C++第08章输入输出流对象(2013年12月17日).

面向对象程序设计C++——第8章输入/输出流对象2主要内容流无格式输入/输出输入/输出的格式控制自定义类型对象的输入输出文件的输入/输出3分析问题C++没有定义任何用于执行输入或输出的语句，但可以使用C语言中的标准I/O函数printf()和scanf()来解决此问题。printf()与scanf()存在两个缺点：非类型安全不可扩充性4C++使用类型安全的I/O流操作。不同类型的I/O流操作都是重载的，没有定义过I/O功能的类型不具备I/O操作的能力。C++标准库既可作为标准数据类型数据的I/O，也能用于自定义类型的对象的I/O，这种扩展性是C++最有价值的特点之一。C++用输入输出流来解决这个问题。5流所谓流（stream）是指数据从一个位置流向另一个位置。流是字节的序列。输入／输出是一种数据传递操作，可以看作字符序列在计算机内存与外设之间的流动，C++将数据从一个对象到另一个对象的流动抽象为“流”。流动的方向不同，构成输入/输出流，即I/O流。6I/O流在C++程序中，数据可以从键盘流入到程序，也可以从程序流向屏幕或磁盘文件。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。数据的输入/输出就是通过I/O流来实现的。7编译系统已经以运算符或函数的形式做好了对标准外设（键盘、屏幕、打印机、文件）的接口，使用时只需按照要求的格式调用即可。cinx;coutx;内存键盘文件光笔....输入流显示器文件打印机...输出流8I/O流类库的层次结构C++编译系统提供的I/O流类库含有两个平行基类：streambufiosios类有4个直接派生类:输入流类istream输出流类ostream文件流类fstreambase串流类strstreambase9I/O流类库的头文件iostream:I/O流类库的最主要的头文件，它包括操作所有I/O所需的基本信息，还包括cin、cout、cerr和clog共4个对象。iomanip:包含带参数的流操纵算子的有关信息。fstream:包含对文件I/O操作的有关信息。strstream:包含对内存格式化I/O操作的有关信息。stdiostream:包含混合使用C和C++风格的I/O操作的有关信息。10intmain(){floata,b,c,disc;cout“pleaseinputa,b,c:”;cinabc;if(a==0)cerr“aisequaltozero,error!”endl;elseif((disc=b*b-4*a*c)0)cerr“disc=b*b-4*a*c0”endl;else{cout“x1=”(-b+sqrt(disc))/(2*a)endl;cout“x2=”(-b-sqrt(disc))/(2*a)endl;}return0;}1:pleaseinputa,b,c:023aisequaltozero,error!2:pleaseinputa,b,c:523disc=b*b-4*a*c03:pleaseinputa,b,c:12.51.5x1=-1x2=-1.511无格式输入/输出无格式输入/输出就是按系统预定义的格式进行的输入/输出。按默认约定，每个C++程序都能使用标准I/O流，如标准输入、标准输出。cin用来处理标准输入，即键盘输入；cout用来处理标准输出，即屏幕输出。它们被定义在iostream头文件中。在使用cout和cin前，要用编译预处理命令将所使用的头文件包含到源程序中，其格式如下：#includeiostream12无格式输出“”是预定义的插入运算符，作用在流类对象cout上，实现默认格式的屏幕输出。使用cout输出表达式值到屏幕上的格式如下：coutE1E2…Em;其中，E1、E2、…、Em为均为表达式。用“cout”输出基本类型的数据时，可以不必考虑数据是什么类型，系统会判断数据的类型，并调用与之匹配的运算符重载函数。13无格式输出cout是ostream流类的对象，它在iostream头文件中作为全局对象定义，其格式如下：ostreamcout(stdout);其中，stdout表示标准输出设备名（屏幕）。14无格式输入“”是预定义的提取运算符，作用在流类对象cin上，实现默认格式的键盘输入。使用cin将数据输入到变量的格式如下：cinV1V2…Vn;其中，V1、V2、…、Vn都是变量。功能是暂停执行程序，等待用户从键盘输入数据，各数据间用空格或Tab键分隔，输入数据类型要与接受变量类型一致，输完后，按回车键结束。15无格式输入cin是istream流类的对象，它在iostream头文件中作为全局对象定义，其格式如下：istreamcin(stdin);标准输入设备名（键盘）16输入输出的格式控制C++提供了两种格式化输入/输出方式:一种是用ios类成员函数进行格式化输入输出另一种是用专门的操作符函数进行格式化输入输出17用ios类成员函数格式化ios类成员函数主要是通过对状态标志、输出宽度、填充字符以及输出精度的操作来完成输入/输出格式化。输入/输出的格式由各种状态标志来确定，在ios类中定义为枚举量。枚举量定义在ios类中，因此引用时必须包含ios::前缀。使用时应该全部用符号名，绝不要用数值。18用ios成员函数对状态标志进行操作ios类有3个成员函数可以对状态标志进行操作，并且定义了一个long型数据成员记录当前状态标志。这些状态标志可用位或运算符“|”进行组合。