《流類庫與輸入輸出》課件

《流類庫與輸入輸出》ppt課件contents目錄流類庫概述流類庫的主要類和函數(shù)流類庫的使用方法輸入輸出流在程序中的應用輸入輸出流的異常處理輸入輸出流的性能優(yōu)化01流類庫概述0102流類庫的定義數(shù)據(jù)流可以來自文件、網(wǎng)絡連接或其他數(shù)據(jù)源，流類庫使得程序員能夠以統(tǒng)一的方式處理不同類型的輸入輸出操作。流類庫是一種用于處理輸入輸出流的軟件庫，它提供了一組函數(shù)和類，用于讀取、寫入和管理數(shù)據(jù)流。

流類庫的用途提高開發(fā)效率流類庫提供了一組標準化的接口和功能，使得程序員可以更加高效地編寫輸入輸出相關的代碼，避免了重復造輪子。簡化復雜操作流類庫封裝了底層操作系統(tǒng)的細節(jié)，使得程序員可以更加專注于業(yè)務邏輯的實現(xiàn)，而不需要關心底層的實現(xiàn)細節(jié)。提高代碼可維護性使用流類庫可以使得代碼更加模塊化、可重用和可維護，降低了代碼的耦合度。標準庫的出現(xiàn)隨著C的發(fā)展，標準庫中提供了更加豐富和強大的流類庫，如iostream庫。這些庫提供了更加高級和方便的功能，如文件操作、字符串流等。早期流類庫早期的流類庫主要基于C語言，如stdio.h頭文件中的函數(shù)。這些函數(shù)提供了基本的輸入輸出功能，但使用起來比較繁瑣。第三方流類庫除了標準庫外，還有很多第三方流類庫可供選擇，如log4cpp、spdlog等。這些庫提供了更加靈活和定制化的功能，滿足了不同場景的需求。流類庫的發(fā)展歷程02流類庫的主要類和函數(shù)

