第13章输入输出流

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1、C+C+语言程序设计语言程序设计第第1313章章 输入输出流输入输出流13.1 C+13.1 C+的输入和输出的输入和输出13.2 13.2 标准输出流标准输出流13.3 13.3 标准输入流标准输入流13.4 13.4 文件操作与文件流文件操作与文件流13.5 13.5 字符串流字符串流C+C+语言程序设计语言程序设计程序的输入程序的输入: :指的是从输入文件将数据传送给程序。指的是从输入文件将数据传送给程序。程序的输出程序的输出: :指的是从程序将数据传送给输出文件。指的是从程序将数据传送给输出文件。C+C+的输入与输出包括以下的输入与输出包括以下3 3方面的内容方面的内容: : （1 1

2、） 对系统指定的标准设备的输入和输出。即从键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标准的输入输出，简称标准，简称标准I/OI/O。13.1 C+13.1 C+的输入和输出的输入和输出 13.1.1 13.1.1 输入输出的含义输入输出的含义C+C+语言程序设计语言程序设计（2 2） 以外存磁盘文件为对象进行输入和输出，即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存文件为对象的输入

3、输出称为文件的输入输出文件的输入输出，简，简称文件称文件I/OI/O。（3 3） 对内存中指定的空间进行输入和输出。通常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指定一个字符数组作为存储空间( (实际上可以利用实际上可以利用该空间存储任何信息该空间存储任何信息) )。这种输入和输出称为。这种输入和输出称为字符字符串输入输出串输入输出，简称串，简称串I/OI/O。C+C+采取不同的方法来实现以上采取不同的方法来实现以上3 3种输入输出。种输入输出。为了实现数据的有效流动，为了实现数据的有效流动，C+C+系统提供了庞大的系统提供了庞大的I/OI/O类库，调用不同的类去实现不

4、同的功能。类库，调用不同的类去实现不同的功能。C+C+语言程序设计语言程序设计在在C C语言中，用语言中，用printfprintf和和scanfscanf进行输入输出，往进行输入输出，往往不能保证所输入输出的数据是可靠的、安全的。往不能保证所输入输出的数据是可靠的、安全的。在在C+C+的输入输出中，编译系统对数据类型进行的输入输出中，编译系统对数据类型进行严格的检查，凡是类型不正确的数据都不可能通过严格的检查，凡是类型不正确的数据都不可能通过编译。编译。C+C+的的I/OI/O操作是可扩展的，不仅可以用来输入操作是可扩展的，不仅可以用来输入输出标准类型的数据，也可以用于用户自定义类型输出标准

5、类型的数据，也可以用于用户自定义类型的数据。的数据。C+C+通过通过I/OI/O类库来实现丰富的类库来实现丰富的I/OI/O功能。功能。13.1.2 C+13.1.2 C+的的I/OI/O对对C C的发展的发展类型安全和可扩展性类型安全和可扩展性C+C+语言程序设计语言程序设计C+C+的输入输出流是指由若干字节组成的字节序列，的输入输出流是指由若干字节组成的字节序列，这些字节中的数据按顺序从一个对象传送到另一对这些字节中的数据按顺序从一个对象传送到另一对象。流表示了信息从源到目的端的流动。在输入操象。流表示了信息从源到目的端的流动。在输入操作时，字节流从输入设备作时，字节流从输入设备( (如键

6、盘、磁盘如键盘、磁盘) )流向内存，流向内存，在输出操作时，字节流从内存流向输出设备在输出操作时，字节流从内存流向输出设备( (如屏如屏幕、打印机、磁盘等幕、打印机、磁盘等) )。流中的内容可以是。流中的内容可以是ASCIIASCII字字符、二进制形式的数据、图形图像、数字音频视频符、二进制形式的数据、图形图像、数字音频视频或其他形式的信息。或其他形式的信息。13.1.3 C+13.1.3 C+的输入输出流的输入输出流C+C+语言程序设计语言程序设计在在C+C+中，输入输出流被定义为类。中，输入输出流被定义为类。C+C+的的I/OI/O库库中的类称为流类中的类称为流类(stream class

7、)(stream class)。用流类定义的对用流类定义的对象称为流对象。象称为流对象。coutcout和和cincin并不是并不是C+C+语言中提供的语句，它们是语言中提供的语句，它们是iostreamiostream类的对象，在未学习类和对象时，在不致类的对象，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，把它们称为引起误解的前提下，为叙述方便，把它们称为coutcout语句和语句和cincin语句。语句。在学习了类和对象后，我们对在学习了类和对象后，我们对C+C+的输入输出应当的输入输出应当有更深刻的认识。有更深刻的认识。C+C+语言程序设计语言程序设计1. 1. iostre

8、amiostream类库中有关的类类库中有关的类C+C+编译系统提供了用于输入输出的编译系统提供了用于输入输出的iostreamiostream类库。类库。iostreamiostream意为输入输出流。在意为输入输出流。在iostreamiostream类库中包类库中包含许多用于输入输出的类。常用的见书中表含许多用于输入输出的类。常用的见书中表13.113.1。iosios是抽象基类是抽象基类，由它派生出，由它派生出istreamistream类和类和ostreamostream类，两个类名中第类，两个类名中第1 1个字母个字母i i和和o o分别代表输入和输分别代表输入和输出。出。istr

9、eamistream类支持输入操作，类支持输入操作，ostreamostream类支持输类支持输出操作，出操作，iostreamiostream类支持输入输出操作。类支持输入输出操作。 iostreamiostream类是从类是从istreamistream类和类和ostreamostream类通过多重类通过多重继承而派生的类。其继承层次见图继承而派生的类。其继承层次见图13.113.1表示。表示。C+C+语言程序设计语言程序设计图图13.113.1C+C+对文件的输入输出需要用对文件的输入输出需要用ifstreamifstream和和ofstreamofstream类，类，ifstreami

10、fstream支持对文件的输入操作，支持对文件的输入操作，ofstreamofstream支支持对文件的输出操作。类持对文件的输出操作。类ifstreamifstream继承了类继承了类istreamistream，类，类ofstreamofstream继承了类继承了类ostreamostream，类，类fstreamfstream继承了类继承了类iostreamiostream。见图见图13.213.2。C+C+语言程序设计语言程序设计I/O类库中还有其他类，见图13.3。图13.2C+C+语言程序设计语言程序设计图13.3C+C+语言程序设计语言程序设计2. 2. 与与iostreamio

11、stream类库有关的头文件类库有关的头文件iostreamiostream类库中不同的类的声明被放在不同的头文件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中，用户在自己的程序中用#include#include命令包含了有关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。的头文件就相当于在本程序中声明了所需要用到的类。常用的有常用的有iostreamiostream包含了对输入输出流进行操作的基本信息。包含了对输入输出流进行操作的基本信息。fstreamfstream用于用户管理的文件的用于用户管理的文件的I/OI/O操作。操作。strstreamstrst

