C++中IO流怎么實現

小編給大家分享一下C++中IO流怎么實現，相信大部分人都還不怎么了解，因此分享這篇文章給大家參考一下，希望大家閱讀完這篇文章后大有收獲，下面讓我們一起去了解一下吧！

一、C語言的輸入與輸出

C語言中我們最長用到的輸入輸出方式就是scanf ()與printf()。

scanf(): 從標準輸入設備(鍵盤)讀取數據，并將值存放在變量中。

printf(): 將指定的文字/字符串輸出到標準輸出設備(屏幕)。

C語言借助了相應的緩沖區來進行輸入與輸出。如下圖所示： 

其中，輸入輸出緩沖區的作用：可以屏蔽掉低級I/O的實現，低級I/O的實現依賴操作系統本身內核的實現，所以如果能夠屏蔽這部分的差異，可以很容易寫出可移植的程序。

可以使用這部分的內容實現“行”讀取的行為，對于計算機而言是沒有“行”這個概念，就可以定義“行”的概念，然后解析緩沖區的內容，返回一個“行”。

二、C++中流的概念

C++中的流是對一種有序連續且具有方向性的數據的抽象描述。

C++流是指信息從外部輸入設備（如鍵盤）向計算機內部（如內存）輸入和從內存向外部輸出設備（顯示器）輸出的過程。

特點是：有序連續、具有方向性。

為了實現這種流動，C++定義了I/O標準類庫，這些每個類都稱為流/流類。

三、C++IO流

C++系統實現了一個龐大的類庫，其中ios為基類，其他類都是直接或間接派生自ios類

1.C++標準IO流

C++標準庫提供了4個全局流對象cin、cout、cerr、clog。

cout進行標準輸出，即數據從內存流向控制臺(顯示器)。

cin進行標準輸入即數據通過鍵盤輸入到程序中。

cerr用來進行標準錯誤的輸出。

clog進行日志的輸出，

從上圖可以看出，cout、cerr、clog是ostream類的三個不同的對象，因此這三個對象現在基本沒有區別，只是應用場景不同。在使用時候必須要包含文件并引入std標準命名空間。

另外：

（1）cin為緩沖流。鍵盤輸入的數據保存在緩沖區中，當要提取時，是從緩沖區中拿。只有把輸入緩沖區中的數據取完后，才要求輸入新的數據。

（2）輸入的數據類型必須與要提取的數據類型一致，否則出錯。

（3）空格和回車都可以作為數據之間的分格符，所以多個數據可以在一行輸入，也可以分行輸入。但如果是字符型和字符串，則空格（ASCII碼為32）無法用cin輸入，字符串中也不能有空格。回車符也無法讀入。

（4）cin和cout可以直接輸入和輸出內置類型數據，標準庫已經將所有內置類型的輸入和輸出全部重載了:

（5）自定義類型需要對<<和>>進行重載。

2. C++文件IO流 

C++根據文件內容的數據格式分為二進制文件和文本文件。

采用文件流對象操作文件的一般步驟：

（1） 定義一個文件流對象【ifstream ifile(只輸入用)，ofstream ofile(只輸出用)，fstream iofile(既輸入又輸出用)】

（2） 使用文件流對象的成員函數打開一個磁盤文件

（3） 使用提取和插入運算符對文件進行讀寫操作，或使用成員函數進行讀寫

（4） 關閉文件

四、stringstream

在C語言中，如果想要將一個整形變量的數據轉化為字符串格式，可以使用itoa()函數，或使用sprintf()函數。
但在轉化時，都得需要先給出保存結果的空間，空間不好界定，且轉化格式不匹配時，可能還會得到錯誤的結果甚至程序崩潰。

int main()
{
    int n = 123456789;
    char s1[32];
 
    _itoa(n, s1, 10);
 
    char s2[32];
    sprintf(s2, "%d", n);
 
    char s3[32];
    sprintf(s3, "%f", n);
 
    return 0;
}

在C++中，可以使用stringstream類對象來避開此問題。

使用時要包含頭文件stream。該頭文件下，標準庫三個類：istringstream、ostringstream 和 stringstream，分別用來進行流的輸入、輸出和輸入輸出操作。

其中stringstream主要可以用來：將數值類型數據格式化為字符串，字符串拼接。

stringstream實際是在其底層維護了一個string類型的對象用來保存結果。

多次數據類型轉化時，一定要用clear()來清空，才能正確轉化，但clear()不會將stringstream底層的string對象清空。

可以使用s. str("")方法將底層string對象設置為""空字符串。

可以使用s.str()將讓stringstream返回其底層的string對象。

stringstream使用string類對象代替字符數組，可以避免緩沖區溢出的危險，而且其會對參數類型進行推演，不需要格式化控制，也不會出現格式化失敗的風險。

以上是“C++中IO流怎么實現”這篇文章的所有內容，感謝各位的閱讀！相信大家都有了一定的了解，希望分享的內容對大家有所幫助，如果還想學習更多知識，歡迎關注億速云行業資訊頻道！