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第13章 输入输出流 13.1 C++的输入和输出 13.1.1 输入输出的含义 以前所用到的输入和输出，都是以终端为对象的，即从键盘输入数据，运行结果输出到显示器屏幕上。从操作系统的角度看，每一个与主机相连的输入输出设备都被看作一个文件。除了以终端为对象进行输入和输出外，还经常用磁盘(光盘)作为输入输出对象，磁盘文件既可以作为输入文件，也可以作为输出文件。 程序的输入指的是从输入文件将数据传送给程序，程序的输出指的是从程序将数据传送给输出文件。C++的输入与输出包括以下3方面的内容: （1） 对系统指定的标准设备的输入和输出。即从键盘输入数据，输出到显示器屏幕。这种输入输出称为标准的输入输出，简称标准I/O。 （2） 以外存磁盘文件为对象进行输入和输出，即从磁盘文件输入数据，数据输出到磁盘文件。以外存文件为对象的输入输出称为文件的输入输出，简称文件I/O。 （3） 对内存中指定的空间进行输入和输出。通常指定一个字符数组作为存储空间(实际上可以利用该空间存储任何信息)。这种输入和输出称为字符串输入输出，简称串I/O。 C++采取不同的方法来实现以上3种输入输出。 在C++中，输入输出流被定义为类。C++的I/O库中的类称为流类(stream class)。用流类定义的对象称为流对象。 cout和cin并不是C++语言中提供的语句，它们是iostream类的对象，在未学习类和对象时，在不致引起误解的前提下，为叙述方便，把它们称为cout语句和cin语句。 在学习了类和对象后，我们对C++的输入输出应当有更深刻的认识。 1. iostream类库中有关的类 C++编译系统提供了用于输入输出的iostream类库。iostream这个单词是由3个部分组成的，即i-o-stream，意为输入输出流。在iostream类库中包含许多用于输入输出的类。 ios是抽象基类，由它派生出istream类和ostream类，两个类名中第1个字母i和o分别代表输入(input)和输出(output)。istream类支持输入操作，ostream类支持输出操作，iostream类支持输入输出操作。 iostream类是从istream类和ostream类通过多重继承而派生的类。其继承层次见图13.1表示。 图13.1 图13.2 I/O类库中还有其他类，见图13.3。 图13.3 2. 与iostream类库有关的头文件 iostream类库中不同的类的声明被放在不同的头文件中，用户在自己的程序中用#include命令包含了有关的头文件就相当于在本程序中声明了所需要用到的类。可以换一种说法: 头文件是程序与类库的接口，iostream类库的接口分别由不同的头文件来实现。常用的有 iostream包含了对输入输出流进行操作所需的基本信息。 fstream用于用户管理的文件的I/O操作。 strstream用于字符串流I/O。 stdiostream用于混合使用C和C++的I/O机制时。 iomanip在使用格式化I/O时应包含此头文件。 13.2 标准输出流 标准输出流是流向标准输出设备(显示器)的数据。 13.2.1 cout，cerr和clog流 ostream类定义了3个输出流对象，即cout,cerr,clog。分述如下。 1. cout流对象 cout是console output的缩写，意为在控制台(终端显示器)的输出。 (1) cout不是C++预定义的关键字，它是ostream流类的对象，在iostream中定义。 (2) 用“cout”输出基本类型的数据时，可以不必考虑数据是什么类型，系统会判断数据的类型。 (3) cout流在内存中对应开辟了一个缓冲区，用来存放流中的数据，当向cout流插入一个endl时，不论缓冲区是否已满，都立即输出流中所有数据，然后插入一个换行符，并刷新流(清空缓冲区)。 (4) 在iostream中只对“”和“”运算符用于标准类型数据的输入输出进行了重载，但未对用户声明的类型数据的输入输出进行重载。 13.3.2 用于字符输入的流成员函数 除了可以用cin输入标准类型的数据外，还可以用istream类流对象的一些成员函数，实现字符的输入。 1. 用get函数读入一个字符 流成员函数get有3种形式: 无参数的，有一个参数的，有3个参数的。 (1) 不带参数的get函数 其调用形式为 cin.get() 用来从指定的输入流中提取一个字符，函数的返回值就是读入的字符。若遇到输入流中的文件结束符，则函数值返回文件结束标志EOF(End Of File) 。 例13.6 用get函数读入字符。 #include iostream int main( ) {in