【C++】输入输出流 ① ( C++ 输入输出流 I/O 流概念 | 输入和输出类型 | 输入和输出流继承结构 | 输入和输出流相关头文件 | iostream 头文件简介 )

电玩女神 2024-02-05 11:41 19阅读 0赞

#### 文章目录 ####

*  一、C++ 输入输出流 I/O 流概念
 *   *  1、输入 和 输出 概念
     *  2、输入 和 输出 类型
     *  3、输入 和 输出 流继承结构
     *  4、输入 和 输出 流相关头文件
     *  5、iostream 头文件中的 输入 / 输出 流

## 一、C++ 输入输出流 I/O 流概念 ##

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### 1、输入 和 输出 概念 ###

**输入 和 输出 概念 :**

*  **应用程序 的 输入 :** 指的是 从 外部输入 将数据 传输给 应用程序 ;
 *  **应用程序 的 输出 :** 指的是 从 应用程序 将 数据 传输给 外部输出 ;

### 2、输入 和 输出 类型 ###

**上述 输入输出 根据 目的地 的不同 分为 三种类型:**

*  **输入和输出 的 目标 是 系统指定的标准设备 :** 标准输入输出 , 又称为 标准I/O ; 如 : 键盘 , 显示器 ;
    
     *  ***istream :*** 通用输入流 ; 导入 <iostream> 头文件 ;
     *  ***ostream :*** 通用输出流 ; 导入 <iostream> 头文件 ;
     *  ***iostream :*** 通用输入 / 输出流 ; 导入 <iostream> 头文件 ;
 *  **输入和输出 的 目标 是 磁盘文件 :** 文件输入输出 , 又称为 文件 I/O ; 输入就是从磁盘文件读取数据 , 输出就是 写出数据到 磁盘文件 ;
    
     *  ***ifstream :*** 文件输入流 ; 导入 <fstream> 头文件 ;
     *  ***ofstream :*** 文件输出流 ; 导入 <fstream> 头文件 ;
     *  ***fstream :*** 文件输入 / 输出流 ; 导入 <fstream> 头文件 ;
 *  **输入和输出 的 目标 是 内存空间 :** 字符串输入输出 , 又称为 串I/O ; 将 字符数组作为 存储空间 , 输入 就是从 字符数组 中读取数据 , 输出就是 写出数据到 字符数组 ;
    
     *  ***istrstream :*** 字符串输入流 ; 导入 <strstream > 头文件 ;
     *  ***ostrstream :*** 字符串输出流 ; 导入 <strstream > 头文件 ;
     *  ***strstream :*** 字符串输入 / 输出流 ; 导入 <strstream > 头文件 ;

### 3、输入 和 输出 流继承结构 ###

输入 / 输出 流 的继承结构 ;

下图中 ios 是 输入 / 输出 流 基类 , 含义是 input - output - stream ;

ios 基类 有 2 个子类 , 分别是 istream 输入流 , ostream 输出流 ;

*  文件输入流 ifstream 继承 istream 类 ;
 *  文件输出流 ofstream 继承 ostream 类 ;
 *  通用输入 / 输出流 iostream 同时继承 istream 和 ostream 类 ;
 *  文件输入 / 输出流 fstream 继承 iostream 类 , 间接同时继承 istream 和 ostream 类 ;

![在这里插入图片描述][bcb2e27354d14536a171b1d0063c19cb.png]

### 4、输入 和 输出 流相关头文件 ###

**输入 / 输出 流相关头文件简介 :**

*  **iostream** 头文件中定义了对 输入 / 输出 流 操作的基本信息 , 其中定义了 ios，istream，ostream，iostream，istream \_withassign， ostream\_withassign，iostream\_withassign 等类 ;
 *  **fstream** 头文件中定义了 用户管理 的 文件 I/O 操作 ;
 *  **strstream** 头文件中定义了 字符串流 I/O 操作 ;
 *  **stdiostream** 头文件中定义了 混合使用 C 语言 和 C++ 语言 的 I/O 机制 , 使用场景 : C 语言 在 C++ 环境中使用 ;
 *  **iomanip** 头文件中定义了 格式化 I/O 操作 ;

### 5、iostream 头文件中的 输入 / 输出 流 ###

在 iostream 头文件中 , 提前预定义好了 cin , cout , cerr , clog 等 输入 / 输出 流 ;

*  **cin** : 标准输入流 , 由 键盘 输入 , 对应 C 语言中的 stdin ;
 *  **cout** : 标准输出流 , 由 屏幕 输出 , 对应 C 语言中的 stdout ;
 *  **cerr** : 标准错误流 , 由 屏幕 输出 , 对应 C 语言中的 stderr ;
 *  **clog** : 标准错误流 , 由 屏幕 输出 , 对应 C 语言中的 stderr ;

导入了 iostream 头文件 , 就可以使用上述 4 个 输入 / 输出 流 ;

__PURE_APPDOMAIN_GLOBAL extern _CRTDATA2_IMPORT istream cin;
    __PURE_APPDOMAIN_GLOBAL extern _CRTDATA2_IMPORT ostream cout;
    __PURE_APPDOMAIN_GLOBAL extern _CRTDATA2_IMPORT ostream cerr;
    __PURE_APPDOMAIN_GLOBAL extern _CRTDATA2_IMPORT ostream clog;

上述 输入 / 输出 流 的 istream 和 ostream 的类型如下 :

using istream       = basic_istream<char, char_traits<char>>;
    using ostream       = basic_ostream<char, char_traits<char>>;

*  istream 的 类型 basic\_istream 的原型如下 : 这是一个类模板 , basic\_istream 类虚继承 basic\_ios 类 ;

// CLASS TEMPLATE basic_istream
    template <class _Elem, class _Traits>
    class basic_istream : virtual public basic_ios<_Elem, _Traits> {
         // control extractions from a stream buffer

*  ostream 的 类型 basic\_ostream 的原型如下 :

// CLASS TEMPLATE basic_ostream
    template <class _Elem, class _Traits>
    class basic_ostream : virtual public basic_ios<_Elem, _Traits> {
         // control insertions into a stream buffer

basic\_ios 的原型如下 , basic\_ios 类 也是一个类模板 , 该类 继承 ios\_base 类 ;

_STD_BEGIN
    // CLASS TEMPLATE basic_ios
    template <class _Elem, class _Traits>
    class basic_ios : public ios_base {
         // base class for basic_istream/basic_ostream

[bcb2e27354d14536a171b1d0063c19cb.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/02/05/20137140f35a46b1a33c48eb474d1373.png