第14章 输入输出与文件.ppt
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1、第14章 输入输出与文件,输入输出是指程序与外部设备交换信息 C+把输入输出看成是一个数据流 输入流:外围设备流向内存的数据 输出流:内存流向外围设备的数据 在C+中,输入输出不是语言所定义的部分,而是由标准库提供。 C+的输入输出分为: 基于控制台的I/O 基于文件的I/O 基于字符串的I/O,输入输出与文件,流与标准库 输入输出缓冲 基于控制台的I/O 基于文件的I/O 基于字符串的I/O,流的概念及用途,I/O操作是以对数据类型敏感的方式执行的。C+的I/O操作是以字节流的形式实现的。流实际上就是字节序列。 C+提供了低级和高级I/O功能。低级I/O功能通常只在设备和内存之间传输一些字节
2、。高级I/O功能把若干个字节组合成有意义的单位,如整数、浮点数、字符、字符串以及用户自定义类型的数据。 C+提供了无格式I/O和格式化I/O两种操作。无格式I/O传输速度快,但使用起来较为麻烦。格式化I/O按不同的类型对数据进行处理,但需要增加额外的处理时间,不适于处理大容量的数据传输。,流与标准库,类的继承关系,输入输出与文件,流与标准库 输入输出缓冲 基于控制台的I/O 基于文件的I/O 基于字符串的I/O,输入输出缓冲,C+的输入输出是基于缓冲实现的 每个I/O对象管理一个缓冲区,用于存储程序读写的数据 当用户在键盘上输入数据时,键盘输入的数据是存储在输入缓冲区中,当执行“”操作时,从输
3、入缓冲区中取数据存入变量,如缓冲区中无数据,则等待从外围设备取数据放入缓冲区“”是将数据放入输出缓冲区。如有下列语句:os “please enter the value:”;系统将字符串常量存储在与流os关联的缓冲区中,输出缓冲区的刷新,程序正常结束。作为main函数返回工作的一部分,将真正输出缓冲区的内容,清空所有的输出缓冲区; 当缓冲区已满时,在写入下一个值之前,会刷新缓冲区; 用标准库的操纵符,如行结束符endl,显式地刷新缓冲区; 在每次输出操作执行结束后,用unitbuf操纵符设置流的内部状态,从而清空缓冲区; 可将输出流与输入流关联起来。在这种情况下,在读输入流时,将刷新其关联的
4、输出缓冲区。在标准库中,将cout和cin关联在一起,因此每个输入操作都将刷新cout关联的缓冲区。,输入输出与文件,流与标准库 输入输出缓冲 基于控制台的I/O 基于文件的I/O 基于字符串的I/O,基于控制台的I/O,标准的输入输出流对象 cin是类istream的对象,它与标准输入设备(通常指键盘)连在一起。 cout是类ostream的对象,它与标准输出设备(通常指显示设备)连在一起。 cerr是类osteam的对象,它与标准错误输出设备连在一起。 clog是类ostream的对象,它与标准错误输出设备连在一起。,基于控制台的I/O,输出流 输入流 格式化输入/输出,输出流,C+的类o
5、stream提供了格式化输出和无格式输出的功能 输出功能包括 用流插入运算符输出标准类型的数据; 用成员函数put输出字符; 成员函数write的无格式化输出; 输出特定形式数值,输出标准类型的数据,标准类型的数据用流插入运算符输出 格式:cout 数据项 ; C+能自动判别数据类型,并根据数据类型解释内存单元的信息,把它转换成字符显示在显示器上。,输出流,#include using namespace std; int main() int a = 5, *p = ,a = 5 x = 1234.56 ch = a *p = 5 p = 0012FF7C,地址用十六进制输出,指针输出的特例
6、,如果输出的指针变量是一个指向字符的指针时,C+并不输出该指针中保存的地址,而是输出该指针指向的字符串。 如果确实想输出这个指向字符的指针变量中保存的地址值,可以用强制类型转换,将它转换成void*类型,#include using namespace std; int main() char *ptr = “abcdef“;cout “ptr指向的内容为: “ ptr endl;cout “ptr中保存的地址为:“ (void*)ptr endl;return 0;,ptr指向的内容为:abcdef ptr中保存的地址为:0046C04C,用成员函数put输出字符,cout.put(A);
7、将字符A显示在屏幕上,并返回当前对象。 连续调用put函数: cout.put(A).put(n); 该语句在输出字符A后输出一个换行符。圆点运算符(.)从左向右结合。 cout.put(65);用ASCII码值表达式调用put函数,语句也输出字符A。,write的无格式输出,调用成员函数write可实现无格式输出。它有两个参数。第一个参数是一个指向字符的指针,第二个参数是一个整型值。这个函数把一定量的字节从字符数组中输出。这些字节都是未经任何格式化的,仅仅是以原始数据形式输出。 例如: char buffer =“HAPPY BIRTHDAY”; cout.write(buffer, 10
