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1、第14章 标准库和输入/输出流,杨琦 西安交通大学 计算机教学实验中心 http:/,教学目标,1.了解I/O流类的层次结构 2.掌握C+标准输入输出流的用法 3.能够使用操纵算子格式化输入输出 4.掌握文件的打开和关闭、读和写的操作方法； 5.掌握文本文件和二进制文件；,授 课 内 容,14.1 标准库概述 14.2 流概述 14.3 输入输出流 14.4 格式化I/O 14.5 文件处理 14.6 对象的输入/输出 14.7 标准模板库（STL）简介,14.1 标准库概述,标准函数库 包含: I/O函数、字符串处理函数、数学函数、时间与日期函数等。 标准类库 包含：I/O流类、字符串类、异
2、常处理类等。,标准库的使用,使用标准库时，应用#include包含相应的头文件 标准函数库的头文件，如：、等 标准类库的头文件， 如：、等，使用std命名空间，通常与 using namespace std; 配合使用。,C +标准类库的头文件名称,14.2 流概述,在C+中，输入输出是通过流来完成的。 对象格式字符序列字符序列对象格式 |传输| 流：字节序列。字节可以是ASCII字符、内部格式的原始数据，图形图像数据。 输入操作（提取）：输入设备-内存； 输出操作（插入）：内存-输出设备； 其他流：文件流、字符串流等,C+ I/O流类的继承结构,为了便于程序数据的输入/输出，C+预定义了几个
3、标准输入/输出流对象。在程序中可以直接引用它们来输入/输出数据。如下表所示,C+预定义的输入/输出流对象,格式化I/O ：包含头文件iomanip 文件处理操作 ：包含头文件fstream,例14-1比较cin和cin.get的输入,int main() const int SIZE=80; char ch1,ch2,ch3,buffer1SIZE,buffer2SIZE; cinbuffer1; coutbuffer1endl; ch1=cin.get(); ch2=cin.get(); coutch2endl; cin.get(ch3); coutch3endl; cin.get(buff
4、er2,SIZE,n); coutbuffer2endl; return 0; ,输入：This is a sample,输入输出流的成员函数,输出流（cout） 1. 插入运算符（）。 2. 使用成员函数get( )读一个字符。 3. 使用成员函数getline( )读一行字符。,（1）不带参数的get函数 char ch; ch=cin.get(); （2）有一个参数的get函数 char ch; cin.get(ch); （3）有2个参数的get函数 char ch20; cin.get(ch,20);/最多读取19个字符 或者 cin.getline(ch,20);/读取字符串,并删除
5、分隔符,格式化I/O控制,C+中的I/O流允许对I/O操作进行格式控制。 例如：设置域的宽度、指定数制基数、指定小数位数等。 方法： 访问ios类的成员函数 （格式状态标志和格式化成员函数） 操纵符（manipulator） （一些特殊函数）,I/O流类中的其它成员函数,1.get()-istream类，可读取输入的空格字符 int get()- 读取一个字符 如：ch=cin.get(); istream 等价 4.ignore(int) - istream类,跳过指定数量的字符 5. putback(char) - istream类,将get()提取的字符放回到输入流中。 6.peek()
6、 - istream类,返回输入流中的下一个字符，并不删除。 7.ground() - istream类,统计最后一次输入的字符个数。,(3) 控制输出格式和成员函数 int width( ) 设置域宽； int fill( ) 填充字符； int precision( ) 设置精度；,#include using namespace std; int main() cout.setf(ios:fixed); cout.precision (4); cout.width(10); cout10.12345endl; cout.fill (*); cout.width (10); cout10.
