用width成员函数控制输出宽度。 #include void main( ) double values =1.44,36.47,625.7,4096.24; for(int i=0;i4;i+) ,cout.width(10); coutvaluesin; 程序运行结果为 1.44 36.47 625.7 4096.24,此例子在一列中以至少10个字符宽按右对齐方式输出数据。从程序的输出结果可以看到，在少于10个字符宽的数值前加入了引导空格。 空格是默认的填充符，当输出的数据不能充满指定的宽度时，系统会自动以空格填充。另外，还可以使用fill成员函数为已经指定宽度的域设置填充字符的值。为了用星号填充数值列，我们可以将例9-3中的for循环修改如下：,for(int i=0;i4;i+) cout.width(10); cout.fill(*); coutvaluesiendl; 其输出结果为 *1.44 *36.47 *625.7 *4096.24,9.4.2 使用控制符 C+的输入/输出流类库提供了一些控制符，可以直接嵌入到输入/输出语句中来实现对I/O格式的控制。它的优点是程序可以直接将控制符插入流中，而不必单独调用。表9-4中列出了常用的I/O流类库控制符。,表9-4 常用的I/O流类库控制符,【例9-4】 使用setw控制符指定宽度。 #include #include void main( ) double values =1.44,36.47,625.7,4096.24; char*names =“Rose“,“John“,“Alice“,“Mary“; for(int i=0;i4;i+),coutsetw(6)namesisetw(10)valuesiendl; width成员函数在头文件iostream.h中说明。 如果带参量使用setw(n)或任何其它控制符，还必须包括头文件iomanip.h。在输出中，字符串输出在宽度为6的域中，整数输出在宽度为10的域中。程序运行结果为 Rose 1.44 John 36.47 Alice 625.7 Mary 4096.24,setw和width都不截断数值。如果一个数值需要比set(n)确定的字符数更多的字符，则该值将使用它所需要的所有字符。当然，还要遵守该流的精度设置。setw和width仅影响紧随其后的域，即使用setw和width设置的间隔方式并不保留其效力。在一个域输出完后，域宽度恢复成它的默认值 (必要的宽度)，但其它流格式选项保持有效直到发生改变。,例如，下面的程序代码： /. cout setiosflags(ios:right) /设置为默认的右对齐方式， setw(5)1 setw(5)2 setw(5)3endl； cout setiosflags(ios:left) /设置成左对齐方式,setw(5)1 setw(5)2 setw(5)3endl； coutresetiosflags(ios:left) /关闭左对齐标志 /. 这段程序代码中，是通过使用带参数的setiosflags控制符来设置左、右对齐，参数是ios:left和ios:right枚举器。,该枚举器定义在ios类中，因此，引用时必须包括ios:前缀。这里需要用resctiosflags操纵符关闭左、右对齐标志。setiosflags不同于width和setw，它的影响是持久的，直到用resetiosflags重新恢复默认值时为止。 这段程序代码的输出结果为 1 2 3 1 2 3 常用控制符和流格式控制成员函数如表9-5所示。,表9-5 常用控制符和流成员函数,9.5 输入/输出成员函数,9.5.1 使用成员函数输入 1getline( )函数 在程序使用cin输入时，cin用空白符和行结束符将各个值分开。有时候输入可能需要读取一整行文本并且分开不同的域，为此，我们可以使用getline成员函数。其函数原型如下： istream,其中，第一个参数是字符数组，用于放置读取的文本；第二个参数是本次读取的最大字符个数；第三个参数是分隔字符，作为读取一行结束的标志。 getline成员函数的功能是允许从输入流中读取多个字符 (包括空白字符和行结束符)，并且允许指定输入终止字符 (默认值是换行字符)。在读取完成后，从读取的内容中删除该终止字符。,【例9-5】 为输入流指定一个终止字符。 本程序连续读入一串字符，直到遇到字符t时停止，字符个数最多不超过99个。程序中的t是大小写敏感的。 #include void main( ) char line100; cout“Type a line terminated by t“endl; cin.getline(line,100,t); coutlineendl; ,2get( )函数 在输入时，有些时候需要执行每次只输入单个字符的操作，我们可以使用get( )成员函数来完成。get( )函数的格式如下： char istream:get( ); 【例9-6】 循环读入字符，直到键入一个y字符，或遇到文件尾。 #include void main( ) char letter; while(!cin.eof( ), letter=cin.get( ); if(letter=y) cout“ybe met!“; break; coutletter; ,get( )函数还有一种形式可以输入一系列字符，直到输入流中出现结束符或所读字符个数已达到要求读的字符个数。这时，get( )函数的函数原型如下： istream,例如，下面程序输入一系列字符，将前24个字符输出。 #include void main( ) char line25; cout “; cin.get( line, 25 ); cout line; ,9.5.2 使用成员函数输出 【例9-7】 使用put( )成员函数，在屏幕上显示字母表中的字母。 #include void main( ) char letter; for(letter=A;letter=Z;letter+) cout.put(letter); ,程序运行结果为 ABCDEFGHIJKMNOPQRSTUVWXYZ 也可以像下面那样在一条语句中连续调用put( )函数： cout.put(A).put(n); 该语句在输出字符A后输出一个新换行符。 还可以用ASCII码值表达式调用put( )函数： cout.put(65); 该语句也输出字符A。,9.6 用户自定义类型的输入/输出,【例9-8】 用户自定义的插入运算符和提取运算符。 #include class PhoneNumber private: char nationCode4; char areaCode4; char phoneCode8;,public: friend ostream, istream, void main( ) PhoneNumber phone; coutphone; cout“The phone