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C++IO流之fstream,?stringstream使用小結_C 語言

作者：AKA你的閨蜜 ? 更新時間： 2022-06-13 編程語言

IO流

1. C語言IO

C語言中常用的輸入輸出函數有如下幾種：前者是格式化標準輸入輸出，后者是格式化文件輸入輸出，最后是格式化字符串輸入輸出。

函數名 內容 備注
scanf 從標準輸入流（鍵盤）讀取格式化的數據 省略standard
fscanf 從所有輸入流讀取讀取格式化數據 f：file
sscanf 從字符串中讀取格式化的數據 s：string
printf 將格式化的數據輸出到標準輸出流（屏幕）上 省略standard
fprintf 將格式化數據輸出到所有輸出流上 f：file
sprintf 將格式化的數據輸出到字符串中 s：string

文件的輸入輸出需要以下幾個函數：

函數名 功能 適用范圍
fopen 打開文件流 文件
fclose 關閉文件流 文件
fscanf 從所有輸入流讀取讀取格式化數據 文件
fprintf 將格式化數據輸出到所有輸出流上 文件
fread 二進制輸入 文件
fwrite 二進制輸出 文件 
//文件開關
FILE* fopen   (const char* filename, const char* mode);
int   fclose  (FILE* stream);
//格式化讀寫
int fprintf (FILE* stream, const char* format [, argument ]...);
int fscanf  (FILE* stream, const char* format [, argument ]...);
//二進制讀寫
size_t fwrite  (const void* buffer, size_t size, size_t count, FILE* stream);
size_t fread   (      void* buffer, size_t size, size_t count, FILE* stream);

使用方式如下：

struct ServerInfo 
{
	char _ip[32];
	int _port;
	friend ostream& operator<<(ostream& os, ServerInfo& info);
	friend ostream& operator>>(ostream& os, ServerInfo& info);
};
//測試C語言二進制讀寫
void TestC_Write_Bin() {
	ServerInfo info = { "192.168.1.1",80 };
	FILE* fout = fopen("info.bin", "wb");
    //assert();
	fwrite(&info, sizeof(ServerInfo), 1, fout);
	fclose(fout);
}
void TestC_Read_Bin() {
	ServerInfo info;
	FILE* fin = fopen("info.bin", "rb");
	fread(&info, sizeof(ServerInfo), 1, fin);
	printf("%s:%d", info._ip, info._port);
	fclose(fin);
}
//測試C語言字符讀寫
void TestC_Write_Text() {
	ServerInfo info = { "192.168.1.1",80 };
	FILE* fout = fopen("info.txt", "w");
	fprintf(fout, "%s %d", info._ip, info._port);
	fclose(fout);
}
void TestC_Read_Text() {
	ServerInfo info;
	FILE* fin = fopen("info.txt", "r");
	fscanf(fin, "%s %d", &info._ip, &info._port);
	printf("%s:%d", info._ip, info._port);
}

2. C++IO

C++ 標準庫提供了4個全局流對象cin、cout、cerr、clog。cout、cerr、clog 是 ostream 類的三個不同的對象。使用 cout 進行標準輸出，使用 cin 進行標準輸入。同時 C++ 標準庫還提供了 cerr 用來進行標準錯誤的輸出，以及 clog 進行日志的輸出。

2.1 C++標準IO流

cout,cin是ostream,istream類的對象，operator<<,operator>>分別是兩個對象的操作符重載成員函數。

C++輸出輸入可直接使用cout>>和cin>>，因為其重載了所有內置類型，對于自定義類型需要自行重載操作符>>和<<。

cin >> a >> b;

operator<<和operator>>的返回值也是ostream&或istream&，因此支持連續輸入輸出，又是一次函數調用。

cout/cin 取代 printf/scanf 的真正原因是 cout/cin 支持自定義類型，符合面向對象的思想。

當需要循環讀入數據時，可以采用如下的方式：

string str;
while (cin >> str) {
	;
}

從文檔中可以看到，operator>>的返回值是istream類型，這個對象類型是如何作真假判斷的呢？

原因是istream類的對象支持一個操作符的重載函數叫operator bool，C++98中叫operator void*，C++11中叫operator bool。

這是個特殊的運算符重載函數，該函數不允許限定返回類型，當類型被當作條件判斷時，自動調用并將返回值強轉為內置的標識，該標識如果為真就繼續，如果為假就停止讀取。

2.2 C++文件IO流

采用面向對象的思想，C++中文件指針被文件輸入輸出流對象ofstream、ifstream代替。

和fopen的調用方式類似，創建輸入輸出流對象，調用其構造函數傳入文件地址以及打開模式。fclose被析構函數代替，且析構函數可以自動調用。

對象構造函數 解釋
ofstream (const char fileName, ios_base::openmode mode=ios_base::out)* 創建輸出流對象，并指定文件地址和打開模式
ifstream (const char fileName, ios_base::openmode mode=ios_base::in)* 創建輸入流對象，并指定文件地址

打開模式變量的類型是ios_base::openmode，該變量有如下幾個特定的值：

模式 解釋
in 文件讀取模式
out 文件寫入模式
binary 二進制文件模式
… ?

