【C++】IO流

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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

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。

Tips:

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

istream类型对象转换为逻辑条件判断值

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

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。

C++文件IO流

C++提供了丰富的文件操作功能，通过文件IO流（File IO Stream）可以实现对文件的读取和写入操作。C++中常用的文件IO流包括输入流（ifstream）、输出流（ofstream）和输入输出流（fstream）。

下面是一些常见的文件IO操作示例：

1. 读取文件内容：

#include 
#include 
#include 

int main() {
    std::ifstream inputFile("example.txt"); // 打开文件

    if (!inputFile) {
        std::cerr << "Failed to open file." << std::endl;
        return 1;
    }

    std::string line;
    while (std::getline(inputFile, line)) { // 逐行读取文件内容
        std::cout << line << std::endl; // 输出每一行的内容
    }

    inputFile.close(); // 关闭文件

    return 0;
}

2. 写入内容到文件：

#include 
#include 

int main() {
    std::ofstream outputFile("example.txt"); // 打开文件

    if (!outputFile) {
        std::cerr << "Failed to open file." << std::endl;
        return 1;
    }

    outputFile << "Hello, World!" << std::endl; // 写入内容到文件

    outputFile.close(); // 关闭文件

    return 0;
}

3. 读取和写入文件：

#include 
#include 
#include 

int main() {
    std::fstream file("example.txt", std::ios::in | std::ios::out); // 打开文件

    if (!file) {
        std::cerr << "Failed to open file." << std::endl;
        return 1;
    }

    std::string line;
    while (std::getline(file, line)) { // 逐行读取文件内容
        std::cout << line << std::endl; // 输出每一行的内容
    }

    file.seekp(0, std::ios::end); // 移动写入位置到文件末尾
    file << "New line" << std::endl; // 写入新内容到文件末尾

    file.close(); // 关闭文件

    return 0;
}

stringstream

C++ 的 stringstream 是一个类，它可以将字符串作为流进行处理。stringstream 提供了对字符串的输入和输出操作，让我们可以像对待标准输入输出流一样对字符串进行读写。

使用 stringstream 前需要包含头文件 。

下面是 stringstream 的一些常见用法：

1. 字符串到其他类型的转换：

#include 
#include 
#include 

int main() {
    std::string str = "123";
    int num;
    
    std::stringstream ss(str); // 将字符串 str 绑定到 stringstream 对象 ss
    
    ss >> num; // 将字符串转换为整数
    
    std::cout << "Number: " << num << std::endl;

    return 0;
}

在上述示例中，我们将字符串 “123” 绑定到 stringstream 对象 ss，并使用 >> 运算符将字符串转换为整数。

只有字符串才可以绑定在stringstream上，也只有字符串想转换为其它类型时，才绑定在stringstream上，然后由stringstream通过流提取符号>>，从stringstream流中提取刚刚绑定的字符串赋值给新的变量。

2. 类型到字符串的转换：

#include 
#include 
#include 

int main() {
    int num = 123;
    std::stringstream ss;
    
    ss << num; // 将整数转换为字符串

    std::string str = ss.str(); // 获取转换后的字符串
    
    std::cout << "String: " << str << std::endl;

    return 0;
}

在上述示例中，我们使用 << 运算符将整数 num 转换为字符串，并通过 ss.str() 方法获取转换后的字符串。

3. 分割字符串：

#include 
#include 
#include 
#include 

int main() {
    std::string str = "apple,banana,cherry";
    std::vector<std::string> tokens;
    
    std::stringstream ss(str); // 将字符串 str 绑定到 stringstream 对象 ss
    std::string token;
    char delimiter = ',';
    
    while (std::getline(ss, token, delimiter)) { // 使用 getline() 函数分割字符串
        tokens.push_back(token);
    }
    
    for (const auto& t : tokens) {
        std::cout << t << std::endl;
    }

    return 0;
}

在上述示例中，我们使用 std::getline() 函数和 stringstream 对象 ss 分割字符串 str，并将分割后的子串存储到 vector 容器中。

stringstream 提供了一种方便的方式来处理字符串，可以进行类型转换、字符串拼接、字符串分割等操作。通过使用 stringstream，我们可以更灵活地处理字符串数据。

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