12、ream用于字符串流用于字符串流I/OI/O。stdiostreamstdiostream用于混合使用用于混合使用C C和和C+C+的的I/OI/O机制时。机制时。iomanipiomanip在使用格式化在使用格式化I/OI/O时应包含此头文件。时应包含此头文件。C+C+语言程序设计语言程序设计3. 3. 在在iostreamiostream头文件中定义的流对象头文件中定义的流对象在iostream头文件中定义的类有ios,istream,ostream,iostream,istream _withassign, ostream_withassign,iostream_withassign等。

13、iostream.h包含了对输入输出流进行操作所需的基本信息。因此大多数C+程序都包括iostream.h。在iostream.h头文件中不仅定义了有关的类，还定义了4种流对象，见书中表13.2。C+C+语言程序设计语言程序设计表表13.2 13.2 iostream.hiostream.h文件中定义的文件中定义的4 4种流对象种流对象对象对象含义含义设备设备 对应的类对应的类标准文件标准文件cin标准标准I流流键盘键盘istream_withassignstdincout标准标准O流流屏幕屏幕ostream_withassignstdoutcerr标准标准ERR流流 屏幕屏幕ostream_

14、withassignstderrclog标准标准ERR流流 屏幕屏幕ostream_withassignstderrC+C+语言程序设计语言程序设计cerrcerr和和clogclog作用相似，均为向输出设备作用相似，均为向输出设备( (显示器显示器) ) 输输出出错信息。因此用键盘输入时用出出错信息。因此用键盘输入时用cincin流，向显示流，向显示器输出时用器输出时用coutcout流。向显示器输出出错信息时用流。向显示器输出出错信息时用cerrcerr和和clogclog流。流。在在iostreamiostream头文件中定义以上头文件中定义以上4 4个流对象用以下的个流对象用以下的形式

15、形式( (以以coutcout为例为例): ): ostreamostream coutcout ( (stdoutstdout); );在定义在定义coutcout为为ostreamostream流类对象时，把标准输出设流类对象时，把标准输出设备备stdoutstdout作为参数，这样它就与标准输出设备作为参数，这样它就与标准输出设备( (显显示器示器) )联系起来，如果有联系起来，如果有coutcout3;3;就会在显示器的屏幕上输出就会在显示器的屏幕上输出3 3。C+C+语言程序设计语言程序设计4. 4. 在在iostreamiostream头文件中重载运算符头文件中重载运算符“”本来在

16、本来在C+C+中是被定义为左位移中是被定义为左位移运算符和右位移运算符的，由于在运算符和右位移运算符的，由于在iostreamiostream头文件头文件中对它们进行了重载，使它们能用作标准类型数据中对它们进行了重载，使它们能用作标准类型数据的输入和输出运算符。所以，在用它们的程序中必的输入和输出运算符。所以，在用它们的程序中必须用须用#include#include命令把命令把iostreamiostream包含到程序中。包含到程序中。在在istreamistream和和ostreamostream类中分别有一组成员函数对类中分别有一组成员函数对位移运算符位移运算符“”进行重载，以便能用进行

17、重载，以便能用它输入或输出各种标准数据类型的数据。对于不同它输入或输出各种标准数据类型的数据。对于不同的标准数据类型要分别进行重载，如的标准数据类型要分别进行重载，如ostreamostream operator ( operator (intint ); ); ostreamostream operator (float ); operator (float ); C+C+语言程序设计语言程序设计ostreamostream operator (char ); operator (char ); ostreamostream operator (char *); /operator (cha

18、r *); /用于向输出流插入一个用于向输出流插入一个字符串数据等。字符串数据等。如果在程序中有下面的表达式如果在程序中有下面的表达式: : coutcoutC+;C+;上面的表达式相当于上面的表达式相当于cout.operatorcout.operator(C+)”重载为对以下标准类型的提取运算符: char,signed char,unsigned char,short,unsigned short,int,unsigned int,long,unsigned long,float, double,long double, char*,signed char*,unsigned char*

19、等。 在ostream类中将“”重载为插入运算符，其适用类型除了以上的标准类型外，还增加了一个void*类型。C+C+语言程序设计语言程序设计如果想将“”用于自己声明的类型的数据，就不能简单地采用包含iostream头文件来解决，必须自己用第11章的方法对“”进行重载。怎样理解运算符“”的作用呢？它们指出了数据移动的方向，例如a箭头方向表示把数据放入a中。而a箭头方向表示从a中拿出数据。+C+C+语言程序设计语言程序设计标准输出流是流向标准输出设备(显示器)的数据。13.2 标准输出流C+C+语言程序设计语言程序设计ostream类定义了3个输出流对象，即cout,cerr,clog。1. c

20、out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，并根据其类型选择调用与之匹配的运算符重载函数。13.2.1 13.2.1 coutcout，cerrcerr和和clogclog流流C+C+语言程序设计语言程序设计(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

21、一个换行符，并刷新流(清空缓冲区)。(4) 在iostream中只对“”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。C+C+语言程序设计语言程序设计2. cerr流对象cerr流对象是标准错误流。cerr流已被指定为与显示器关联。cerr的作用是向标准错误设备(standard error device)输出有关出错信息。cerr与标准输出流cout的作用和用法差不多。但有一点不同: cout流通常是传送到显示器输出，但也可以被重定向输出到磁盘文件，而cerr流中的信息只能在显示器输出。当调试程序时，往往不希望程序运行时的出错信息被送到其他文件，而要

22、求在显示器上及时输出，这时应该用cerr。cerr流中的信息是用户根据需要指定的。C+C+语言程序设计语言程序设计例13.1 有一元二次方程ax2+bx+c=0，其一般解为x1,2=(-bb2-4ac)/2a,但若a=0，或b2-4ac0时，用此公式出错。编程序，从键盘输入a,b,c的值，求x1和x2。如果a=0或b2-4ac0，输出出错信息。#include #include using namespace std;int main( )float a,b,c,disc; coutabc; if (a=0)cerra is equal to zero,error!endl; /将有关出错信息

23、插入cerr流，在屏幕输出 elseC+C+语言程序设计语言程序设计if (disc=b*b-4*a*c)0)cerrdisc=b*b-4*a*c0endl; /将有关出错信息插入cerr流，在屏幕输出elsecoutx1=(-b+sqrt(disc)/(2*a)endl; coutx2=(-b-sqrt(disc)/(2*a)endl; return 0;运行情况如下:please input a,b,c: 0 2 3a is equal to zero,error! please input a,b,c: 5 2 3sc=b*b-4*a*c0please input a,b,c: 1 2.