常用的有如上幾種，該變量的值以二進制位中的不同位為1來標識，也就是說使用異或|就可以組合起來用。

函數 解釋
istream& read(char s, streamsize n);* read接口是輸入流istream對象的成員函數，參數是變量和大小。
ostream& write(const char s , streamsize n);* write接口是輸出流ostream對象的成員函數，參數是寫入變量和寫入大小。

示例

使用一個ConfigManage類來演示幾種文件讀寫的方式。

struct ServerInfo 
{
	char _ip[32];
	int _port;
	friend ostream& operator<<(ostream& os, ServerInfo& info);
	friend ostream& operator>>(ostream& os, ServerInfo& info);
};
class ConfigManage {
public:
	ConfigManage(const char* fileName)
		:_fileName(fileName)
	{}
    //二進制寫入
	void WriteBin(ServerInfo& info)
	{
		ofstream ofs(_fileName.c_str(), ios_base::out | ios_base::binary); //創建輸出流對象
		ofs.write((const char*)&info, sizeof(ServerInfo)); //調用write接口
	}
    //二進制讀取
	void ReadBin(ServerInfo& info)
	{
		ifstream ifs(_fileName.c_str(), ios_base::in | ios_base::binary);
		ifs.read((char*)&info, sizeof(ServerInfo));
		cout << info << endl;
	}
private:
	string _fileName;
};

讀寫文件更常用的方式是以文本形式讀寫，因此就可以省略打開模式參數。

ifstream,ofstream文件輸入輸出類中還繼承了iostream的流插入<<流提取>>操作符，也就是對象ofs和ifs也可以使用<<或>>操作符。

struct ServerInfo {
	friend ostream& operator<<(ostream& os, ServerInfo& info);
	friend ostream& operator>>(ostream& os, ServerInfo& info);
    char _ip[32];
	int _port;
};
ostream& operator<<(ostream& os, ServerInfo& info) {
	os << info._ip << " " << info._port;
	return os;
}
istream& operator>>(istream& is, ServerInfo& info) {
	is >> info._ip >> info._port;
	return is;
}
//文本寫入
void WriteText(ServerInfo& info)
{
    ofstream ofs(_fileName.c_str());
    //write
    ofs.write((const char*)&info, sizeof(ServerInfo));
    //1.
    ofs << info._ip << info._port; //對象未重載<<
	//2.
    ofs << info; //對象已重載>>
}
//文本讀取
void ReadText(ServerInfo& info)
{
    ifstream ifs(_fileName.c_str());
    //read
    ifs.read((char*)&info, sizeof(ServerInfo));
	//1.
    ofs << info._ip << info._port; //對象未重載<<
	//2.
    ifs >> info; //對象已重載>>
    cout << info << endl;
}

具體調用方式則是如下：

void TestCPP_Write_Bin() {
	ServerInfo info = { "192.168.1.1",80 };
	ConfigManage con("config.bin");
	con.WriteBin(info);
}
void TestCPP_Read_Bin() {
	ServerInfo info;
	ConfigManage con("config.bin");
	con.ReadBin(info);
}
void TestCPP_Write_Text() {
	ServerInfo info = { "192.168.1.1",80 };
	ConfigManage con("config.bin");
	con.WriteText(info);
}
void TestCPP_Read_Text() {
	ServerInfo info;
	ConfigManage con("config.bin");
	con.ReadText(info);
}

文件的輸入輸出流對象調用構造函數時也可能會失敗，C++采取面向對象拋異常的形式。

2.3 C++ stringstream

在頭文件 下，有三個類：istringstream、ostringstream 和 stringstream，分別用來進行字符串流的輸入、輸出和輸入輸出操作。

  • 字符串流ostringstream可以將一個其他類型的數據轉化為字符串格式，該類中的成員函數str可以返回轉出的字符串。
  • 字符串流istringstream可以將一個字符串格式轉化其他類型的數據，該類中的成員函數str可以傳入需要轉化的字符串，或直接在構造時傳入。
struct PersonInfo 
{
	string _name;
	int _age;
	friend ostream& operator<<(ostream& os, PersonInfo& info);
	friend istream& operator>>(istream& is, PersonInfo& info);
};
//序列化
PersonInfo info1 = { string("zhangsan"), 20 };
ostringstream oss;
//1.
oss << info1._name << " " << info1._age; //對象未重載<<
//2.
oss << info1;
string str = oss.str();
cout << str << endl;

//反序列化
PersonInfo info2;
istringstream iss(str);
iss.str(str);
//1.
iss >> info2._name >> info2._age; //對象未重載>>
//2.
iss >> info2;
cout << info2 << endl;

原文鏈接：https://blog.csdn.net/yourfriendyo/article/details/124061797

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