## 一.基本概念 1. **流** 隨著時間的推移，字符是順序生成或消耗的。 2. **輸入輸出流** 由若干字節組成的字節序列,這些字節中的數據按順序從一個對象傳送到另一對象;流表示了信息從源到目的端的流動。由于流和內存緩沖區相對應，也可以說流就是緩沖區中的數據。 3. **程序的輸入** 輸入文件 -> 內存單元 4. **程序的輸出** 內存單元 -> 輸出文件 5. **C++輸入輸出的內容** + **標準輸入輸出(標準I/O)** 輸入文件為鍵盤，輸出文件為顯示器屏幕 + **文件輸入輸出(文件I/O)** 輸入文件為磁盤，輸出文件為磁盤 + **字符串輸入輸出(串I/O)** 輸入文件為內存，輸出文件為內存。通常指定一個字符數組作為存儲空間，但實際上可以存儲任何類型的信息。 6. **低級I/O** 直接以字節為單位直接進行輸入輸出，在輸入和輸出時不進行格式轉換。 + **優點** 速度快、效率高 + **缺點** 不直觀 7. **高級I/O** 先將內存中的數據轉換為ASCII字符，再按相應類型輸出。通過提取運算符 `>>` 和插入運算符 `<<` 實現。 8. **文本文件** 每個字節放一個ascii代碼，代表一個字符。 9. **二進制文件** 把內存中的數據按其在內存中的存儲形式原樣輸出到磁盤上存放，就是二進制文件。 10. **緩沖區** 一個存儲區域，用于保存數據。I/O設施通常將輸入(或輸出)數據保存在一個緩沖區中，讀寫緩沖區的動作與程序中的動作是無關的。我們可以顯式地刷新輸出緩沖，以便強制將緩沖區中的數據寫入輸出設備。 11. **打開文件** + 為文件流對象和指定的磁盤文件建立關聯，以便使文件流流向指定的磁盤文件。 + 指定文件的工作方式，如:該文件是作為輸入文件還是輸出文件，是ASCII文件還是二進制文件等。 12. **關閉文件** 解除該磁盤文件與文件流的關聯 13. **EOF** 文件末尾，是 `iostream` 頭文件中定義的符號常量，代表 `-1`. ## 二.C++的I/O相對于C的優點 1. **類型安全** >C++的輸入輸出會對數據類型進行嚴格的檢查。 >但在C語言中用prinf和scanf函數輸入輸出不同類型的數時,必須分別指定相應的格式符,十分麻煩,而且容易出錯。 2. **可拓展性** >C++可以通過修改和拓充來實現自己聲明的類型對象的輸入輸出。 >例如，C++可以通過重載插入<<運算符和提取運算符 \>\> 來實現任意類型的輸出。 >但是C語言不能輸出自己定義的結構體。 3. 缺點：復雜 ## 三.I/O設施 ### 1.I/O常用頭文件 | 文件名 | 簡介 | | ---- | ---- | | iostream |包含了對輸人輸出流進行操作所需的基本信息。| | fstream |用于用戶管理的文件的I/O操作。| | strstream 或 sstream |用于字符串流I/O。| | iomanip |在使用格式化I/O時應包含此頭文件。| ### 2.I/O常用類 | 類名 | 作用 | 頭文件 | | ---- | ---- | ---- | | istream |通用輸入流和其他輸入流的基類|iostream| | ostream |通用輸出流和其他輸出流的基類|iostream| | iostream |通用輸入輸出流和其他輸入輸出流的基類|iostream| | ifstream |輸入文件流類|fstream| | ofstream |輸出文件流類|fstream| | fstream |輸入輸出文件流類|fstream| | istringstream |輸入字符串流類|strstream 或 sstream| | ostringstream |輸出字符串流類|strstream 或 sstream| | stringstream |輸入輸入字符串流類|strstream 或 sstream| ### 2.內置I/O對象 | 對象 | 含義 | 對應類 | 對應設備 | C語言相應輸入輸出文件 | | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | | cin |標準輸入流|istream|鍵盤|stdin| | cout |標準輸出流|ostream|屏幕|stdout| | cerr |標準錯誤流|ostream|屏幕|stderr| | clog |標準錯誤流|ostream|屏幕|stderr| ## 四.緩沖區的刷新 ### 1. 刷新輸出緩沖區的條件 1. 程序正常結束，作為 `main` 函數的 `return` 操作的一部分，緩沖刷新被執行。 2. 緩沖區滿時，需要刷新緩沖，而后新的數據才能繼續寫入緩沖區。 3. 使用操縱符,如 `endl` ,來顯式刷新緩沖區。 4. 在每個輸出操作之后，用操縱符 `unitbuf` 設置流的內部狀態，來清空緩沖區。默認情況下，對 `cerr` 是設置 `unitbuf` 的，因此寫到 `cerr` 的內容都是立即刷新的。 5. 一個輸出流可能被關聯到另一個流。在這種情況下，當讀寫被關聯的流時，關聯到的流的緩沖區會被刷新。例如，默認情況下，`cin` 和 `cerr` 都關聯到 `cout` 。因此，讀 `cin` 或寫 `cerr` 都會導致 `cout` 的緩沖區被刷新。