24、5 1.5x1=-1x2=-1.5C+C+语言程序设计语言程序设计3. clog3. clog流对象流对象clog流对象也是标准错误流，它是console log的缩写。它的作用和cerr相同，都是在终端显示器上显示出错信息。区别: cerr是不经过缓冲区，直接向显示器上输出有关信息，而clog中的信息存放在缓冲区中，缓冲区满后或遇endl时向显示器输出。C+C+语言程序设计语言程序设计在输出数据时，有时希望数据按指定的格式输出。有两种方法可以达到此目的。一种是第3章已介绍过的使用控制符的方法；第2种是使用流对象的有关成员函数。1. 使用控制符控制输出格式输出数据的控制符见书中表13.3。应当

25、注意，这些控制符是在头文件iomanip中定义的，因而程序中应当包含iomanip。13.2.2 13.2.2 格式输出格式输出C+C+语言程序设计语言程序设计例13.2 用控制符控制输出格式。#include #include /不要忘记包含此头文件using namespace std;int main()int a; couta; coutdec:decaendl; /以十进制形式输出整数 couthex:hexaendl; /以十六进制形式输出整数a coutoct:setbase(8)aendl; /以八进制形式输出整数a char *pt=China; /pt指向字符串China

26、C+C+语言程序设计语言程序设计coutsetw(10)ptendl; /指定域宽为10，输出字符串coutsetfill(*)setw(10)ptendl; /指定域宽10，输出字符串，空白处以*填充 double pi=22.0/7.0; /计算pi值 coutsetiosflags(ios:scientific)setprecision(8);/按指数形式输出，8位小数 coutpi=piendl; /输出pi值 coutpi=setprecision(4)piendl; /改为4位小数 coutpi=setiosflags(ios:fixed)piendl;/改为小数形式输出 retu

27、rn 0;C+C+语言程序设计语言程序设计运行结果如下:input a:34(输入a的值)dec:34 (十进制形式)hex:22 (十六进制形式)oct:42 (八进制形式) China (域宽为10)*China (域宽为10，空白处以*填充)pi=3.14285714e+00 (指数形式输出，8位小数)pi=3.1429e+00 (指数形式输出，4位小数)pi=3.143 (小数形式输出，精度仍为4)C+C+语言程序设计语言程序设计2. 2. 用流对象的成员函数控制输出格式用流对象的成员函数控制输出格式除了可以用控制符来控制输出格式外，还可以通过调用流对象cout中用于控制输出格式的成员

28、函数来控制输出格式。用于控制输出格式的常用的成员函数见书中表13.4。流成员函数setf和控制符setiosflags括号中的参数表示格式状态，它是通过格式标志来指定的。格式标志在类ios中被定义为枚举值。因此在引用这些格式标志时要在前面加上类名ios和域运算符“:”。格式标志见书中表13.5。C+C+语言程序设计语言程序设计例13.3 用流控制成员函数输出数据。#include using namespace std;int main( )int a=21 cout.setf(ios:showbase); /显示基数符号(0x或0) coutdec:aendl; /默认以十进制形式输出a c

29、out.unsetf(ios:dec); /终止十进制的格式设置 cout.setf(ios:hex); /设置以十六进制输出的状态 couthex:aendl; /以十六进制形式输出acout.unsetf(ios:hex); /终止十六进制的格式设置 C+C+语言程序设计语言程序设计cout.setf(ios:oct); /设置以八进制输出的状态 coutoct:aendl; /以八进制形式输出acout.unseft(ios:oct); char *pt=China; /pt指向字符串China cout.width(10); /指定域宽为10 coutptendl; /输出字符串 co

30、ut.width(10); /指定域宽为10cout.fill(*); /指定空白处以*填充 coutptendl; /输出字符串 double pi=22.0/7.0; /输出pi值cout.setf(ios:scientific); /指定用科学记数法输出C+C+语言程序设计语言程序设计coutpi=; /输出pi=cout.width(14); /指定域宽为14coutpiendl; /输出pi值cout.unsetf(ios:scientific); /终止科学记数法状态cout.setf(ios:fixed); /指定用定点形式输出cout.width(12); /指定域宽为12co

31、ut.setf(ios:showpos); /正数输出“+”号cout.setf(ios:internal); /数符出现在左侧cout.precision(6); /保留6位小数coutpiendl; /输出pi，注意数符“+”的位置return 0;C+C+语言程序设计语言程序设计运行情况如下: dec:21(十进制形式)hex:0x15 (十六进制形式，以0x开头)oct:025 (八进制形式，以0开头) China (域宽为10)*China (域宽为10，空白处以*填充)pi=*3.142857e+00 (指数形式输出，域宽14，默认6位小数)+*3.142857 (小数形式输出，精

32、度为6，最左侧输出数符“+”)C+C+语言程序设计语言程序设计ostream类除了提供上面介绍过的用于格式控制的成员函数外，还提供了专用于输出单个字符的成员函数put。如cout.put(a);调用该函数的结果是在屏幕上显示一个字符a。put函数的参数可以是字符或字符的ASCII代码(也可以是一个整型表达式)。如cout.put(65+32)；也显示字符a，因为97是字符a的ASCII代码。可以在一个语句中连续调用put函数。如cout.put(71).put(79).pu(79).put(68).put(n);在屏幕上显示GOOD。13.2.3 13.2.3 用流成员函数用流成员函数putp

33、ut输出字符输出字符C+C+语言程序设计语言程序设计例13.4 有一个字符串BASIC，要求把它们按相反的顺序输出。#include using namespace std;int main( )char *a=BASIC; /字符指针指向B for(int i=4;i=0;i-) cout.put(*(a+i); /从最后一个字符开始输出 cout.put(n); return 0;运行时在屏幕上输出: CISAB还可以用putchar函数输出一个字符。putchar函数是C语言中使用的，在stdio.h头文件中定义。C+保留了这个函数，在iostream头文件中定义。C+C+语言程序设计语

34、言程序设计例13.4也可以改用putchar函数实现。#include /也可以用#include ，同时不要下一行using namespace std;int main( )char *a=BASIC; for(int i=4;i=0;i-) putchar(*(a+i); putchar(n);运行结果与前相同。成员函数put不仅可以用cout流对象来调用，而且也可以用ostream类的其他流对象调用。C+C+语言程序设计语言程序设计标准输入流是从标准输入设备(键盘)流向程序的数据。13.3 13.3 标准输入流标准输入流C+C+语言程序设计语言程序设计在上一节中已知，在头文件iostr

35、eam.h中定义了cin,cout,cerr,clog 4个流对象，cin是输入流，cout,cerr,clog是输出流。cin是istream类的对象，它从标准输入设备(键盘)获取数据，程序中的变量通过流提取符“”从流中提取数据。流提取符“”从流中提取数据时通常跳过输入流中的空格、tab键、换行符等空白字符。 注意: 只有在输入完数据再按回车键后，该行数据才被送入键盘缓冲区，形成输入流，提取运算符“”才能从中提取数据。需要注意保证从流中读取数据能正常进行。13.3.1 13.3.1 cincin流流C+C+语言程序设计语言程序设计例13.5 通过测试cin的真值，判断流对象是否处于正常状态。

36、#include using namespace std;int main( )float grade; coutgrade)/能从cin流读取数据if(grade=85) coutgradeGOOD!endl;if(grade60) coutgradefail!endl;coutenter grade:; coutThe end.endl; return 0;运行情况如下: C+C+语言程序设计语言程序设计enter grade: 67enter grade: 8989 GOOD!enter grade: 5656 fail!enter grade: 100100 GOOD!enter gr

