c++输入输出流
输入输出流类关系图
iostream头文件中4种流对象
| 对象 | 含义 | 对应设备 | 对应的类 | C语言对应文件 |
| cin | 标准输入流 | 键盘 | istream_withassign | stdin |
| cout | 标准输出流 | 控制台 | ostream_withassign | stdout |
| cerr | 标准错误流 | 控制台 | ostream_withassign | stderr |
| clog | 标准错误流 | 控制台 | ostream_withassign | stderr |
1. cout流在内存中对应开辟了一个缓存区，用来存放流中的数据，当向cout流插入一个endl时，不论缓冲区是否已满，都立即输出流中的所有数据，然后插入一个换行符，并刷新流（清空缓冲区）， 注意如果插人一个换行符”\n“（如cout<<a<<"\n"），则只输出和换行，而不刷新cout 流(但并不是所有编译系统都体现出这一区别）
2.cout 流通常是传送到显示器输出，但也可以被重定向 输出到磁盘文件，而cerr流中的信息只能在显示器输出，cerr是不经过缓冲区，直接向显示器上输出有关信息，而clog中的信息存放在缓冲区中，缓冲区满后或遇endl时向显示器输出
1. 标准输入流cin
（1）常用函数
| cin.get() | 返回单个字符 |
| cin.get(char cval) | 返回单个字符 |
| cin.get(_Elem *_Str, streamsize _Count) | 返回Count字符的字符串 |
| cin.get(Elem *_Str,count, _Elem _Delim) | Delim为结尾符 |
| cin.getline(char *_Str, Count, char _Delim) | |
| cin.ignore() | 读取字符并忽略指定字符 |
| cin.peek() | 检查下一个输入的字符，不会把字符从流中移除 |
| cin.putback(char cVal) | 返回一个字符给一个流 |
1. 使用cin从流中读出的字符，流中就没有字符了，再次读取时只能读取剩下的
2. 缓冲区只有在遇到EOF、手动敲回车，流缓存区满时，才能将流中的字符全部读出(即清空缓存区)
（2）示例
#include "stdio.h" #include <iostream> using namespace std; void main() { // 从流中读取个字符然后再放进去 char cVal = cin.get(); cin.putback(cVal); // 判断流中的第一个字符是不是刚放进去的字符 if (cin.peek() == cVal) { cout << "流中的第一个字符是刚放进去的字符" << endl; } else { cout << "流中的第一个字符不是刚放进去的字符" << endl; } // 从流中读取10个字符 char cBuff[11] = {0}; cin.get(cBuff,11); // 注意这里是11 // 从流中忽略5个字符，再读取10个字符 cin.ignore(5); char cBuff1[11] = {0}; cin.get(cBuff1, 11, EOF); // 读取剩下的字符 char cBuff2[100] = {0}; cin.get(cBuff2, 100); //输出读到的数据 cout<<"第一个字符"<<cVal<<endl; cout<<"第一组 字符串："<<cBuff<<endl; cout<<"第二组 字符串："<<cBuff1<<endl; cout<<"剩下的字符串："<<cBuff2<<endl; system("pause"); return; }
2. 标准输出流cout
（1）用于控制输出格式的流成员函数
| 流成员函数 | 作用相同的控制符 | 作用 |
| precision(n) | setprecision(n) | 设置实数的精度 |
| width(n) | setw(n) | 设置字符宽度 |
| fill(char cVal) | setfill(char cVal) | 设置填充字符 |
| setf() | setiosflags() | 设置输出各格式状态 |
| unsetf() | resetiosflags() | 终止已经设置的输出格式状态，在括号中应指定内容 |
（2）设置格式状态的格式标志
| 格式标志 | 作用 |
| ios::left | 输出数据在本域宽范围内向左对齐 |
| ios::right | 输出数据在本域宽范围内向右对齐 |
| ios::internal | 数值的符号位在域宽内左对齐，数值右对齐，中间由填充字符填充 |
| ios::dec | 设置整数的基数为10 |
| ios:oct | 设置整数的基数为8 |
| ios::hex | 设置整数的基数为16 |
| ios::showbase | 强制输出整数的基数（八进制以0开头，十六进制以0x开头） |
| ios::showpoint | 强制输出浮点数的小树和尾数0 |
| ios::uppercase | 以科学计数法格式E和以十六进制输出字母时以大写表示 |
| ios::showpos | 对正数显示‘+’号 |
| ios::scientific | 浮点数以科学计数法格式输出 |
| ios::fixed | 浮点数以定点格式（小数形式）输出 |
| ios::unitbuf | 每次输出之后刷新所有的流 |
| ios::stdio | 每次输出之后清除stdout/stderr |
eg : cout.setf( ios::dec );cout.setf(ios::hex,ios::basefield)；【建议使用这种】
需注意:
1、fmtflags setf( fmtflags flags ); 使用这种，一定要先取消当前基【cout.unself()】，之后才可以设置新的基2、fmtflags setf( fmtflags flags, fmtflags needed ); 使用这种，第二个参数设为当前的基，或者当不知道当前基时，设为ios_base::basefield清除当前的所有可能的基
（3）输入输出流的控制符
| 控制符 | 作用 |
| dec | 设置基数10 |
| oct | 设置基数8 |
| hex | 设置基数16 |
| setfill(c) | 用字符填充 |
| setprecision(n) | 设置精度 |
| setw(n) | 设置宽度 |
| setiosflags(ios::fixed) | 设置浮点数以固定的小数位数显示 |
| setiosflags(ios::scientific) | 设置浮点数以科学计数法显示 |
| setiosflags(ios::skipws) | 忽略前导的空格 |
| setiosflags(ios::left) | 左对齐 |
| setiosflags(ios::right) | 右对齐 |