輸入輸出流類輸入輸出流類是C標準庫中提供的基本流類，用于數(shù)據(jù)的輸入和輸出操作。輸入輸出流類包括istream、ostream、fstream等，其中istream用于從輸入流中讀取數(shù)據(jù)，ostream用于向輸出流中寫入數(shù)據(jù)，fstream用于讀寫文件。輸入輸出流類提供了一系列的函數(shù)和運算符，用于執(zhí)行各種輸入輸出操作，如讀取和寫入數(shù)據(jù)、格式化輸出等。文件輸入輸出流類提供了打開、關閉、讀取和寫入文件等操作，同時還提供了對文件進行定位和隨機訪問的功能。使用文件輸入輸出流類可以方便地讀取和寫入文件，同時還可以對文件進行加密和解密等操作。文件輸入輸出流類是fstream的子類，用于讀寫文件。文件輸入輸出流類控制臺輸入輸出流類是iostream的子類，用于從控制臺讀取輸入和向控制臺輸出結果?？刂婆_輸入輸出流類提供了讀取控制臺輸入、向控制臺輸出文本、格式化輸出等功能。使用控制臺輸入輸出流類可以方便地從控制臺獲取用戶輸入，同時還可以將結果輸出到控制臺，方便調試和交互?？刂婆_輸入輸出流類網(wǎng)絡輸入輸出流類是用于網(wǎng)絡通信的流類，提供了基于TCP/IP協(xié)議的網(wǎng)絡通信功能。網(wǎng)絡輸入輸出流類提供了建立網(wǎng)絡連接、發(fā)送和接收數(shù)據(jù)等功能。使用網(wǎng)絡輸入輸出流類可以實現(xiàn)基于網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)傳輸和控制，可以用于開發(fā)各種網(wǎng)絡應用程序，如聊天室、FTP服務器等。網(wǎng)絡輸入輸出流類03流類庫的使用方法使用`ifstream`、`ofstream`或`fstream`類打開文件，如`ifstreaminputFile("example.txt");`打開文件使用`close()`函數(shù)關閉文件，如`inputFile.close();`關閉文件流的打開與關閉使用`>>`運算符或`getline()`函數(shù)從輸入流中讀取數(shù)據(jù)，如`intnum;inputFile>>num;`或`getline(inputFile,line);`使用`<<`運算符或`write()`函數(shù)向輸出流中寫入數(shù)據(jù)，如`outputFile<<"Hello,world!";`或`write(outputFile,buffer,size);`數(shù)據(jù)的輸入寫入數(shù)據(jù)讀取數(shù)據(jù)使用流類庫中的格式化函數(shù)，如`setw()`、`setprecision()`、`fixed()`等，來控制數(shù)據(jù)的輸入輸出格式?？刂戚斎胼敵龈袷绞褂昧黝悗熘械母袷交敵龊瘮?shù)，如`cout.setf()`、`cout.unsetf()`等，來設置或取消設置格式標志。格式化輸出使用流類庫中的格式化輸入函數(shù)，如`cin.width()`、`cin.precision()`等，來設置或獲取格式化參數(shù)。格式化輸入流的格式化04輸入輸出流在程序中的應用讀取文本文件讀取二進制文件讀取大型文件讀取特定格式文件從文件中讀取數(shù)據(jù)01020304使用輸入流類如`ifstream`，打開文件并逐行讀取內容。使用輸入流類如`ifstream`，打開文件并讀取二進制數(shù)據(jù)。使用緩沖區(qū)和指針，將數(shù)據(jù)從文件中讀取到緩沖區(qū)中，再進行處理。使用特定的輸入流類或自定義的輸入流類，按照特定格式解析文件內容。使用輸出流類如`ofstream`，打開文件并逐行寫入內容。寫入文本文件使用輸出流類如`ofstream`，打開文件并寫入二進制數(shù)據(jù)。寫入二進制文件使用緩沖區(qū)，將數(shù)據(jù)從內存中寫入到緩沖區(qū)中，再寫入到文件中。寫入大型數(shù)據(jù)使用特定的輸出流類或自定義的輸出流類，按照特定格式組織數(shù)據(jù)并寫入文件。寫入特定格式文件向文件中寫入數(shù)據(jù)010204從控制臺讀取數(shù)據(jù)使用`cin`對象從標準輸入流中讀取數(shù)據(jù)。使用`getline()`函數(shù)從控制臺讀取一行字符串。使用`ignore()`函數(shù)忽略控制臺中的空格、制表符和換行符。使用`peek()`函數(shù)查看下一個字符而不從輸入流中刪除它。03使用`cout`對象向標準輸出流中寫入數(shù)據(jù)。使用`put()`函數(shù)向控制臺輸出一個字符。使用`write()`函數(shù)向控制臺輸出一個字符串或字符數(shù)組。使用`flush()`函數(shù)確保所有緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)都被立即寫入控制臺。01020304向控制臺寫入數(shù)據(jù)05輸入輸出流的異常處理輸入輸出異常是指在程序進行輸入或輸出操作時，由于某些原因導致操作失敗或數(shù)據(jù)損壞的情況。輸入異常通常發(fā)生在讀取數(shù)據(jù)時，如文件不存在、文件格式不正確等。輸出異常通常發(fā)生在寫入數(shù)據(jù)時，如磁盤空間不足、無法打開文件等。輸入輸出異常的定義123在程序中捕獲和處理異常，確保程序能夠正常運行。使用異常處理機制在操作輸入輸出流之前，檢查流的狀態(tài)是否正常，如文件是否可讀或可寫。檢查輸入輸出流的狀態(tài)在C中，可以使用標準庫提供的異常處理類來處理輸入輸出異常，如std:fstream、std:iostream等。使用異常處理類輸入輸出異常的處理方法確保輸入數(shù)據(jù)的格式正確，避免因格式不匹配導致異常。規(guī)范輸入輸出格式檢查資源可用性使用異常處理機制在操作輸入輸出資源之前，檢查資源是否可用，如文件是否存在、磁盤空間是否足夠等。在程序中合理使用異常處理機制，確保程序能夠正確處理異常情況。030201輸入輸出異常的預防措施06輸入輸出流的性能優(yōu)化緩沖區(qū)作用緩沖區(qū)主要用于提高數(shù)據(jù)傳輸效率，通過將數(shù)據(jù)暫存于緩沖區(qū)中，減少直接與硬件交互的次數(shù)，降低系統(tǒng)開銷。緩沖區(qū)大小選擇緩沖區(qū)大小的選擇對性能優(yōu)化至關重要，過小可能導致頻繁的讀寫操作，過大則可能造成內存浪費。緩沖區(qū)分類根據(jù)用途和特性，緩沖區(qū)可分為輸入緩沖區(qū)、輸出緩沖區(qū)和系統(tǒng)緩沖區(qū)等。緩沖區(qū)的使用異步I/O允許程序在等待數(shù)據(jù)傳輸完成的同時執(zhí)行其他任務，從而提高程序的并發(fā)性能。異步I/O直接內存訪問允許程序繞過操作系統(tǒng)，直接與硬件交互，提高數(shù)據(jù)傳輸效率。直接內存訪問零拷貝技術通過減少數(shù)據(jù)在內存中的復制次數(shù)，降低CPU和內存的使用率，提高數(shù)據(jù)傳輸效率。零拷貝技術高效的輸入輸出方式03并行數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)并行數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)通過將數(shù)據(jù)分成多個片