37、ade: Z/键入文件结束符The end.如果某次输入的数据为enter grade: 100/2输出The end.。以上是在GCC环境下运行程序的结果，如果在VC+环境下运行此程序，在键入Ctrl+Z时，程序运行马上结束，不输出The end.。C+C+语言程序设计语言程序设计除了可以用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.getcin.get( )( )用来从指定的输入流中提取一个字符，函

38、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) 。13.3.2 13.3.2 用于字符输入的流成员函数用于字符输入的流成员函数C+C+语言程序设计语言程序设计例13.6 用get函数读入字符。#include int main( )int c; coutenter a sentence:endl; while(c=cin.get()!=EOF) cout.put(c); return 0;运行情况如下: enter a sentence:I study C+ very hard.(输入一行字符)I study C+ very ha

39、rd. (输出该行字符)Z(程序结束)C语言中的getchar函数与流成员函数cin.get( )的功能相同，C+保留了C的这种用法。C+C+语言程序设计语言程序设计(2) 有一个参数的get函数其调用形式为：cin.get(ch)其作用是从输入流中读取一个字符，赋给字符变量ch。如果读取成功则函数返回非0值(真)，如失败(遇文件结束符) 则函数返回0值(假)。例13.6可以改写如下: #include int main( )char c; coutenter a sentence:endl; while(cin.get(c) /读取一个字符赋给字符变量c，如果读取成功，cin.get(c)为

40、真cout.put(c); coutendendl; return 0;C+C+语言程序设计语言程序设计(3) 有3个参数的get函数其调用形式为：cin.getcin.get( (字符数组，字符个数字符数组，字符个数n n，终止字符终止字符) )或 cin.getcin.get( (字符指针，字符个数字符指针，字符个数n n，终止字符终止字符) )作用：作用：是从输入流中读取n-1个字符，赋给指定的字符数组(或字符指针指向的数组)，如果在读取n-1个字符之前遇到指定的终止字符，则提前结束读取。如果读取成功则函数返回非0值(真)，如失败(遇文件结束符) 则函数返回0值(假)。C+C+语言程序设

41、计语言程序设计再将例13.6改写如下: #include using namespace std;int main( )char ch20; coutenter a sentence:endl; cin.get(ch,10,n); /指定换行符为终止字符 coutchendl; return 0; 运行情况如下: enter a sentence:I study C+ very hard.I study C+C+语言程序设计语言程序设计get函数中第3个参数可以省写，此时默认为n。下面两行等价: cin.get(ch,10,n);cin.get(ch,10);终止字符也可以用其他字符。如cin

42、.get(ch,10,x);C+C+语言程序设计语言程序设计2. 用成员函数getline函数读入一行字符getline函数的作用是从输入流中读取一行字符，其用法与带3个参数的get函数类似。即cin.getline(字符数组字符数组(或字符指针或字符指针)，字符个数，字符个数n，终止终止标志字符标志字符)例13.7 用getline函数读入一行字符。#include using namespace std;int main( )char ch20; coutenter a sentence:ch; coutThe string read with cin is:chendl; cin.get

43、line(ch,20,/); /读19个字符或遇/结束 coutThe second part is:chendl; cin.getline(ch,20); /读19个字符或遇/n结束 coutThe third part is:chendl; return 0;程序运行情况如下:enter a sentence: I like C+./I study C+./I am happy.The string read with cin is:IThe second part is: like C+.The third part is:I study C+./I am hC+C+语言程序设计语言程序

44、设计除了以上介绍的用于读取数据的成员函数外，istream类还有其他在输入数据时用得着的一些成员函数。常用的有以下几种: 1. eof 函数eof是end of file的缩写，表示“文件结束”。从输入流读取数据，如果到达文件末尾(遇文件结束符)，eof函数值为非零值(表示真)，否则为0(假)。13.3.3 13.3.3 istreamistream类的其他成员函数类的其他成员函数C+C+语言程序设计语言程序设计例13.8 逐个读入一行字符，将其中的非空格字符输出。#include using namespace std;int main( )char c; while(!cin.eof( )

45、 /eof( )为假表示未遇到文件结束符if(c=cin.get( )!= ) /检查读入的字符是否为空格字符 cout.put(c); return 0;运行情况如下:C+ is very interesting.C+isveryinteresting.Z(结束)C+C+语言程序设计语言程序设计2. peek2. peek函数函数peek是“观察”的意思，peek函数的作用是观测下一个字符。其调用形式为：c=c=cin.peekcin.peek( );( );cin.peekcin.peek函数的返回值是指针指向的当前字符，但它只是观测，指针仍停留在当前位置，并不后移。如果要访问的字符是文件

46、结束符，则函数值是EOF(-1)。C+C+语言程序设计语言程序设计3. putback函数其调用形式为：cin.putback(chcin.putback(ch); );其作用是将前面用get或getline函数从输入流中读取的字符ch返回到输入流，插入到当前指针位置，以供后面读取。例13.9 peek函数和putback函数的用法。#include using namespace std;int main( )char c20; int ch; coutplease enter a sentence:endl; cin.getline(c,15,/); coutThe first part

47、is:cendl;C+C+语言程序设计语言程序设计 ch=cin.peek( ); /观看当前字符 coutThe next character(ASCII code) is:chendl; cin.putback(c0); /将I插入到指针所指处 cin.getline(c,15,/); coutThe second part is:cendl; return 0;运行情况如下:please enter a sentence: I am a boy./ am a student./The first part is:I am a boy.The next character(ASCII co

48、de) is:32(下一个字符是空格)The second part is:I am a student 图13.4C+C+语言程序设计语言程序设计4. ignore函数其调用形式为：cin,ignore(n, 终止字符终止字符)函数作用是跳过输入流中n个字符，或在遇到指定的终止字符时提前结束(此时跳过包括终止字符在内的若干字符)。如ighore(5, A)/跳过输入流中5个字符，遇A后就不再跳了也可以不带参数或只带一个参数。如ignore( )(n默认值为1，终止字符默认为EOF)相当于 ignore(1,EOF)C+C+语言程序设计语言程序设计例13.10用ignore函数跳过输入流中的字

49、符。先看不用ignore函数的情况:#include using namespace std;int main( )char ch20; cin.get(ch,20,/); coutThe first part is:chendl;cin.get(ch,20,/); coutThe second part is:chendl;return 0;运行结果如下:I like C+./I study C+./I am happy.The first part is:I like C+.The second part is:(字符数组ch中没有从输入流中读取有效字符)C+C+语言程序设计语言程序设计如

50、果希望第二个cin.get函数能读取I study C+.，就应该设法跳过输入流中第一个/，可以用ignore函数来实现此目的，将程序改为#include using namespace std;int main( )char ch20; cin.get(ch,20,/); coutThe first part is:chendl; cin.ignore( );/跳过输入流中一个字符 cin.get(ch,20,/); coutThe second part is:chendl; return 0;运行结果如下:I like C+./I study C+./I am happy.The fir