| setiosflags(ios::uppercase) | 数据以16进制输出时字母大写 |
| setiosflags(ios::lowercase) | 数据以16进制输出时字母小写 |
| setiosflags(ios::showpos) | 输出正数时给出+号 |
如果使用了控制符，需要加头文件include<iomanip>
文件输入输出流fstream
ofstream, ifstream, fstream
在头文件fstream中，在fstream类中，用open成员函数打开文件，实现类与文件的关联操作。
- open(filename, mode, prot)：对所属类进行用指定的参数进行特定的文件关联
几种打开方式(mode)：(这些方式可以用 '|' 组合起来)
1. 文件打开方式
| ios::in | 读文件 |
| ios::out | 写文件 |
| ios::app | 所有写入附加在文件末尾 |
| ios::ate | 打开一个已有文件，文件指针指向文件末尾 |
| ios::trunc | 打开文件，若文件存在则删除全部数据，若文件不存在则建立新文件，如已指定ios::out方式，而未指定ios::app,ios::ate,ios::in,则默认此方法 |
| ios::binary | 二进制打开文件 |
2. 属性值设置
打开文件的属性，这些方式可以用‘+’进行组合，这个参数可以省略不传
| 0 | 普通文件，打开操作 |
| 1 | 只读文件 |
| 2 | 隐含文件 |
| 4 | 系统文件 |
3. 文件状态判断
| is_open() | 文件是否正常打开 |
| bad() | 读写过程中是否出错 |
| fail() | 读写过程中是否出错 |
| eof() | 读文件到达文件末尾，返回True |
| good() | 以上任何一个返回True,这个就返回False |
4. 流指针设置
- 获得和设置流指针
- 对于所有的输入输出流都有至少一个指针，指向下一个要操作的位置
ofstream put_point
ifstream get_point
fstream put_point和get_point
- 获取流指针位置
tellg(): 返回输入流指针的位置(返回类型long)
tellp(): 返回输出流指针的位置(返回类型long)
- 设置指针位置
seekg(long position): 设置输入流指针位置为第position个字符(文件首位置为开始位置)
seekp(long position): 设置输出流指针到指定位置
istream &seekg(streamoff offset,seek_dir origin);
ostream &seekp(streamoff offset,seek_dir origin);
ios::beg： 文件开头
ios::cur： 文件当前位置
ios::end： 文件结尾
字符串输入输出流sstringstream
ostringstream：用于执行C风格字符串的输出操作
istringstream：用于执行C风格字符串的输入操作
stringstream：同时支持C风格字符串的输入输出操作
例1：
#include "stdio.h" #include <iostream> #include <sstream> using namespace std; void ostringstream_test() { ostringstream oss; oss << "this is test" << '\t'<< 123456; cout << oss.str() << endl; oss.str(""); // 清空之前的内容 // oss.clear(); // 并不能清空内存 cout << oss.str() << endl; // 浮点数转换限制 double dbVal = 123.123455677; oss << dbVal; cout << oss.str() << endl; oss.str(""); oss.precision(9); oss.setf(ios::fixed, ios::basefield); // 将浮点数的位数限定为小数点之后的位数 oss << dbVal; cout << oss.str() << endl; }
例2：
void istringstream_test() { // 输入 stringstream ss; ss << "this is test" << ' '<< 123456; cout << ss.str() << endl; // 输出 string out; while (ss >> out) { cout << out.c_str() << endl; } }
例：日志信息输出
（1）功能思维导图
（2）代码实现
Logging.h
#pragma once #include <stdio.h> #include <Windows.h> #define MAX_BUFFSIZE 8192 namespace Logger { enum LOGMODE { CONSOLE = 0x1, LOGFILE = 0x2, CONSOLE_FILE=0x3 }; enum LOGLEVEL { INFO = 0, DEBUG }; class CLogging { public: explicit CLogging(); explicit CLogging(const int LogMode, char *pFileName=NULL, char *pFileMode=NULL); ~CLogging(void); void LogPrintf(char* pFormat, ...); private: inline void OutputLoginfo(const char *pBuff); private: TCHAR *m_pLogFileName; TCHAR *m_pLogFileMode; int m_LogMode; FILE *m_pFile; HANDLE m_hMuex; }; }
Logging.cpp
