iostream流库

来源：互联网发布：linux组织文件目录结构编辑：程序博客网时间：2024/04/25 18:57

在C++的iostream流库中，存在着两个基本部分。分别是：

1. 流：C++把输入和输出看作字节流。输入时，程序从输出流中抽取字节；输出时，程序将字节插入到输出流中。流充当了程序和流源或者流目标之间的桥梁。

2. 缓冲区：缓冲区是用作中介的内存块，它是将信息从设备传输到程序或者从程序传输到设备的临时存储工具，用以匹配程序和设备之间速度的差距。从设计上说，增加了缓冲区，使的C++的iostream结构更具有扩展性。

C++的输入输出类图：

705x273

下面对C++中各个流类的介绍主要来自于wiki以及网站cplusplus。

1.1 ios_base

ios_base类封装了C++标准中的流，并定义了在输入输出中不依赖于读写的数据类型的基本信息和行为，如格式化信息、异常状态、事件回调等。

在类std::ios_base中，保存了下述关于流的信息：

格式控制信息的枚举类型fmtflags ，影响到如何解释输入串行的格式、如何生成输出串行的格式，例如整数是用16进制还是10进制表示，浮点数是科学计数法还是定点形式；

流的状态枚举类型iostate，如数据是否完整、是否到达流的末尾、是否读写失败等；

流的打开方式枚举类型openmode，如读取、写入、追加、创建时删除原内容、二进制打开、

流的定位位置枚举类型seekdir，如开始位置、当前位置、结尾位置等。

流的事件枚举类型event，如“擦除”事件erase_event，改变locale设置事件imbue_event，复制格式事件copyfmt_event。

流的私有的其它额外保存的数据，为一个long型数组与一个指针数组。

一个成员类failure，用于作为C++标准中，流输入输出类库抛出的各种异常的基类。

一个成员类Init，用于封装cout、cin、wcout等8个静态对象的初始化函数。

成员函数包括：

格式化:

1. 读取/设置流的格式

[cpp]

fmtflags flags() const;

fmtflags flags (fmtflags fmtfl);

fmtflags flags() const;

fmtflags flags (fmtflags fmtfl); 例子:

[cpp]

// modify flags

#include // std::cout, std::ios

int main () {

std::cout.flags ( std::ios::right | std::ios::hex | std::ios::showbase );

std::cout.width (10);

std::cout << 100 << '\n';

return 0;

}

// modify flags

#include // std::cout, std::ios

int main () {

std::cout.flags ( std::ios::right | std::ios::hex | std::ios::showbase );

std::cout.width (10);

std::cout << 100 << '\n';

return 0;

}

2. 设置流的格式，与原有格式合并

[cpp]

fmtflags setf (fmtflags fmtfl);

fmtflags setf (fmtflags fmtfl, fmtflags mask);

fmtflags setf (fmtflags fmtfl);

fmtflags setf (fmtflags fmtfl, fmtflags mask); 例子:

[cpp]

// modifying flags with setf/unsetf

#include // std::cout, std::ios

int main () {

std::cout.setf ( std::ios::hex, std::ios::basefield ); // set hex as the basefield

std::cout.setf ( std::ios::showbase ); // activate showbase

std::cout << 100 << '\n';

std::cout.unsetf ( std::ios::showbase ); // deactivate showbase

std::cout << 100 << '\n';

return 0;

}

// modifying flags with setf/unsetf

#include // std::cout, std::ios

int main () {

std::cout.setf ( std::ios::hex, std::ios::basefield ); // set hex as the basefield

std::cout.setf ( std::ios::showbase ); // activate showbase

std::cout << 100 << '\n';

std::cout.unsetf ( std::ios::showbase ); // deactivate showbase

std::cout << 100 << '\n';

return 0;

}输出:

Output:

0x64

3. 根据参数mask，清除流的格式的某些位(bit)

[cpp]

void unsetf (fmtflags mask);

void unsetf (fmtflags mask); 例子:

[cpp]

// modifying flags with setf/unsetf

#include // std::cout, std::ios

int main () {

std::cout.setf ( std::ios::hex, std::ios::basefield ); // set hex as the basefield

std::cout.setf ( std::ios::showbase ); // activate showbase

std::cout << 100 << '\n';

std::cout.unsetf ( std::ios::showbase ); // deactivate showbase

std::cout << 100 << '\n';

return 0;