51、st part is:I like C+.The second part is:I study C+.C+C+语言程序设计语言程序设计以上介绍的各个成员函数，不仅可以用cin流对象来调用，而且也可以用istream类的其他流对象调用。C+C+语言程序设计语言程序设计文件：一般指存储在外部介质上数据的集合。一文件：一般指存储在外部介质上数据的集合。一批数据是以文件的形式存放在外部介质上的。批数据是以文件的形式存放在外部介质上的。操作系统是以文件为单位对数据进行管理的。操作系统是以文件为单位对数据进行管理的。向外部介质上存储数据也必须先建立一个文件向外部介质上存储数据也必须先建立一个文件（以文件名

52、标识），才能向它输出数据。（以文件名标识），才能向它输出数据。13.4 13.4 文件操作与文件流文件操作与文件流 13.4.1 13.4.1 文件的概念文件的概念C+C+语言程序设计语言程序设计外存文件：外存文件： 磁盘文件磁盘文件 光盘文件光盘文件 U U盘文件。盘文件。对用户来说，常用到的文件有两大类：对用户来说，常用到的文件有两大类： 一类是程序文件一类是程序文件(program file)(program file)。 一类是数据文件一类是数据文件(data file)(data file)。根据文件中数据的组织形式，可分为：根据文件中数据的组织形式，可分为： ASCIIASCII文

53、件文件 二进制文件。二进制文件。C+C+语言程序设计语言程序设计对于字符信息，在内存中是以对于字符信息，在内存中是以ASCIIASCII代码形式存放的，代码形式存放的，因此，无论用因此，无论用ASCIIASCII文件输出还是用二进制文件输出，文件输出还是用二进制文件输出，其数据形式是一样的。但是对于数值数据，二者是不其数据形式是一样的。但是对于数值数据，二者是不同的。例如有一个长整数同的。例如有一个长整数100000100000，在内存中占，在内存中占4 4个字个字节，如果按内部格式直接输出，在磁盘文件中占节，如果按内部格式直接输出，在磁盘文件中占4 4个字个字节，如果将它转换为节，如果将它转

54、换为ASCIIASCII码形式输出，则要占码形式输出，则要占6 6个字个字节，见图节，见图13.513.5。图图13.513.5C+C+语言程序设计语言程序设计C+C+提供低级的提供低级的I/OI/O功能和高级的功能和高级的I/OI/O功能。高级功能。高级的的I/OI/O功能是把若干个字节组合为一个有意义的单功能是把若干个字节组合为一个有意义的单位，然后以位，然后以ASCIIASCII字符形式输入和输出。传输大容字符形式输入和输出。传输大容量的文件时由于数据格式转换，速度较慢，效率不量的文件时由于数据格式转换，速度较慢，效率不高。高。所谓低级的所谓低级的I/OI/O功能是以字节为单位输入和输出

55、的，功能是以字节为单位输入和输出的，在输入和输出时不进行数据格式的转换。这种输入在输入和输出时不进行数据格式的转换。这种输入输出速度快、效率高，一般大容量的文件传输用无输出速度快、效率高，一般大容量的文件传输用无格式转换的格式转换的I/OI/O。但使用时会感到不大方便。但使用时会感到不大方便。C+C+语言程序设计语言程序设计文件流是以外存文件为输入输出对象的数据文件流是以外存文件为输入输出对象的数据流。输出文件流是从内存流向外存文件的数流。输出文件流是从内存流向外存文件的数据，输入文件流是从外存文件流向内存的数据，输入文件流是从外存文件流向内存的数据。每一个文件流都有一个内存缓冲区与之据。每一

56、个文件流都有一个内存缓冲区与之对应。对应。请区分文件流与文件的概念。文件流本身不请区分文件流与文件的概念。文件流本身不是文件，而只是以文件为输入输出对象的流。是文件，而只是以文件为输入输出对象的流。若要对磁盘文件输入输出，就必须通过文件若要对磁盘文件输入输出，就必须通过文件流来实现。流来实现。13.4.2 13.4.2 文件流类与文件流对象文件流类与文件流对象C+C+语言程序设计语言程序设计在在C+C+的的I/OI/O类库中定义了几种文件类，专门用类库中定义了几种文件类，专门用于对磁盘文件的输入输出操作。还有于对磁盘文件的输入输出操作。还有3 3个用于个用于文件操作的文件类文件操作的文件类:

57、: (1) (1) ifstreamifstream类类，它是从，它是从istreamistream类派生的。类派生的。 用用来支持从磁盘文件的输入。来支持从磁盘文件的输入。(2) (2) ofstreamofstream类类，它是从，它是从ostreamostream类派生的。类派生的。 用来支持向磁盘文件的输出。用来支持向磁盘文件的输出。(3) (3) fstreamfstream类类，它是从，它是从iostreamiostream类派生的。类派生的。 用用来支持对磁盘文件的输入输出。来支持对磁盘文件的输入输出。C+C+语言程序设计语言程序设计要以磁盘文件为对象进行输入输出，必须定要以磁盘

58、文件为对象进行输入输出，必须定义一个文件流类的对象，通过文件流对象将义一个文件流类的对象，通过文件流对象将数据从内存输出到磁盘文件，或者通过文件数据从内存输出到磁盘文件，或者通过文件流对象从磁盘文件将数据输入到内存。流对象从磁盘文件将数据输入到内存。其实在用标准设备为对象的输入输出中，也其实在用标准设备为对象的输入输出中，也是要定义流对象的，是要定义流对象的，如如cin,coutcin,cout就是流对象，就是流对象，C+C+是通过流对象进行输入输出的。是通过流对象进行输入输出的。C+C+语言程序设计语言程序设计由于由于cin,coutcin,cout已在已在iostream.hiostrea

59、m.h中事先定义，所以用中事先定义，所以用户不需自己定义。在用磁盘文件时，由于情况各异，户不需自己定义。在用磁盘文件时，由于情况各异，无法事先统一定义，必须由用户自己定义。此外，无法事先统一定义，必须由用户自己定义。此外，对磁盘文件的操作是通过文件流对象对磁盘文件的操作是通过文件流对象( (而不是而不是cincin和和coutcout) )实现的。文件流对象是用文件流类定义的，实现的。文件流对象是用文件流类定义的，而不是用而不是用istreamistream和和ostreamostream类来定义的。类来定义的。可以用下面的方法建立一个输出文件流对象可以用下面的方法建立一个输出文件流对象: :

60、 ofstreamofstream outfileoutfile; ;现在在程序中定义了现在在程序中定义了outfileoutfile为为ofstreamofstream类类( (输出文输出文件流类件流类) )的对象。但是有一个问题还未解决的对象。但是有一个问题还未解决: : 在定义在定义coutcout时已将它和标准输出设备建立关联，而现在虽时已将它和标准输出设备建立关联，而现在虽然建立了一个输出文件流对象，但是还未指定它向然建立了一个输出文件流对象，但是还未指定它向哪一个磁盘文件输出，需要在使用时加以指定。哪一个磁盘文件输出，需要在使用时加以指定。C+C+语言程序设计语言程序设计1. 1.