7、12345endl; cout“Hi“endl; cout.width (10); cout.setf(ios:left); cout10.12345endl; return 0; ,14.4 格式化I/O（流操纵符）,操纵算子是插入到流中或从流中抽取出来、影响流的格式状态的函数或对象。 流的格式状态由ios类定义，其中包括指定数据对象的基数，如十进制、八进制、十六进制等，还有输出宽度、精度、填充字符等等。 无参数操纵算子在iostream.h中定义，在使用时应包含该头文件。 在使用带参数操纵算子时，应包含iomanip.h头文件，,例14-2 设置整数流的基数,#include #inclu
8、de using namespace std; int main() int n; cout n; cout n “ in hexadecimal is: “ hex n n dec n “ in octal is: “ oct n n setbase( 10 ) n “ in decimal is: “ n endl; return 0; ,例14-3 设置浮点数精度,#include #include #include int main() double root2 = sqrt( 2.0 ); int places; cout setiosflags( ios:fixed) endl;
9、cout “member function:n“; for ( places = 0; places = 9; places+ ) cout.precision( places ); cout root2 n; cout “manipulator:n“; for ( places = 0; places = 9; places+ ) cout setprecision( places ) root2 n; return 0; ,1、文件的概念 文件是存储在存储介质上（如磁盘、磁带、光盘）的数据集合。 2、文件的类型 文本文件 文本文件在磁盘上存放相关字符的ASCII码，所以又称为ASCII文件
10、。 二进制文件 二进制文件在磁盘上存储相关数据的二进制编码，它是把内存中的数据，按其在内存中的存储形式原样写到磁盘上而形成的文件。,14.5 文件处理,14.5 文件处理,基本概念 打开和关闭文件 读 写 文件指针 缓冲区,打开文件,读写文件,关闭文件,对磁盘文件的操作流程如下：,文件I/O流库类层次结构,与文件操作有关的类有三个： ofstream 写操作文件类（父类:ostream） ifstream 读操作文件类（父类:istream） fstream 读/写操作文件类（父类:iostream）,一、打开文件,创建文件流 可调用带参数的构造函数，指定文件名和打开方式： ofstream
11、outfile(“outfile“, iosmode); ifstream in; / 创建了一个输入流 ofstream out; / 创建了一个输出流 fstream io; / 创建了既能输入又能输出 再通过文件流打开某个具体磁盘文件 ofstream outfile; outfile.open(“outfile“, iosmode);,二、文件操作 由于iostream的设备无关性，构造了文件流以后，就可以象前面标准输入输出流的方法一样使用了。 三、关闭文件 在文件操作结束时，可以用close()成员函数关闭该文件。 Outfile.close();,文件打开方式,流状态测试,!,例1
12、4-4 创建一个名为“grade”的文件,并写入数据,#include #include int main() ofstream out(“grade“); if(!out) cout “Cannot open grade file.n“; return 1; out “C+ “ 89.5 endl; out “English “ 93.5 endl; out “Maths “ 87 endl; out.close(); return 0; ,例14-5 读取例14-4创建的“grade”文件，并将文件内容显示在屏幕上。,int main() ifstream in(“grade“); if(
13、!in) cout course grade; cout course grade; cout course grade; cout course “ “ grade “n“; in.close(); return 0; ,3. 二进制文件的操作,在使用运算符读取文本文件时，会发生一些字符转换，空白字符被忽略。如果想要阻止进行字符转换，必须打开一个以二进制方式访问的文件。 参见例14-6 in.get(ch); cout ch;或者cout.put(ch);,例14-6 ：以二进制显示文件的内容,例14-6 ：显示文件的内容,例14-6 ：显示文件的内容,例14-6 ：以二进制显示文件的内容,
14、例14-7 ：读写二进制文件,例14-7 ：读写二进制文件,1、顺序文件与随机文件 顺序访问是指按照从前到后的顺序依次对文件进行读写操作，有些存储设备只支持顺序访问，如磁带。 随机访问也称为直接访问，可以按任意次序对文件进行读写操作 2、随机文件访问方式 对于随机文件，C+流类提供了一个操作它的的文件 指针，该指针可在文件中移动，将它指向要读写的字节位置，然后从该位置读取或写入指定字节数的数据块，这样就实现了文件数据的随机访问。,14.5.5 随机文件操作,3、定位输入文件读指针的成员函数 istream,14.5.5 随机文件操作,ios:seek_dir dir的值 ios:beg ios
15、:cur ios:end,4、定位输出文件写指针的成员函数 ostream,例14-8：模拟电视频道的存储和选择,例14-8：模拟电视频道的存储和选择,程序设计举例,例14-11以十六进制的形式和ASCII码的形式显示文件的内容。,自学内容：14.7 命名空间,命名空间（namespace，又称名字空间）是C +的声明区域，基本意义在于避免程序中的标识符重名，这是结构化程序的基本目标之一。 C +引入的类声明，实际上可以将全局变量括起来，使这些全局变量局部于该类中。C +新的标准将这一方式推广了，不再需要借助一个能产生对象的类，就可通过纯粹起变量命名划分作用的命名空间来做到这一点。 命名空间的
16、声明与类的声明非常类似，同样，指定其中的变量或函数需以命名空间的名字作为域作用限定符。例如：,命名空间名,在命名空间外面对命名空间中的变量与函数访问时，需加上命名空间作用域限定符。命名空间结束处不应该加分号，一个命名空间可以分散在多个文件中。 在命名空间引用到命名空间的变量时，都要加上命名空间前缀，为了解决这件令人感到麻烦的事，C +引入如下语句： using namespace 命名空间名； C +标准中的标准类库的变量与函数都属于命名空间std 例如： using namespace std;,namespace spaceA int m,n; class Person(); class Employee:public Person; void fun2(
