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C++ 基本的输入输出

开源方舟 2020-08-02

C++ 基本的输入输出

C++ 标准库提供了一组丰富的输入/输出功能,我们将在后续的章节进行介绍。本章将讨论 C++ 编程中最基本和最常见的 I/O 操作。

C++ 的 I/O 发生在流中,流是字节序列。如果字节流是从设备(如键盘、磁盘驱动器、网络连接等)流向内存,这叫做输入操作。如果字节流是从内存流向设备(如显示屏、打印机、磁盘驱动器、网络连接等),这叫做输出操作。

I/O 库头文件

下列的头文件在 C++ 编程中很重要。

头文件 函数和描述
<iostream> 该文件定义了 cin、cout、cerr 和 clog 对象,分别对应于标准输入流、标准输出流、非缓冲标准错误流和缓冲标准错误流。
<iomanip> 该文件通过所谓的参数化的流操纵器(比如 setw 和 setprecision),来声明对执行标准化 I/O 有用的服务。
<fstream> 该文件为用户控制的文件处理声明服务。我们将在文件和流的相关章节讨论它的细节。

标准输出流(cout)

预定义的对象 cout 是 ostream 类的一个实例。cout 对象"连接"到标准输出设备,通常是显示屏。cout 是与流插入运算符 << 结合使用的,如下所示:

#include <iostream>

using namespace std;

int main( )
{
char str[] = "Hello C++";

cout << "Value of str is : " << str << endl;
}

当上面的代码被编译和执行时,它会产生下列结果:

Value of str is : Hello C++

C++ 编译器根据要输出变量的数据类型,选择合适的流插入运算符来显示值。<< 运算符被重载来输出内置类型(整型、浮点型、double 型、字符串和指针)的数据项。

流插入运算符 << 在一个语句中可以多次使用,如上面实例中所示,endl 用于在行末添加一个换行符。

标准输入流(cin)

预定义的对象 cin 是 istream 类的一个实例。cin 对象附属到标准输入设备,通常是键盘。cin 是与流提取运算符 >> 结合使用的,如下所示:

#include <iostream>

using namespace std;

int main( )
{
    char name[50];

    cout << "请输入您的名称:";
    cin >> name;
    cout << "您的名称是:" << name << endl;
}

当上面的代码被编译和执行时,它会提示用户输入名称。当用户输入一个值,并按回车键,就会看到下列结果:

请输入您的名称:cplusplus
您的名称是:cplusplus

C++ 编译器根据要输入值的数据类型,选择合适的流提取运算符来提取值,并把它存储在给定的变量中。

流提取运算符 >> 在一个语句中可以多次使用,如果要求输入多个数据,可以使用如下语句:

cin >> name >> age;

这相当于下面两个语句:

cin >> name;
cin >> age;

标准错误流(cerr)

预定义的对象 cerr 是 ostream 类的一个实例。cerr 对象附属到标准错误设备,通常也是显示屏,但是 cerr 对象是非缓冲的,且每个流插入到 cerr 都会立即输出。

cerr 也是与流插入运算符 << 结合使用的,如下所示:

#include <iostream>

using namespace std;

int main( )
{
char str[] = "Unable to read....";

cerr << "Error message : " << str << endl;
}

当上面的代码被编译和执行时,它会产生下列结果:

Error message : Unable to read....

标准日志流(clog)

预定义的对象 clog 是 ostream 类的一个实例。clog 对象附属到标准错误设备,通常也是显示屏,但是 clog 对象是缓冲的。这意味着每个流插入到 clog 都会先存储在缓冲区中,直到缓冲填满或者缓冲区刷新时才会输出。

clog 也是与流插入运算符 << 结合使用的,如下所示:

#include <iostream>

using namespace std;

int main( )
{
char str[] = "Unable to read....";

clog << "Error message : " << str << endl;
}

当上面的代码被编译和执行时,它会产生下列结果:

Error message : Unable to read....

通过这些小实例,我们无法区分 cout、cerr 和 clog 的差异,但在编写和执行大型程序时,它们之间的差异就变得非常明显。所以良好的编程实践告诉我们,使用 cerr 流来显示错误消息,而其他的日志消息则使用 clog 流来输出。



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