8、); 输出buffer的10个字节 函数调用: cout.write(“ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ”, 10); 显示了字母表中的前10个字母。,基于控制台的I/O,输出流 输入流 格式化输入/输出,输入流,流读取运算符 Get函数 Getline函数 其他函数,流读取运算符,输入流最常用的操作是流读取运算符。 流读取运算符通常会跳过输入流中的空格、tab键、换行符等空白字符。 当遇到输入流中的文件结束符时,流读取运算符返回0(false);否则,流读取运算符返回对调用该运算符的对象的引用。 流读取运算符在读入EOF时返回0的特性使得它经常被用作为循环的判别条件,以避
9、免选择特定的表示输入结束的值 EOF在各个系统中有不同的表示。在windows中是Ctri+z,实例,统计某次考试的最高成绩。假定事先不知道有多少个考试成绩,在输入结束时用户会输入表示成绩输入完毕的文件结束符。当用户输入文件结束符时,while循环结构中的条件(cingrade)将变为0(即false)。,#include using namespace std; int main() int grade, highestGrade = -1;cout grade) if ( grade highestGrade) highestGrade = grade;cout “Enter grade
10、(enter end-of-file to end): “;cout “nnHighest grade is: “ highestGrade endl;return 0;,输出结果: Enter grade (enter end-of-file to end): 67 Enter grade (enter end-of-file to end): 87 Enter grade (enter end of file to end): 73 Enter grade (enter end-of-file to end): 95 Enter grade (enter end-of-file to en
11、d): 34 Enter grade (enter end-of-file to end): 99 Entergrade (enter end-of-file to end): z Heighest grade is: 99,成员函数get,Get函数用于读入字符或字符串 get函数有三种格式: 不带参数 带一个参数 带三个参数,不带参数的get函数,不带参数的get函数从当前对象读入一个字符,包括空白字符以及表示文件结束的EOF,并将读入值作为函数的返回值返回。如下列语句while(ch = cin.get() !=EOF) cout ch;将输入的字符回显在显示器上,直到输入EOF。,#i
12、nclude Using namespace std; int main() char c; while ( ( c = cin.get() ) != EOF ) cout.put( c ); cout “nEOF in this system is: “ c; return 0; ,输出结果: Enter a sentence followed by end-of-file: Testing the get and put member functionsz Testing the get and put member functions EOF in this system is: -1,
13、带一个参数的get函数,例如,下面的循环语句将输入一个字符串,存入字符数组ch,直到输入回车。 cin.get(ch0); for (i = 0; chi != n; +i) cin.get(chi+1); chi = 0;,带一个字符类型的引用参数,它将输入流中的下一字符(包括空白字符)存储在参数中,它的返回值是当前对象的引用。,带有三个参数的get成员函数,参数分别是接收字符的字符数组、字符数组的大小和分隔符(默认值为n)。 函数或者在读取比指定的最大字符数少一个字符后结束,或者在遇到分隔符时结束。 为使字符数组(被程序用作缓冲区)中的输入字符串能够结束,空字符会被插入到字符数组中。函数不
14、把分隔符放到字符数组中,但是分隔符仍然会保留在输入流中。,要输入一行字符,可用下列语句:cin.get(ch, 80, n); 或 cin.get(ch, 80); 要输入一个以句号结尾的句子,可用下面的语句:cin.get(ch, 80, .); 当遇到输入结束符时,程序插入一个0作为输入字符串的结束标记,输入结束符没有放在字符数组中,而是保留在输入流中,下一个和输入相关的语句会读入这个输入结束符。如对应于语句cin.get(ch, 80, .);用户输入abcdef.则ch中保存的是字符串“abcdef”,而“.”仍保留在输入缓冲区中。如果继续调用cin.get(ch1); 或 cin c
15、h1 ;则字符变量ch1中保存的是“.”。,#include Using namespace std; int main() const int SIZE = 80; char buffer1 SIZE , buffer2 SIZE ; cout buffer1; cout “nThe string read with cin was:n“ buffer1 “nn“; cin.get( buffer2, SIZE );cout “The string read with cin.get was:n“ buffer2 endl; return 0; ,输出结果: Enter a sentence