}

// modifying flags with setf/unsetf

#include // std::cout, std::ios

int main () {

std::cout.setf ( std::ios::hex, std::ios::basefield ); // set hex as the basefield

std::cout.setf ( std::ios::showbase ); // activate showbase

std::cout << 100 << '\n';

std::cout.unsetf ( std::ios::showbase ); // deactivate showbase

std::cout << 100 << '\n';

return 0;

}输出:

0x64

4. 读取/设置显示浮点数时的精度

[cpp]

streamsize precision() const;

streamsize precision (streamsize prec);

streamsize precision() const;

streamsize precision (streamsize prec); 例子:

[cpp]

// modify precision

#include // std::cout, std::ios

int main () {

double f = 3.14159;

std::cout.unsetf ( std::ios::floatfield ); // floatfield not set

std::cout.precision(5);

std::cout << f << '\n';

std::cout.precision(10);

std::cout << f << '\n';

std::cout.setf( std::ios::fixed, std:: ios::floatfield ); // floatfield set to fixed

std::cout << f << '\n';

return 0;

}

// modify precision

#include // std::cout, std::ios

int main () {

double f = 3.14159;

std::cout.unsetf ( std::ios::floatfield ); // floatfield not set

std::cout.precision(5);

std::cout << f << '\n';

std::cout.precision(10);

std::cout << f << '\n';

std::cout.setf( std::ios::fixed, std:: ios::floatfield ); // floatfield set to fixed

std::cout << f << '\n';

return 0;

}输出:

3.1416

3.14159

3.1415900000

5. 读取/设定流的输出数据的显示宽度

[cpp]

streamsize width() const;

streamsize width (streamsize wide);

streamsize width() const;

streamsize width (streamsize wide); 例子:

[cpp]

// field width

#include // std::cout, std::left

int main () {

std::cout << 100 << '\n';

std::cout.width(10);

std::cout << 100 << '\n';

std::cout.fill('x');

std::cout.width(15);

std::cout << std::left << 100 << '\n';

return 0;

}

// field width

#include // std::cout, std::left

int main () {

std::cout << 100 << '\n';

std::cout.width(10);

std::cout << 100 << '\n';

std::cout.fill('x');

std::cout.width(15);

std::cout << std::left << 100 << '\n';

return 0;

}输出:

100

100xxxxxxxxxxxx

语言环境:

1. 给流设置本地语言环境

[cpp]

locale imbue (const locale& loc);

locale imbue (const locale& loc); 例子:

[cpp]

// imbue example

#include // std::cout

#include // std::locale

int main()

{

std::locale mylocale(""); // get global locale

std::cout.imbue(mylocale); // imbue global locale

std::cout << 3.14159 << '\n';

return 0;

}

// imbue example

#include // std::cout

#include // std::locale

int main()

{

std::locale mylocale(""); // get global locale

std::cout.imbue(mylocale); // imbue global locale

std::cout << 3.14159 << '\n';

return 0;

}输出:

3,14159

2. 获取当前使用语言环境

[cpp] locale getloc() const;

locale getloc() const;

1.2 basic_ios

basic_ios定义出“与字符类型及其相应字符特性相关”的stream class的共同属性，其中包括清除流状态、设置流状态、拷贝流标志、返回或设置流缓冲区指针、设置本地化相关信息、返回或设置填充字符、字符转换，还包括了stream所用的缓冲器.

basic_ios在其内部定义了一个指向streambuf的指针。

[cpp] template

class basic_ios

: public ios_base

{

//C++标准库封装了一个缓冲区类streambuf，以供输入输出流对象使用。

//每个标准C++输出输出流对象都包含一个指向streambuf的指针，

basic_streambuf<_Elem, _Traits>*_Mystrbuf;

// ....

}

template

class basic_ios

: public ios_base

{

//C++标准库封装了一个缓冲区类streambuf，以供输入输出流对象使用。

//每个标准C++输出输出流对象都包含一个指向streambuf的指针，

basic_streambuf<_Elem, _Traits>*_Mystrbuf;

// ....

}

0 0