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C语言的输入与输出 C语言中我们用到的最频繁的输入输出方式就是scanf()与printf()。 scanf(): 从标准输入设备(键盘)读取数据#xff0c;并将值存放… 文章目录 C语言的输入与输出流是什么CIO流C标准IO流C文件IO流二进制读写文本读写 stringstream的简单介绍 C语言的输入与输出
C语言的输入与输出 C语言中我们用到的最频繁的输入输出方式就是scanf()与printf()。 scanf(): 从标准输入设备(键盘)读取数据并将值存放在变量中。printf(): 将指定的文字/字符串输出到标准输出设备(屏幕)。 注意宽度输出和精度输出控制。C语言借助了相应的缓冲区来进行输入与输出。
对输入输出缓冲区的理解
可以屏蔽掉低级I/O的实现低级I/O的实现依赖操作系统本身内核的实现所以如果能够屏 蔽这部分的差异可以很容易写出可移植的程序。可以使用这部分的内容实现“行”读取的行为对于计算机而言是没有“行”这个概念有了这 部分就可以定义“行”的概念然后解析缓冲区的内容返回一个“行”。
流是什么 “流”即是流动的意思是物质从一处向另一处流动的过程是对一种有序连续且具有方向性的数 据 其单位可以是bit,byte,packet 的抽象描述。 C流是指信息从外部输入设备如键盘向计算机内部如内存输入和从内存向外部输出设 备显示器输出的过程。这种输入输出的过程被形象的比喻为“流”。
它的特性是有序连续、具有方向性
为了实现这种流动C定义了I/O标准类库这些每个类都称为流/流类用以完成某方面的功 能
CIO流
C系统实现了一个庞大的类库其中ios为基类其他类都是直接或间接派生自ios类 C标准IO流
C标准库提供了4个全局流对象cin、cout、cerr、clog使用cout进行标准输出即数据从内 存流向控制台(显示器)。使用cin进行标准输入即数据通过键盘输入到程序中同时C标准库还 提供了cerr用来进行标准错误的输出以及clog进行日志的输出从上图可以看出cout、 cerr、clog是ostream类的三个不同的对象因此这三个对象现在基本没有区别只是应用场景不 同。
注意 cin为缓冲流。键盘输入的数据保存在缓冲区中当要提取时是从缓冲区中拿。如果一次输 入过多会留在那儿慢慢用如果输入错了必须在回车之前修改如果回车键按下就无法 挽回了。只有把输入缓冲区中的数据取完后才要求输入新的数据。 输入的数据类型必须与要提取的数据类型一致否则出错。出错只是在流的状态字state中对 应位置位置1程序继续。 空格和回车都可以作为数据之间的分格符所以多个数据可以在一行输入也可以分行输 入。但如果是字符型和字符串则空格ASCII码为32无法用cin输入字符串中也不能有空格。回车符也无法读入。 cin和cout可以直接输入和输出内置类型数据原因标准库已经将所有内置类型的输入和 输出全部重载了 对于自定义类型如果要支持cin和cout的标准输入输出需要对和进行重载。 在线OJ中的输入和输出 对于IO类型的算法一般都需要循环输入输出严格按照题目的要求进行多一个少一个空格都不行。连续输入时vs系列编译器下在输入ctrlZ时结束
// 单个元素循环输入
while(cina)
{ // ...
}
// 多个元素循环输入
while(cabc)
{ // ...
}
// 整行接收
while(cinstr)
{// ...
}istream类型对象转换为逻辑条件判断值
istream operator (int val);
explicit operator bool() const;实际上我们看到使用while(cini)去流中提取对象数据时调用的是operator返回值是 istream类型的对象那么这里可以做逻辑条件值源自于istream的对象又调用了operator booloperator bool调用时如果接收流失败或者有结束标志则返回false。
class Date
{friend ostream operator (ostream out, const Date d);friend istream operator (istream in, Date d);
public:Date(int year 1, int month 1, int day 1):_year(year), _month(month), _day(day){}operator bool(){// 这里是随意写的假设输入_year为0则结束if (_year 0)return false;elsereturn true;}
private:int _year;int _month;int _day;
};istream operator (istream in, Date d)
{in d._year d._month d._day;return in;
}ostream operator (ostream out, const Date d)
{out d._year d._month d._day;return out;
}// C IO流使用面向对象运算符重载的方式
// 能更好的兼容自定义类型流插入和流提取
int main()
{// 自动识别类型的本质--函数重载// 内置类型可以直接使用--因为库里面ostream类型已经实现了int i 1;double j 2.2;cout i endl;cout j endl;// 自定义类型则需要我们自己重载 和 Date d(2022, 4, 10);cout d;while (d){cin d;cout d;}return 0;
}C文件IO流
C根据文件内容的数据格式分为二进制文件和文本文件。采用文件流对象操作文件的一般步骤 定义一个文件流对象 ifstream ifile(只输入用)ofstream ofile(只输出用)fstream iofile(既输入又输出用) 使用文件流对象的成员函数打开一个磁盘文件使得文件流对象和磁盘文件之间建立联系 使用提取和插入运算符对文件进行读写操作或使用成员函数进行读写 关闭文件
二进制读写
// 二进制读写
#includefstreamstruct ServerInfo
{char _address[32];// 不要使用string// string _address;double _x;Date _date;
};class BinIO
{
public:BinIO(const char* filename info.bin):_filename(filename){}void Write(const ServerInfo winfo){// 写是ofstreamofstream ofs(_filename, ofstream::out | ofstream::binary);ofs.write((char*)winfo, sizeof(winfo));ofs.close();}void Read(const ServerInfo rinfo){// 读是ifstreamifstream ifs(_filename, ifstream::in | ifstream::binary);ifs.read((char*)rinfo, sizeof(rinfo));ifs.close();}private:string _filename;
};// 一个进程读写
//int main()
//{
// // 二进制写文件
// ServerInfo winfo { 192.168.1.1, 12.13, { 2022, 4, 10 } };
// BinIO bin;
// bin.Write(winfo);
//
// // 读文件
// ServerInfo rinfo;
// BinIO bin;
// bin.Read(rinfo);
//
// cout rinfo._address endl;