用setf函数设置状态标志，其一般格式如下：longios::setf(longflags)19用ios成员函数对状态标志进行操作清除状态标志用unsetf函数清除状态标志，其一般格式如下：longios::unsetf(longflags)20用ios成员函数对状态标志进行操作用函数flags取状态标志有两种形式，其格式分别如下：longios::flags()//返回与流相关的当前状态标志值longios::flags(longflag)//将流的状态标志值设置为flag，并返回设置前的状态标志值。21用ios成员函数对状态标志进行操作以上三组函数必须用流类对象（cin或cout）来调用，其格式如下：流对象名.函数名(ios::状态标志)cout.setf(ios::showpos);cout.setf(ios::scientific);cout.setf(ios::showpos|ios::scientific);2200000010000000010011001000100001001000100010000100100010001000010000100000000000voidshowflags(longf);intmain(){longf;f=cout.flags();//取当前状态标志showflags(f);//显示状态值cout.setf(ios::showpos|ios::scientific|ios::fixed);//追加状态标志f=cout.flags();//取当前状态标志showflags(f);//显示状态值cout.unsetf(ios::scientific);//从状态标志中去掉scientificf=cout.flags();//取当前状态标志showflags(f);//显示状态值f=cout.flags(ios::hex);//重新设置状态标志showflags(f);f=cout.flags();//取当前状态标志showflags(f);return0;}voidshowflags(longf){longi;for(i=0x8000;i;i=i1)//用右移方式使i中的值为1的位不断右移if(i&f)cout1;//判断f中的某一位是否为1elsecout0;coutendl;}例8-4示例对状态标志的操作。23用ios成员函数设置输出宽度设置输出宽度函数有两种形式，其格式分别如下：intios::width(intlen)intios::width()第一种形式是设置输出宽度，并返回原来的输出宽度；第二种形式是返回当前输出宽度，默认输出宽度为0。只对其后的第一个输出项有效。24设置填充字符填充字符的作用是当输出值不满输出宽度时用填充字符来填充，默认填充字符为空格。它与width()函数配合使用，否则没有意义。设置填充字符函数有两种形式，其格式分别如下：charios::fill(charch)charios::fill()第一种形式是重新设置填充字符，并返回设置前的填充字符；第二种形式是返回当前的填充字符。25设置输出精度设置浮点数输出精度有两种形式，其格式分别如下：intios::precision(intp)intios::precision()第一种形式是重新设置输出精度，并返回设置前的输出精度；第二种形式是返回当前的输出精度。默认输出精度为6。26以上三组函数必须用流类对象（cin或cout）来调用。27width:08(newwidth)fillingwordis:(ASCIIcode32)*(42)(newfillingword)precision:6123.45679(example)8(newprecision)intmain(){inti;i=cout.width();coutwidth:iendl;cout.width(8);coutcout.width()(newwidth)endl;charc;c=cout.fill();coutfillingwordis:c(ASCIIcode(int)c)endl;cout.fill('*');coutcout.fill()((int)cout.fill())(newfillingword)endl;intj;j=cout.precision();coutprecision:jendl;cout.precision(8);cout123.456789(example)endl;coutcout.precision()(newprecision)endl;return0;}例8-6示例设置输出宽度、填充字符、输出精度。28用操作符函数格式化为了不直接以标志位的方式去处理流的状态，c++标准库提供了标准的操作符函数专门操控这些状态。这组函数不属于任何类成员，定义在iomanip头文件中。将它们用在提取运算符“”或插入运算符“”后面来设定输入/输出格式，即在读写对象之间插入一个修改状态的操作。其中有些函数没有参数，所以又叫操作符。29设置输入/输出宽度函数setw(int)用整型参数来制定输入/输出域的宽度。使用时只对其后一项输入/输出有效。当用于输出时，若实际宽度小于设置宽度时，数据向右对齐，反之则按数据的实际宽度输出。当用于输入时，若输入的数据宽度超过设置宽度时，超出的数据部分被截断而被作为下一项输入内容。3012345678123456781234512345i:10#includeiostream#includeiomanipusingnamespacestd;intmain(){char*p=12345,*q=678;charf[4],g[4];//最后一位为'\0'inti=10;coutpsetw(6)qsetw(4)pqendl;//设置输出宽度cinsetw(4)fg;//设置输入宽度coutfendlgendli:iendl;return0;}例8-7用操作符函