VC++ 之 输入/输出流类库
在C++中，数据从一个对象到另一个对象的传送被抽象为“流”，由它负责在数据的产生者和使用者之间建立联系，并管理数据的流动。
在现代操作系统中，一切输入/输出设备，包括键盘、显示器、打印机、网卡、磁盘、声卡等，都被视为广义的文件。在C++中，与这些文件的交互，即数据的输入/输出，是通过包含在C++标准库里的输入/输出（I/O）流类库来实现的。
C++的基本流类体系
流类体系
整个流类体系是一个派生类体系，如下图所示。
图 输入/输出流类派生体系
按ANSI C++标准，类ios是抽象类，它的析构函数是虚函数，它的构造函数为保护的，作为所有基本流类的基类。VC++中有一个构造函数ios (streambuf*)为公有，与ANSI C++不同。
在流类库中，最重要的两部分功能为标准输入/输出（standard input/output）和文件处理。
在C++的流类库中定义了四个全局流对象：cin，cout，cerr和clog。可以完成人机交互的功能。
- cin：标准输入流对象，键盘为其对应的标准设备。带缓冲区的，缓冲区由streambuf类对象来管理。
- cout：标准输出流对象，显示器为标准设备。带缓冲区的，缓冲区由streambuf类对象来管理。
- cerr和clog：标准错误输出流，输出设备是显示器。为非缓冲区流，一旦错误发生立即显示。
要使用这四个功能，必须包含<iostream.h>文件。
提取运算符“>>”（stream_extraction operator）和插入运算符“<<”（stream_insertion operator），执行输入/输出操作。
- “提取”的含义是指输入操作，可看作从流中提取一个字符序列。
- “插入”的含义是指输出操作，可看作向流中插入一个字符序列。
文件处理完成永久保存的功能。在VC++的MFC编程中采用了序列化（Serialization）。
C++输入输出的格式控制
C++在类ios中提供格式化输入输出。
格式控制符
使用格式控制符，可以进行格式化输入输出。这些格式对所有文本方式的输入输出流均适用。
格式控制符定义为公有的无名的枚举类型：
enum{
skipws=0x0001, //跳过输入中的空白字符
left=0x0002, //输出左对齐
right=0x0004, //输出右对齐
internal=0x0008, //在输出符号或数制字符后填充
dec=0x0010, //在输入输出时将数据按十进制处理
oct=0x0020, //在输入输出时将数据按八进制处理
hex=0x0040, //在输入输出时将数据按十六进制处理
showbase=0x0080, //在输出时带有表示数制基的字符
showpoint=0x0100, //输出浮点数时,必定带小数点
uppercase=0x0200, //输出十六进制,用大写
showpos=0x0400, //输出正数时,加”+”号
scientific=0x0800, //科学数方式输出浮点数
fixed=0x1000, //定点数方式输出实数
unitbuf=0x2000, //插入后,立即刷新流
stdio=0x4000 //插入后,立即刷新stdout和stderr
}
该枚举量说明中的每一个枚举量，实际对应两字节数据（16位）中的一个位，所以可以同时采用几个格式控制，只要把对应位置1即可，这样既方便又节约内存。
取多种控制时，用或“|”运算符来合成，合成为一个长整型数，在ios中为：
protected:
long x_flags;
配合使用的格式控制标志
protected:
int x_precision; //标志浮点数精度,默认为6位
int x_width; //输出域宽,默认域宽为0，
//重设域宽只对其后第一输出项有效,如域宽不足,则不受限制
char x_fill; //标志域宽有富余时填入的字符
例1：整型数输出。
#include<iostream> using namespace std; int main(void){ int inum=255; cout<<"十进制方式"<<inum<<'\t'; cout.flags(ios::oct|ios::showbase);//八进制带数制基输出是前面加0;参数等效0x00a0 cout<<"八进制方式"<<inum<<'\t'; cout.setf(ios::hex); //等效0x0040,因是或关系,仍带基输出,格式为0x... cout<<"十六进制方式"<<inum<<endl; return 0; }
例2：浮点数输出
#include<iostream> using namespace std; int main(){ double fnum=31.415926535; cout<<"缺省域宽为:"<<cout.width()<<"位"<<'\n'; cout<<"缺省精度为:"<<cout.precision()<<"位"<<'\n'; //floatfield为0x1800 cout<<"缺省表达方式:"<<fnum<<'\n'; //按值大小,自动决定定点还是科学数方式 cout.setf(ios::scientific,ios::floatfield); //floatfield为0x1800 cout<<"科学数表达方式:"<<fnum<<'\n'; cout.setf(ios::fixed,ios::floatfield); //设为定点,取消科学数方式 cout<<"定点表达方式:"<<fnum<<'\n'; cout.precision(9); //精度为9位，小数点后9位 cout.setf(ios::scientific,ios::floatfield); cout<<"9位科学数表达方式"<<fnum<<'\n'; return 0; }
流操作子(setiosflags stream manipulator)
流格式控制成员函数的使用比较麻烦，可改用流操作子（Setiosflags Stream Manipulator）。例如setw()等，可代替流类中的格式控制成员函数。
注意，绝大多数流操作子仅适用于新的C++标准流类库（头文件不带.h），常用流操作子如下表所示。
cin,cout和clog都是缓冲流。对输出而言，仅当输出缓冲区满才将缓冲区中的信息输出，对输入而言，仅当输入一行结束，才开始从缓冲区中取数据，当希望把缓冲区中的信息立即输出，可用flush，加endl也有同样功能，回车并立即显示，不必等缓冲区满（endl清空缓冲区）。
例3：采用流操作子的浮点数输出
#include<iostream> #include<iomanip> using namespace std; int main(){ double fnum=31.415926535; cout<<"缺省域宽为:"<<cout.width()<<"位"<<'\n'; cout<<"缺省精度为:"<<cout.precision()<<"位"<<'\n'; //floatfield为0x1800 cout<<"缺省表达方式:"<<fnum<<'\n'; //按值大小,自动决定定点还是科学数方式 cout<<"科学数表达方式:"<<scientific<<fnum<<'\n'; //设为科学数方式 cout<<"定点表达方式:"<<fixed<<fnum<<'\n'; //设为定点,取消科学数方式 cout<<"9位科学数表达方式"<<setprecision(9)<<scientific<<fnum<<'\n';//精度9位指小数点后9位 return 0; }
