第8章 IO流標準庫.ppt

1、,第八章 C+ I/O流標準庫,本章內(nèi)容,I/O流概述 流的輸入和輸出操作 格式化輸入輸出,教學重點：,掌握對文本文件的打開和關閉操作； 掌握流插入運算符(）和輸入流類成員函數(shù)get(),getline()的使用；,一、 C+ I/O流概述,I/O流：數(shù)據(jù)在外部設備和內(nèi)存之間的數(shù)據(jù)流 輸入流：由外部設備流向內(nèi)存的數(shù)據(jù)流。從輸入流中獲取數(shù)據(jù)的操作稱為輸入、讀或提取操作。 輸出流：由內(nèi)存流向外部設備的數(shù)據(jù)流。將數(shù)據(jù)放入輸出流的操作稱為輸出、寫或插入操作。 I/O操作的要素：指定I/O設備、I/O操作類型和方式、操作對象,內(nèi)存,x,y,2,3,cinxy;,3 2,3 2,輸出設備,輸入設備,屏幕,

2、磁盤文件,鍵盤,磁盤文件,1. 程序中的輸入/輸出操作,coutxy;,CPU,一、 C+ I/O流概述,2.C+ I/O流類庫 C+系統(tǒng)提供的完成I/O操作的一組類。主要包括： 標準流類：處理與標準輸入設備（鍵盤）和輸出設備（顯示器）關聯(lián)的數(shù)據(jù)流 文件流類：處理與磁盤文件關聯(lián)的數(shù)據(jù)流 字符串流類：利用內(nèi)存中的字符數(shù)組處理數(shù)據(jù)的輸入輸出 異常類等：處理異常錯誤,常用I/O流類列表,fstream.h,輸入/輸出文件流類,fstream,iostream.h,通用輸入/輸出流類和其他輸入/輸出流的基類,iostream,fstream.h,輸出文件流類,ofstream,fstream.h,輸入

3、文件流類,ifstream,iostream.h,通用輸出流類和其他輸出流類的基類,istream,iostream.h,流的抽象基類,ios,包含文件,說 明,類 名,ostream,通用輸入流類和其他輸入流的基類,iostream.h,3.使用I/O流的基本步驟 （1）聲明I/O流類的對象，以指明程序中所使用的I/O流類型。 （2）將I/O流類的對象與具體的設備關聯(lián)以指定完成操作的具體設備。 （3）選取適當?shù)腎/O操作方法來實現(xiàn)數(shù)據(jù)的讀寫。,注意： 對于標準流，只需第三步。 對于其他流，三步都需要。,1. 使用的類 istream、 ostream、iostream 2. 需要的頭文件 i

4、ostream.h 3.C+中已預定義的標準I/O流類對象 cin：istream 類的對象，處理標準輸入設備的輸入。 cout：ostream 類的對象，處理標準輸出設備的輸出。 cerr：ostream 類的對象，處理在標準輸出設備上輸出 錯誤信息（非緩沖）。 clog：ostream 類的對象，處理在標準輸出設備上輸出 錯誤信息（緩沖）。,二、標準 I/O流的使用,4.輸入輸出方法 1）使用C+已重載的通用流運算符 （提取運算符）：輸入，從流中獲取數(shù)據(jù)到內(nèi)存。 （插入運算符）：輸出，將內(nèi)存數(shù)據(jù)添加到流中輸出。 注意： C+已重載的通用流運算符只能處理基本的數(shù)據(jù)類型的數(shù)據(jù)，如果要處理自定義

5、的類型數(shù)據(jù)需要用戶來重載 2）使用I/O流類的成員函數(shù),二、標準 I/O流的使用,5.常用的輸出流成員函數(shù) (1)put函數(shù) 該函數(shù)的用法是: 輸出流對象名.put(ch) 該函數(shù)僅輸出存儲在ch中的一個字符,且返回當前輸出流對象。 例如:cout.put(A).put(t);/屏幕輸出：At,二、標準 I/O流的使用,5.常用的輸出流成員函數(shù) (2)write函數(shù) 該函數(shù)的用法是: 輸出流對象名.write(s,n) 該函數(shù)輸出字符指針s與所指向的字符串中的n個字符。當s所指字符串不足n時補空格,返回當前輸出流對象。 例1: cout.write(12345,3).write(ABCDE,7

6、).put(t); 輸出結果為: 123ABCDE t 例2: int a5=1,2,3,4,5; cout.write(char *)a,sizeof(a); cout.write(char *) 輸出結果為:,二、標準 I/O流的使用,5.常用的輸入流成員函數(shù),二、標準 I/O流的使用,格式1：輸入流對象名.get()， 功能：從輸入流中讀取一個字符(包括空白符)，并將該字符作為函數(shù)返回值，若遇流結束符，返回EOF。 其中：空白符指的是空格符制表符換行符以及轉義字符流結束符是指：ctrl+z 例：將鍵盤輸入若干字符中的第一個#存入字符變量 char c; doc=cin.get();whi