61、 打开磁盘文件打开磁盘文件打开文件是指在文件读写之前做必要的准备工作，打开文件是指在文件读写之前做必要的准备工作，包括包括: : (1) (1) 为文件流对象和指定的磁盘文件建立关联，以为文件流对象和指定的磁盘文件建立关联，以便使文件流流向指定的磁盘文件。便使文件流流向指定的磁盘文件。(2) (2) 指定文件的工作方式。指定文件的工作方式。以上工作可以通过两种不同的方法实现。以上工作可以通过两种不同的方法实现。(1) (1) 调用文件流的成员函数调用文件流的成员函数openopen。如如ofstreamofstream outfileoutfile;/;/定义定义ofstreamofstrea

62、m类类( (输出文件流输出文件流类类) )对象对象outfileoutfileoutfile.open(f1.dat,ios:out); outfile.open(f1.dat,ios:out); /使文件流使文件流与与f1.datf1.dat文件建立关联文件建立关联调用成员函数调用成员函数openopen的一般形式为的一般形式为13.4.3 13.4.3 文件的打开与关闭文件的打开与关闭C+C+语言程序设计语言程序设计文件流对象文件流对象.open(.open(磁盘文件名，输入输出方式磁盘文件名，输入输出方式); );磁盘文件名可以包括路径，如磁盘文件名可以包括路径，如c:newf1.dat

63、c:newf1.dat，如缺省路径，则默认为当前目录下的文件。如缺省路径，则默认为当前目录下的文件。(2) (2) 在定义文件流对象时指定参数在定义文件流对象时指定参数在声明文件流类时定义了带参数的构造函数，其中包在声明文件流类时定义了带参数的构造函数，其中包含了打开磁盘文件的功能。因此，可以在定义文件流含了打开磁盘文件的功能。因此，可以在定义文件流对象时指定参数，调用文件流类的构造函数来实现打对象时指定参数，调用文件流类的构造函数来实现打开文件的功能。如开文件的功能。如ostreamostream outfile(f1.dat,ios:out); outfile(f1.dat,ios:out

64、);一般多用此形式，比较方便。作用与一般多用此形式，比较方便。作用与openopen函数相同。函数相同。输入输出方式是在输入输出方式是在iosios类中定义的，见表类中定义的，见表13.613.6。C+C+语言程序设计语言程序设计方式方式作用作用ios:in以输入方式打开文件以输入方式打开文件ios:out以输出方式打开文件，若文件存在，则清除其内容。以输出方式打开文件，若文件存在，则清除其内容。ios:app以输出方式打开文件，数据添加在文件尾以输出方式打开文件，数据添加在文件尾ios:ate打开已有文件，文件指针指向文件尾打开已有文件，文件指针指向文件尾ios:trunc打开一个文件，若文

65、件存在，则删除其数据；否则建打开一个文件，若文件存在，则删除其数据；否则建新文件新文件ios:binary以二进制方式打开一个文件，默认为以二进制方式打开一个文件，默认为ASCII方式方式ios:nocreate打开已有文件，若不存在，打开失败，不建立新文件打开已有文件，若不存在，打开失败，不建立新文件ios:noreplace若不存在则建立新文件，若存在，操作失败若不存在则建立新文件，若存在，操作失败ios:in|ios:out以输入和输出方式打开文件，文件可读可写以输入和输出方式打开文件，文件可读可写ios:out|ios:binary以二进制方式打开一个输出文件以二进制方式打开一个输出文

66、件ios:in|ios:binary 以二进制方式打开一个输入文件以二进制方式打开一个输入文件表表13.6 文件输入输出方式设置值文件输入输出方式设置值C+C+语言程序设计语言程序设计说明说明: : 新版本的新版本的I/OI/O类库中不提供类库中不提供iosios: :nocreatenocreate和和iosios: :noreplacenoreplace。 每一个打开的文件都有一个文件指针。每一个打开的文件都有一个文件指针。 可以用可以用“位或位或”运算符运算符“|”|”对输入输出方式进行对输入输出方式进行组合。组合。 如果打开操作失败，如果打开操作失败，openopen函数的返回值为函数

67、的返回值为0(0(假假) )，如果是用调用构造函数的方式打开文件的，则流对象如果是用调用构造函数的方式打开文件的，则流对象的值为的值为0 0。C+C+语言程序设计语言程序设计2. 2. 关闭磁盘文件关闭磁盘文件在对已打开的磁盘文件的读写操作完成后，应关在对已打开的磁盘文件的读写操作完成后，应关闭该文件。关闭文件用成员函数闭该文件。关闭文件用成员函数closeclose。如如outfileoutfile.close( ); .close( ); 文件关闭：是解除该磁盘文件与文件流的关联，文件关闭：是解除该磁盘文件与文件流的关联，原来设置的工作方式也失效，这样，就不能再通原来设置的工作方式也失效，

68、这样，就不能再通过文件流对该文件进行输入或输出。过文件流对该文件进行输入或输出。C+C+语言程序设计语言程序设计如果文件的每一个字节中均以如果文件的每一个字节中均以ASCIIASCII代码形式存放代码形式存放数据，即一个字节存放一个字符，这个文件就是数据，即一个字节存放一个字符，这个文件就是ASCIIASCII文件文件( (或称字符文件或称字符文件) )。程序可以从。程序可以从ASCIIASCII文件文件中读入若干个字符，也可以向它输出一些字符。中读入若干个字符，也可以向它输出一些字符。对对ASCIIASCII文件的读写操作可以用以下两种方法文件的读写操作可以用以下两种方法: : (1) (1

69、) 用流插入运算符用流插入运算符“”输入输出标准类型的数据。输入输出标准类型的数据。(2) (2) 用本章用本章13.2.313.2.3节和节和13.3.213.3.2节中介绍的文件流的节中介绍的文件流的put,get,put,get,geilinegeiline等成员函数进行字符的输入输出。等成员函数进行字符的输入输出。13.4.4 13.4.4 对对ASCIIASCII文件的操作文件的操作C+C+语言程序设计语言程序设计例例13.11 有一个整型数组，含有一个整型数组，含10个元素，从键盘输入个元素，从键盘输入10个整数给数个整数给数组，将此数组送到磁盘文件中存放。组，将此数组送到磁盘文件

70、中存放。#include using namespace std;int main( )int a10; ofstream outfile(f1.dat,ios:out); /打开磁盘输出文件打开磁盘输出文件f1.dat if(!outfile) /如果打开失败，如果打开失败，outfile返回返回0值值 cerropen error!endl; exit(1); coutenter 10 integer numbers:endl; for(int i=0;iai; outfileai ; /向磁盘文件向磁盘文件f1.dat输出数据输出数据 outfile.close(); /关闭磁盘文件关闭

71、磁盘文件f1.dat return 0; C+C+语言程序设计语言程序设计运行情况如下运行情况如下: enter 10 integer numbers:1 3 5 2 4 6 10 8 7 9 注意注意: 在向磁盘文件输出一个数据后，要输出一个在向磁盘文件输出一个数据后，要输出一个(或几个或几个)空格或换行符，以作为数据间的分隔，否空格或换行符，以作为数据间的分隔，否则以后从磁盘文件读数据时，则以后从磁盘文件读数据时，10个整数的数字连成个整数的数字连成一片无法区分。一片无法区分。C+C+语言程序设计语言程序设计例例13.12 从例从例13.11建立的数据文件建立的数据文件f1.dat中读入中