#include "Logging.h" #include <time.h> namespace Logger { CLogging::CLogging(void) { m_pLogFileName = NULL; m_pLogFileMode = NULL; m_pFile = NULL; m_hMuex = NULL; } CLogging::CLogging( const int LogMode, char *pFileName, char *pFileMode ): m_LogMode(LogMode),m_pLogFileName(pFileName),m_pLogFileMode(pFileMode) { m_hMuex = CreateMutex(NULL, 0, NULL); m_pFile = NULL; switch (LogMode) { case CONSOLE: break; case LOGFILE: case CONSOLE_FILE: { m_pFile = fopen(m_pLogFileName, pFileMode); if (!m_pFile) { throw ("Open LogFile Error!"); } } break; } } CLogging::~CLogging(void) { if (m_pFile) { fclose(m_pFile); } if (m_hMuex!=NULL) { CloseHandle(m_hMuex); } } void CLogging::LogPrintf(char* pFormat, ... ) { DWORD nRet = WaitForSingleObject(m_hMuex, 5000); switch (nRet) { case WAIT_OBJECT_0: { va_list args; char cText[MAX_BUFFSIZE] = {0}; va_start(args, pFormat); vsprintf(cText, pFormat, args); OutputLoginfo(cText); va_end(args); ReleaseMutex(m_hMuex); } break; case WAIT_TIMEOUT: break; case WAIT_FAILED: break; } } inline void CLogging::OutputLoginfo( const char *pBuff ) { time_t CurrentTime; time(&CurrentTime); char TimeBuff[MAX_PATH] = {0}; char cBuff[MAX_BUFFSIZE] = {0}; // 根据日志级别的不同配置不同的显示信息 strftime(TimeBuff, sizeof(TimeBuff), "%H:%M:%S",localtime(&CurrentTime) ); //sprintf_s(cBuff, MAX_BUFFSIZE, "[%s] [%s: %s] %d entered\n %s", TimeBuff, __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__, pBuff); sprintf_s(cBuff, MAX_BUFFSIZE, "[%s] [%s:] %d entered\n %s", TimeBuff, __FUNCTION__, __LINE__, pBuff); switch (m_LogMode) { case CONSOLE: printf(cBuff); break; case LOGFILE: fputs(cBuff, m_pFile); break; case CONSOLE_FILE: printf(cBuff); fputs(cBuff, m_pFile); break; } } }
StopWatch.h
#pragma once namespace Logger { class CStopwatch { private: // 64位有符号整数可以用INT64 _int64 LARGE_INTEGER表示 LARGE_INTEGER m_nPerfFrequency; LARGE_INTEGER m_nPerFrefStart; public: CStopwatch(){QueryPerformanceFrequency(&m_nPerfFrequency); Start();} inline void Start(){QueryPerformanceCounter(&m_nPerFrefStart);} inline INT64 Now() const { LARGE_INTEGER nPerfNow; QueryPerformanceCounter(&nPerfNow); return ((nPerfNow.QuadPart - m_nPerFrefStart.QuadPart) * 1000) / m_nPerfFrequency.QuadPart; } inline INT64 NowInMicro() const { LARGE_INTEGER nPerfNow; QueryPerformanceCounter(&nPerfNow); return ((nPerfNow.QuadPart - m_nPerFrefStart.QuadPart) * 1000000) / m_nPerfFrequency.QuadPart; } }; }
test.cpp
#include "stdio.h" #include "Logging.h" #include "StopWatch.h" using namespace Logger; #include <iostream> using namespace std; bool bThead1 = false; bool bThead2 = false; void TestFun1() { CLogging log(CONSOLE|LOGFILE, "D:\\testlog.txt", "a+"); for (int i = 0 ; i < 100; i ++) { log.LogPrintf("%s 0x%0x\n", "hello", i); } } void TestFun2() { CLogging log(CONSOLE|LOGFILE, "D:\\testlog.txt", "a+"); for (int i = 101 ; i < 200; i ++) { log.LogPrintf("%s %0x\n", "hello", i); } } DWORD WINAPI ThreadFun1(LPVOID lparam) { TestFun1(); cout << "thread1 end" << endl; bThead1 = true; return 0; } DWORD WINAPI ThreadFun2(LPVOID lparam) { TestFun2(); cout << "thread2 end" << endl; bThead2 = true; return 0; } int main() { CStopwatch watch; //TestFun(); 单线程测试 // 多线程测试 DWORD lpThreadId1 = 0; DWORD lpThreadId2 = 1; HANDLE hThread1 = CreateThread(NULL, 0, ThreadFun1, NULL, 0, &lpThreadId1); //HANDLE hThread2 = CreateThread(NULL, 0, ThreadFun2, NULL, 0, &lpThreadId2); while(1) { if (bThead1 && bThead2) { break; } } cout <<"共用时："<< watch.Now()<<"ms" << endl; return 0; }
