[C++知识库]C++Primer学习——第8章 IO库

IO库

IO类

IO库类型和头文件

为了支持使用宽字符语言，标准库定义了一组类型和对象来操作wchar_t类型的数据。宽字符版本的类型和函数的名字以一个w开始。

IO类型之间的关系

标准库使我们忽略这些不同类型的流之间的差异，这是通过**继承机制（inheritance）**实现的。

继承机制使我们声明一个特定的类继承自另一个类。我们通常可以将一个派生类（继承类）对象当作其基类（所继承的类）对象来使用。

IO对象无拷贝或赋值

我们不能拷贝或对IO对象赋值。我们也不能将形参或返回类型设置为流类型。进行IO操作的函数通常以引用方式传递和返回流。读写一个IO对象会改变其状态，因此传递和返回的引用不能是const。

条件状态

IO库条件状态

一旦一个流发生错误，其上后续的IO操作都会失效。

通常情况下，一旦badbit被置位，流就无法被使用了。在发生可恢复错误后，failbit被置位。如果达到文件结束位置，eofbit和failbit都会被置位。goodbit的值为0，表示流未发生错误。如果badbit、failbit和eofbit任一个被置位，则检测状态的条件会失败。

刷新输出缓冲区

IO库有两个类似的操纵符：flush和end。flush刷新缓冲区，但不输出任何额外的字符；ends向缓冲区插入一个空字符，然后刷新缓冲区。

    std::cout << "hi!" << std::endl; //输出hi和一个换行,然后刷新缓冲区
    std::cout << "hi!" << std::flush; //输出hi，然后刷新缓冲区
    std::cout << "hi!" << std::ends; //输出hi和一个空字符，然后刷新缓冲区

unitbuf操纵符

如果想在每次输出操作后都刷新缓冲区，我们可以使用unitbuf操纵符。它告诉流在接下来的每次写操作之后都进行一次flush操作。而nounitbuf操纵符则重置流，使其恢复使用正常的系统管理的缓冲区刷新机制：

    std::cout << std::unitbuf; //所有输出操作后都会立即刷新缓冲区
    //任何输出都立即刷新，无缓冲
    std::cout << std::nounitbuf; //回到正常的缓冲方式

如果程序崩溃，输出缓冲区不会被刷新。

关联输入和输出流

当一个输入流被关联到一个输出流时，任何试图从输入流读取数据的操作都会先刷新关联的输出流。

tie函数有两个版本：

1. 不带参数的版本，返回指向输出流的指针。如果本对象当前关联到一个输出流，则返回的就是指向这个流的指针，如果对象未关联到流，则返回空指针。
2. 第二个版本接受一个指向ostream的指针，将自己关联到ostream。

我们既可以将istream对象关联到一个ostream，也可以将ostream对象关联到一个ostream对象。

    std::cin.tie(&std::cout); //标准库将cin和cout关联在一起
    
    std::ostream *old_tie = std::cin.tie(nullptr); //cin不再与其他流关联
    
    std::cin.tie(&std::cerr); //cin与cerr关联
    std::cin.tie(old_tie); //cin与cout关联

文件输入输出

头文件fstream定义了三个类型来支持文件IO:ifstream从一个给定文件读取数据，ofstream向一个给定文件写入数据，以及fstream可以读写给定文件。

fstream特有的操作

在C++新标准中，文件名既可以是库类型string对象，也可以是C风格字符数组。

可以用fstream代替iostream&。

open和close

对一个已经打开的文件流调用open会失败，并会导致failbit被置位。随后的试图使用文件流的操作都会失败，为了将文件流关联到另外一个文件，必须首先关闭已经关联的文件。一旦文件成功关闭，我们可以打开新的文件。

如果open成功，则open会设置流的状态，是的good()为true。

当一个fstream对象被销毁时，close会自动被调用。

文件模式

每个流都有一个关联的文件模式（file mode），用来指出如何使用文件。

指定文件模式的限制：

• 只可以对ofstream或fstream对象设定out模式。
• 只可以对 ifstream 或 fstream对象设定in模式。
• 只有当out 也被设定时才可以设定trunc模式。
• 只要trunc没被设定，就可以设定app模式。在app模式下，即使没有显示指定out模式，文件也总以输出方式被打开。
• 默认情况下，即使我们没有指定trunc，以out模式打开的文件也会被截断。为了保留以out模式打开的文件的内容，我们必须同时指定app模式，这样只会将数据追加写到文件末尾；或者同时指定in模式，即打开文件同时进行读写操作。
• ate和binary模式可用于任何类型的文件流对象，且可以与其他任何文件模式组合使用。

与istream关联的文件默认以in模式打开；与ostream关联的文件默认以out模式打开；与fstream关联的文件默认以in和out模式打开。

以out模式打开文件会丢弃已有数据

阻止一个ostream清空给定文件内容的方法是同时指定app模式。

通常情况下，out模式意味着同时使用trunc模式。

string流

istringstream从string读取数据，ostringstream向string写入数据，而头文件stringstream既可以从string读取数据也可向string写入数据。

stringstream 特有的操作