72、读入10个整数放在数个整数放在数组中，找出并输出组中，找出并输出10个数中的最大者和它在数组中的序号。个数中的最大者和它在数组中的序号。#include int main( )int a10,max,i,order; ifstream infile(f1.dat,ios:in|ios:nocreate);/以输入方式打开磁盘文件以输入方式打开磁盘文件f1.dat if(!infile) cerropen error!endl; exit(1); for(i=0;iai; /从磁盘文件读入从磁盘文件读入10个整数，顺序存放个整数，顺序存放在在a数组数组中中 coutai ; /在显示器上顺序显示

73、在显示器上顺序显示10个数个数 coutendl; max=a0;C+C+语言程序设计语言程序设计 order=0; for(i=1;imax)max=ai; /将当前最大值放在将当前最大值放在max中中order=i; /将当前最大值的元素序号放在将当前最大值的元素序号放在order中中 coutmax=maxendlorder=orderendl; infile.close(); return 0;运行情况如下运行情况如下: 1 3 5 2 4 6 10 8 7 9(在磁盘文件中存放的在磁盘文件中存放的10个数个数)max=10 (最大值为最大值为10)order=6 (最大值是数组中序号

74、为最大值是数组中序号为6的元素的元素)C+C+语言程序设计语言程序设计例例13.13 从键盘读入一行字符，把其中的字母字符依次存放在磁从键盘读入一行字符，把其中的字母字符依次存放在磁盘文件盘文件f2.dat中。再把它从磁盘文件读入程序，将其中的小写字中。再把它从磁盘文件读入程序，将其中的小写字母改为大写字母，再存入磁盘文件母改为大写字母，再存入磁盘文件f3.dat。#include using namespace std;/ save_to_file函数从键盘读入一行字符，并将其中的字母存入磁函数从键盘读入一行字符，并将其中的字母存入磁盘文件盘文件void save_to_file( )ofs

75、tream outfile(f2.dat); /定义输出文件流对象定义输出文件流对象outfile，以输出方式打开磁盘文件以输出方式打开磁盘文件f2.datif(!outfile) cerropen f2.dat error!=65 & ci=97 & ci=122)/如果是字母字符如果是字母字符outfile.put(ci); /将字母字符存入磁盘文件将字母字符存入磁盘文件f2.datcoutci; /同时送显示器显示同时送显示器显示 coutendl; outfile.close(); /关闭关闭f2.datC+C+语言程序设计语言程序设计/从磁盘文件从磁盘文件f2.dat读入字母字符，将

76、其中的小写字母改为读入字母字符，将其中的小写字母改为大写字母，再存入大写字母，再存入f3.datvoid get_from_file()char ch; ifstream infile(f2.dat,ios:in|ios:nocreate); /定义输入文件流定义输入文件流outfile，以输入方式打开磁盘文件以输入方式打开磁盘文件f2.dat if(!infile) cerropen f2.dat error!endl; exit(1); ofstream outfile(f3.dat); /定义输出文件流定义输出文件流outfile，以输出方式打开磁盘文件以输出方式打开磁盘文件f3.dat

77、 if(!outfile) cerropen f3.dat error!=97 & ch=122) /判断判断ch是否为小写字母是否为小写字母ch=ch-32; /将小写字母变为大写字母将小写字母变为大写字母 outfile.put(ch); /将该大写字母存入磁盘文件将该大写字母存入磁盘文件f3.dat coutch; /同时在显示器输出同时在显示器输出 coutTYPE f3.dat (假设当前目录是假设当前目录是D:C+ )在显示屏上会输出在显示屏上会输出NEWBEIJINGGREATOLYPICCHINA如果如果用用GCC编译环境，可选择编译环境，可选择File菜单中的菜单中的DOS

78、Shell菜单菜单项，即可进入项，即可进入DOS环境。想从环境。想从DOS返回返回GCC主窗口，从键主窗口，从键盘输入盘输入exit即可。即可。(2) 编一程序将磁盘文件内容读入内存，然后输出到显示器。编一程序将磁盘文件内容读入内存，然后输出到显示器。可以编一个专用函数。可以编一个专用函数。#include using namespace std;C+C+语言程序设计语言程序设计void display_file(char *filename)ifstream infile(filename,ios:in|ios:nocreate); if(!infile) cerropen error!en

79、dl; exit(1); char ch; while(infile.get(ch)cout.put(ch); coutendl; infile.close();然后在调用时给出文件名即可然后在调用时给出文件名即可: int main( )display_file(f3.dat);/将将f3.dat的入口地址传给形参的入口地址传给形参filename return 0;运行时输出运行时输出f3.dat中的字符中的字符: NEWBEIJINGGREATOLYPICCHINAC+C+语言程序设计语言程序设计二进制文件不是以二进制文件不是以ASCIIASCII代码存放数据的，它将内代码存放数据的，它

80、将内存中数据存储形式不加转换地传送到磁盘文件，因存中数据存储形式不加转换地传送到磁盘文件，因此它又称为内存数据的映像文件。因为文件中的信此它又称为内存数据的映像文件。因为文件中的信息不是字符数据，而是字节中的二进制形式的信息，息不是字符数据，而是字节中的二进制形式的信息，因此它又称为字节文件。因此它又称为字节文件。对二进制文件的操作也需要先打开文件，用完后要对二进制文件的操作也需要先打开文件，用完后要关闭文件。在打开时要用关闭文件。在打开时要用iosios:binary:binary指定为以二进指定为以二进制形式传送和存储。二进制文件除了可以作为输入制形式传送和存储。二进制文件除了可以作为输入

81、文件或输出文件外，还可以是既能输入又能输出的文件或输出文件外，还可以是既能输入又能输出的文件。这是和文件。这是和ASCIIASCII文件不同的地方。文件不同的地方。13.4.5 13.4.5 对二进制文件的操作对二进制文件的操作C+C+语言程序设计语言程序设计1. 用成员函数用成员函数read和和write读写二进制文件读写二进制文件对二进制文件的读写主要用对二进制文件的读写主要用istream类的成员函数类的成员函数read和和write来实现。这两个成员函数的原型为来实现。这两个成员函数的原型为istream& read(char *buffer,int len);ostream& wri

82、te(const char * buffer,int len);其中：字符指针其中：字符指针buffer指向内存中一段存储空间。指向内存中一段存储空间。len是读写的字节数。调用的方式为是读写的字节数。调用的方式为a. write(p1,50);b. read(p2,30);C+C+语言程序设计语言程序设计例例13.14 将一批数据以二进制形式存放在磁盘文件中。将一批数据以二进制形式存放在磁盘文件中。#include using namespace std;struct studentchar name20; int num; int age; char sex;int main( )stud

83、ent stud3=Li,1001,18,f,Fun,1002,19,m,Wang,1004,17,f; ofstream outfile(stud.dat,ios:binary); if(!outfile) cerropen error!endl; abort( );/退出程序退出程序C+C+语言程序设计语言程序设计 for(int i=0;i3;i+) outfile.write(char*)&studi,sizeof(studi); outfile.close( );return 0;其实可以一次输出结构体数组的其实可以一次输出结构体数组的3个元素，个元素，将将for循环的两行循环的两行