16、: Contrasting string input with cin and cin.get The string read with cin was: Contrasting The string read with cin.get was: string input with cin and cin.get,成员函数getline,与带三个参数的get函数类似,它读取一行信息到字符数组中,然后插入一个空字符。所不同的是,getline要去除输入流中的分隔符(即读取字符并删除它),但是不把它存放在字符数组中。,#include Using namespace std; int main()
17、 const SIZE = 80; char buffe SIZE ; cout “Enter a sentence:n“; cin.getline( buffer, SIZE ); cout “nThe sentence entered is:n“ buffer endl; return 0; ,输出结果: Enter a sentence: Using the getline member function The sentence entered is: Using the getline member function,用Read函数输入,调用成员函数read可实现无格式输入。它有两个
18、参数。第一个参数是一个指向字符的指针,第二个参数是一个整型值。这个函数把一定量的字节从输入缓冲区读入字符数组,不管这些字节包含的是什么内容。 例如: char buffer80 ; cin.read(buffer, 10 ); 读入10个字节,放入buffer 如果还没有读到指定的字符数,遇到了EOF,则读操作结束。此时可以用成员函数gcount统计输入的字符个数,#include using namespace std; int main() char buffer 80 ;cout “Enter a sentence:n“;cin.read( buffer, 20 );cout “nThe
19、 sentence entered was:n“;cout.write( buffer, cin.gcount() );cout endl;cout “一共输入了“ cin.gcount() “个字符n“;return 0; ,输出结果: Enter a sentence: Using the read, write, and gcount member functions The sentence entered was: Using the read,write 一共输入了 20个字符,基于控制台的I/O,输出流 输入流 格式化输入/输出,格式化输入/输出,C+提供了大量的用于执行格式化输
20、入/输出的流操纵算子和成员函数。 功能:整数流的基数:dec、oct、hex和setbase设置浮点数精度:precision、setprecision 设置域宽:setw、width 设置域填充字符:fill、setfill,设置整型数的基数,输入输出流中的整型数默认为十进制表示。为了使流中的整型数不局限于十进制,可以插入hex操纵符将基数设为十六进制,插入oct操纵符将基数设为八进制,也可以插入dec操纵符将基数重新设为十进制 也可以通过流操纵符setbase来改变流的基数。该操纵符有一个整型参数,它的值可以是16,10或8,表示将整型数的基数设为十六进制,十进制或八进制 使用任何带参数的
21、流操纵符,都必须包含头文件iomanip 流的基数值只有被显式更改时才会变化,否则一直沿用原有的基数。,hex、oct、dec和setbase,#include #include using namespace std; int main() int n;cout oct n;cout “octal “ oct n “ in hexdecimal is:“ hex n n ;cout “hexdecimal “ n “ in decimal is:“ dec n n ;cout setbase(8) “octal “ n“ in octal is:“ n endl;return 0;,Ente
22、r a octal number: 30 Octal 30 in hexdecimal is: 18 Hexdecimal 18 in decimal is: 24 Octal 30 in octal is: 30,设置浮点数精度,设置浮点数的精度(即,实型数的有效位数)可以用流操纵符setprecision或基类ios的成员函数precision来实现。 一旦调用了这两者之中的某一个,将影响所有输出的浮点数的精度,直到下一个设置精度的操作为止。 这个操纵符和成员函数都有一个参数,表示有效位数的长度。,#include #include using namespace std; int mai
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