7、le(c!=#);,1）使用get()函數(shù)讀入字符數(shù)據(jù),1）使用函數(shù)get() 讀入字符數(shù)據(jù),格式2：輸入流對象名.get(c) 功能：從輸入流中讀取一個字符(包括空白符)賦給字符變量c，若遇文件結束符，返回0，否則返回非0。 例：將鍵盤輸入若干字符中的第一個#存入字符變量 char c; docin.get(c);while(c!=#);,1）使用函數(shù)get() 讀入字符數(shù)據(jù),格式3：輸入流對象名.get(s,n,終止字符); 功能：從輸入流讀取n-1個字符，并在其后加入0，存放在由s指向的內(nèi)存空間。若遇終止字符或流結束符則提前結束讀操作。終止字符的缺省值為n 。 返回值: 調(diào)用該函數(shù)的輸入

8、流對象。,例8-3：get函數(shù)使用示例,2）使用getline()讀入字符串。,功能： 從輸入流讀取n-1個字符，在其后加入0，存放在由字符指針s指向的內(nèi)存空間。若遇終止字符或流結束符則提前結束讀操作。終止字符的缺省值為n 。 返回值：調(diào)用該函數(shù)的輸入流對象,調(diào)用形式為： 輸入流對象.getline(字符指針s,字符個數(shù)n,終止字符);,例8-4：與getline輸入字符數(shù)據(jù)的區(qū)別,例：帶三個參數(shù)get與getline輸入的區(qū)別,使用get,使用getline,執(zhí)行,執(zhí)行,差別是：在遇到終止字符時，get()使讀指針停在終止字符處，而getline()將讀指針移到終止字符的下一個位置。,例：文

9、件示例,執(zhí)行,Data.txt,三、文件I/O流的使用,0 0 1 2 文件結束符,字節(jié)編號：1 2 3 4 5 n-1 Ctrl+Z,（2）文件結構：C+把每個文件都看成是一個有序的字節(jié)序列，每個文件都以文件結束符標志文件的結束。例如：,（1）文件： 存儲在外部設備上的數(shù)據(jù)。用于長期保存數(shù)據(jù)。,三、文件I/O流的使用,1.磁盤文件簡介,存儲內(nèi)容,（3）文件格式 文本文件：數(shù)值和字符均按ASCII碼格式存儲 例如，數(shù)字3.141存儲時占5個字節(jié)。 00110011 00101110 00110001 00110100 00110001 二進制文件：字符按ASCII碼存儲，數(shù)值按內(nèi)部形式存儲 例

10、如，數(shù)字3.141存儲時占4個字節(jié)。 01000000 01001001 00001111 11010000 文本文件可以用文本編輯器打開查看便于閱讀，讀寫時需要進行格式轉換；二進制文件用文本編輯器打開時看到的是亂碼，不便于閱讀；讀寫時不需要格式轉換，效率高。,三、文件I/O流的使用,示例,示例,（4）文件的讀寫方式,隨機方式：在文件的任何位置進行讀或?qū)憽?讀/寫指針,順序方式：按數(shù)據(jù)在文件中的物理排列順序依次讀或?qū)憽?注意：在C+中，文本文件只能以順序方式讀寫；二進制文件既可以順序方式讀寫也可以二進制方式讀寫。,2. 文件的使用 定義文件流對象 打開文件用于讀和寫 檢查打開是否成功 讀或?qū)憯?shù)

11、據(jù) 使用完文件后要關閉文件 3.文件流使用的類和頭文件 類：ifstream、ofstream、fstream 頭文件：fstream.h,四、 文件輸出流,定義文件輸出流對象 當在程序中要將數(shù)據(jù)寫入一個磁盤文件時，需要先定義一個ofstream類的對象（輸出流對象）并與該文件關聯(lián)。 方法主要有兩種：,方法1： 先定義輸出流類對象, 再調(diào)用open成員函數(shù)打開文件,例：ofstream outfile; /建立文件輸出流類對象 outfile.open(“datal.txt”,ios:out); /打開文件,方法2： 在定義輸出流類對象時打開相關聯(lián)的文件,例：ofstream outfile

12、(“datal.txt”,ios:out);,四、輸出流,2. 文件打開成功與否的判斷方法 打開文件失敗，對象取值為0；成功則為非0。 3.使用完文件后應該關閉文件，方法是： 文件流對象.close();,四、輸出流,4.向輸出流插入數(shù)據(jù)的方法 1）使用重載的流插入運算符（)輸出各種數(shù)據(jù) 2）使用輸出流類成員函數(shù)put()輸出一個字符。 3）使用輸出流類成員函數(shù)write()以二進制形式輸出數(shù)據(jù)。,例1 使用向文本文件寫入數(shù)據(jù),執(zhí)行,test1.txt,例2：put函數(shù)使用示例,執(zhí)行,file1.txt,file2.txt,例3 使用write()向二進制文件寫入數(shù)值數(shù)據(jù)。, 使用write(