// cout rinfo._x endl;
// cout rinfo._date endl;
//
// return 0;
//}// 写操作
//int main()
//{
// // 二进制写文件
// ServerInfo winfo { 192.168.1.1, 12.13, { 2022, 4, 10 } };
// BinIO bin;
// bin.Write(winfo);
//
// return 0;
//}// 读操作
int main()
{// 读文件ServerInfo rinfo;BinIO bin;bin.Read(rinfo);cout rinfo._address endl;cout rinfo._x endl;cout rinfo._date endl;return 0;
}可以看到是正常的 当把这里的char _address[32]换成string 代码就显示异常退出了这里是因为同一个进程写和读是有浅拷贝的风险 一个进程读过一会一个进程写会出现野指针访问 文本读写
class TextIO
{
public:TextIO(const char* filename info.text):_filename(filename){}void Write(const ServerInfo winfo){ofstream ofs(_filename);ofs winfo._address endl;ofs winfo._x endl;ofs winfo._date endl;}void Read(ServerInfo rinfo){ifstream ifs(_filename);ifs rinfo._address;ifs rinfo._x;ifs rinfo._date;}private:string _filename;
};// 写
//int main()
//{
// ServerInfo winfo { 192.168.1.1, 12.13, { 2022, 4, 10 } };
//
// TextIO text;
// text.Write(winfo);
//
// return 0;
//}// 读
int main()
{ServerInfo info;TextIO text;text.Read(info);cout info._address endl;cout info._x endl;cout info._date endl;return 0;
}stringstream的简单介绍
在C语言中如果想要将一个整形变量的数据转化为字符串格式如何去做
使用itoa()函数使用sprintf()函数
但是两个函数在转化时都得需要先给出保存结果的空间那空间要给多大呢就不太好界定 而且转化格式不匹配时可能还会得到错误的结果甚至程序崩溃。
int main()
{int n 123456789;char s1[32];_itoa(n, s1, 10);char s2[32];sprintf(s2, %d, n);char s3[32];sprintf(s3, %f, n);return 0;
}在C中可以使用stringstream类对象来避开此问题。在程序中如果想要使用stringstream必须要包含头文件。在该头文件下标准库三个类 istringstream、ostringstream 和 stringstream分别用来进行流的输入、输出和输入输出操作本文主要介绍stringstream。
stringstream主要可以用来
将数值类型数据格式化为字符串
注意多次转换时必须使用clear将上次转换状态清空掉stringstream在转换结尾时(即最后一个转换后),会将其内部状态设置为badbit因此下一次转换是必须调用clear()将状态重置为goodbit才可以转换但是clear()不会将stringstream底层字符串清空掉将stringstream底层管理string对象设置成否则多次转换时会将结果全部累积在底层string对象中
int main()
{int a 12345678;// 将一个整形变量转化为字符串存储到string类对象中stringstream s;s a;string sa;s sa;cout sa endl;s.str();s.clear(); // 清空s, 不清空会转化失败double d 12.34;s d;s sa;string sValue;sValue s.str(); // str()方法返回stringsteam中管理的string类型cout sValue endl;return 0;
}字符串拼接
int main()
{// C语言的方式拼接char sql1[128];char name[10];scanf(%s, name);sprintf(sql1, select * from t_scroe where name %s, name);printf(%s\n, sql1);// C的方式拼接string sql2;sql2 select * from t_scroe where name ;sql2 name;sql2 ;cout sql2 endl;// 使用ostringstream方法一分开写Date d(2024, 1, 19);ostringstream oss;oss d;string sql3;sql3 select * from t_data where date ;sql3 oss.str();sql3 ;cout sql3 endl;// 使用ostringstream方法二直接写ostringstream sqloss;sqloss select * from t_data where date d ;cout sqloss.str() endl;return 0;
}序列化和反序列化结构数据
struct ChatInfo
{string _name; // 名字int _id; // idDate _date; // 时间string _msg; // 聊天信息
};int main()
{ChatInfo winfo { 张三, 135246, { 2022, 4, 10 }, 晚上一起看电影吧 };stringstream oss;oss winfo._name endl;oss winfo._id endl;oss winfo._date endl;oss winfo._msg endl;cout oss.str() endl;// 网络输出ChatInfo rinfo;string str oss.str();stringstream iss(str);iss rinfo._name;iss rinfo._id;iss rinfo._date;iss rinfo._msg;cout ------------------------------------------------------- endl;cout 姓名 rinfo._name ( rinfo._id ) ;cout rinfo._date endl;cout rinfo._name : rinfo._msg endl;cout ------------------------------------------------------- endl;return 0;
}注意
stringstream实际是在其底层维护了一个string类型的对象用来保存结果。多次数据类型转化时一定要用clear()来清空才能正确转化但clear()不会将stringstream底层的string对象清空。可以使用s.str()方法将底层string对象设置为 “空字符串”。可以使用s.str()将让stringstream返回其底层的string对象。stringstream使用string类对象代替字符数组可以避免缓冲区溢出的危险而且其会对参数类型进行推演不需要格式化控制也不会出现格式化失败的风险因此使用更方便更安全。