13、)寫入數(shù)值數(shù)據(jù)，一定是二進制文件，用文本編輯器打開時看到的是亂碼。,執(zhí)行,test3,五、文件輸入流,定義文件輸入流對象 從一個磁盤文件輸入數(shù)據(jù)前，需要定義一個ifstream類的對象（輸入流對象）與該文件關聯(lián)。方法主要有兩種：,方法1： 先定義文件對象,然后調(diào)用open成員函數(shù)打開文件,例：ifstream infile; /聲明文件輸入流對象 infile.open(“data1.txt”,ios:in); /打開文件，使流對象與文件建立聯(lián)系,方法1： 在定義文件對象時打開相關聯(lián)的文件,例：ifstream infile (“data1.txt”,ios:in);,五、文件輸入流,2.從輸

14、入流提取數(shù)據(jù)的方法 1）使用重載的流提取運算符（)輸入各種數(shù)據(jù) 2）使用輸入流類成員函數(shù)get()輸入字符數(shù)據(jù)。 3）使用輸入流類成員函數(shù)getline()輸入字符數(shù)據(jù) 4）使用輸入流類成員函數(shù)read()從二進制文件讀入數(shù)據(jù),3. 判斷到達文件尾的方法 利用輸入流成員函數(shù)eof( ) 如果到達文件尾，沒有可讀的內(nèi)容，返回非0，否則返回0 利用get函數(shù)的返回值是否是EOF來判斷 利用提取運算符 提取數(shù)據(jù)，如果沒有內(nèi)容可讀返回 0，否則返回非0,五、文件輸入流,例1 使用提取運算符（）從文本文件讀數(shù)據(jù)。,執(zhí)行,例2 使用成員函數(shù)getline()從文本文件讀數(shù)據(jù)。,例3 利用讀取文件中的數(shù)值數(shù)

15、據(jù)示例。,執(zhí)行,test.txt,例4： get函數(shù)使用示例。,執(zhí)行,file1.txt,file2.txt,4）使用輸入流類成員函數(shù)read() 讀取數(shù)據(jù)。, 該函數(shù)主要用于對二進制文件的讀取。,格式： 輸入流對象名. read(buf, n) 功能：從輸入流中讀取n個字節(jié)(含換行符在內(nèi))或遇到輸入流結束符(ctrl+z)時結束操作讀入的數(shù)據(jù)存入字符指針buf所指存儲區(qū),且不在字符串尾添加空字符(0) 返回值：當前輸入流對象,例5 讀寫二進制文件示例。,執(zhí)行,data3.dat,六、以隨機方式讀/寫文件, 對文件的讀寫受到一個定位指針的控制。 讀指針：從讀指針當前所指位置讀出數(shù)據(jù)，向后移動讀

16、指針使其指向下一個數(shù)據(jù)。 寫指針：把數(shù)據(jù)寫到寫指針當前所指位置，向后移動寫指針，使其指向下一個寫數(shù)據(jù)的位置。, 利用C+流類中提供的成員函數(shù)，可改變讀/寫指針，從而實現(xiàn)對文件的隨機讀/寫。, 隨機訪問多用于二進制文件。,六、以隨機方式讀/寫文件, 操作寫指針的成員函數(shù) 1）移動寫指針。 調(diào)用格式1： 輸出流對象名.seekp(流中位置); 調(diào)用格式2： 輸出流對象名.seekp(偏移量,參照位置); 取ios類中的枚舉量：beg(0)相對文件頭； curr(1)相對文件當前位置；end(2)相對文件尾。 2）返回寫指針當前位置（相對于文件頭的字節(jié)數(shù)）。 調(diào)用格式： 輸出流對象名.tellp()

17、,六、以隨機方式讀/寫文件, 操作讀指針的成員函數(shù) 1）移動讀指針。 調(diào)用格式1： 輸入流對象名.seekg(流中位置); 調(diào)用格式2： 輸入流對象名.seekg(偏移量,參照位置); 取ios類中的枚舉量：beg(0)相對文件頭； curr(1)相對文件當前位置；end(2)相對文件尾。 2）返回讀指針當前位置（相對于文件頭的字節(jié)數(shù)）。 調(diào)用格式： 輸入流對象名.tellg(),例 文件的隨機訪問示例。把100個素數(shù)存入文件data.bin。從文件data.bin中取出第n個素數(shù)并輸出。,8.4 格式化輸入輸出, 格式化輸入輸出是指控制文本模式I/O流的格式。例如，設置字段寬度、對齊方式、輸出數(shù)字的精度等。C+提供兩種進行格式化輸入輸出的方法: 用ios類的成員函數(shù)設置格式 使用格式操縱算子 格式成員函數(shù)和格式操縱算子詳細情況見書。,例：格式化輸出成員函數(shù)使用示例。,0123456