84、改为以下一行改为以下一行:outfile.write(char*)&stud0,sizeof(stud);执行一次执行一次write函数即输出了结构体数组的全部数据。函数即输出了结构体数组的全部数据。可以看到，用这种方法一次可以输出一批数据，效率较高。可以看到，用这种方法一次可以输出一批数据，效率较高。在输出的数据之间不必加入空格，在一次输出之后也不必在输出的数据之间不必加入空格，在一次输出之后也不必加回车换行符。在以后从该文件读入数据时不是靠空格作加回车换行符。在以后从该文件读入数据时不是靠空格作为数据的间隔，而是用字节数来控制。为数据的间隔，而是用字节数来控制。C+C+语言程序设计语言程序

85、设计例例13.15 将刚才以二进制形式存放在磁盘文件中的数据读入将刚才以二进制形式存放在磁盘文件中的数据读入内存并在显示器上显示。内存并在显示器上显示。#include using namespace std;struct studentstring name; int num; int age; char sex;int main( )student stud3; int i; ifstream infile(stud.dat,ios:binary); if(!infile) cerropen error!endl; abort( ); C+C+语言程序设计语言程序设计 for(i=0;i3

86、;i+)infile.read(char*)&studi,sizeof(studi); infile.close( ); for(i=0;i3;i+) coutNO.i+1endl; coutname:studi.nameendl; coutnum:studi.numendl; coutage:studi.ageendl; coutsex:studi.sexendlendl; return 0; 运行时在显示器上显示运行时在显示器上显示:NO.1name: Linum: 1001age: 18sex: fC+C+语言程序设计语言程序设计NO.2name: Funnum: 1001age: 19

87、sex: mNO.3name: Wangnum: 1004age: 17sex: f请思考请思考: 能否一次读入文件中的全部数据，如能否一次读入文件中的全部数据，如infile.read(char*)&stud0,sizeof(stud); C+C+语言程序设计语言程序设计2. 2. 与文件指针有关的流成员函数与文件指针有关的流成员函数在磁盘文件中有一个文件指针，用来指明当前应进在磁盘文件中有一个文件指针，用来指明当前应进行读写的位置。对于二进制文件，允许对指针进行行读写的位置。对于二进制文件，允许对指针进行控制，使它按用户的意图移动到所需的位置，以便控制，使它按用户的意图移动到所需的位置，以

88、便在该位置上进行读写。文件流提供一些有关文件指在该位置上进行读写。文件流提供一些有关文件指针的成员函数。见表针的成员函数。见表13.713.7。说明说明: : (1) (1) 这些函数名的第一个字母或最后一个字母不是这些函数名的第一个字母或最后一个字母不是g g就是就是p p。(2) (2) 函数参数中的函数参数中的“文件中的位置文件中的位置”和和“位移量位移量”已被指定为已被指定为longlong型整数，以字节为单位。型整数，以字节为单位。“参照位参照位置置”可以是下面三者之一可以是下面三者之一: : C+C+语言程序设计语言程序设计ios:beg文件开头文件开头(beg是是begin的缩写

89、的缩写)，这是默认值。，这是默认值。ios:cur指针当前的位置指针当前的位置(cur是是current的缩写的缩写)。ios:end文件末尾。文件末尾。它们是在它们是在ios类中定义的枚举常量。类中定义的枚举常量。举例如下：举例如下：infile.seekg(100); /输入文件中的指针向前移到输入文件中的指针向前移到100字节位字节位置置infile.seekg(-50,ios:cur); /输入文件中的指针从当前位输入文件中的指针从当前位置后移置后移50字节字节outfile.seekp(-75,ios:end); /输出文件中的指针从文件输出文件中的指针从文件尾后移尾后移50字节字节

90、C+C+语言程序设计语言程序设计3. 3. 随机访问二进制数据文件随机访问二进制数据文件对于二进制数据文件来说，可以利用上面的成员函数移对于二进制数据文件来说，可以利用上面的成员函数移动指针，随机地访问或修改文件中任一位置上的数据。动指针，随机地访问或修改文件中任一位置上的数据。例例13.16 13.16 有有5 5个学生的数据，要求个学生的数据，要求: : （1 1） 把它们存到磁盘文件中；把它们存到磁盘文件中；（2 2） 将磁盘文件中的第将磁盘文件中的第1,3,51,3,5个学生数据读入程序，个学生数据读入程序，并显示出来；并显示出来；（3 3） 将第将第3 3个学生的数据修改后存回磁盘文

91、件中的原个学生的数据修改后存回磁盘文件中的原有位置。有位置。（4 4） 从磁盘文件读入修改后的从磁盘文件读入修改后的5 5个学生的数据并显示个学生的数据并显示出来。出来。C+C+语言程序设计语言程序设计要实现以上要求，需要解决要实现以上要求，需要解决3个问题个问题: (1) 由于同一磁盘文件在程序中需要频繁地进行输入和输出，由于同一磁盘文件在程序中需要频繁地进行输入和输出，因此可将文件的工作方式指定为输入输出文件，即因此可将文件的工作方式指定为输入输出文件，即ios:in|ios:out|ios:binary。(2) 正确计算好每次访问时指针的定位，即正确使用正确计算好每次访问时指针的定位，即

92、正确使用seekg或或seekp函数。函数。(3) 正确进行文件中数据的重写正确进行文件中数据的重写(更新更新)。C+C+语言程序设计语言程序设计可写出以下程序可写出以下程序: #include using namespace std;struct studentint num; char name20; float score;int main( )student stud5=1001,Li,85,1002,Fun,97.5,1004,Wang,54, 1006,Tan,76.5,1010,ling,96; fstream iofile(stud.dat,ios:in|ios:out|ios

93、:binary); /用用fstream类定义输入输出二进制文件流对象类定义输入输出二进制文件流对象iofileC+C+语言程序设计语言程序设计if(!iofile) cerropen error!endl; abort( ); for(int i=0;i5;i+) /向磁盘文件输出向磁盘文件输出5个学生的数据个学生的数据 iofile.write(char *)&studi,sizeof(studi); student stud15; /用来存放从磁盘文件读入的数据用来存放从磁盘文件读入的数据 for(int i=0;i5;i=i+2) iofile.seekg(i*sizeof(studi

94、),ios:beg); /定位定位0,2,4学学生数据开头生数据开头 iofile.read(char *)&stud1i/2,sizeof(stud10); C+C+语言程序设计语言程序设计/先后读入先后读入3个学生的数据，存放在个学生的数据，存放在stud10,stud1和和stud2中中 coutstud1i/2.num stud1i/2.name stud1i/2.scoreendl;/输出输出stud10,stud1和和stud2各成员的值各成员的值coutendl; stud2.num=1012; /修改第修改第3个学生个学生(序号为序号为2)的数据的数据 strcpy(stud2

95、.name,Wu); stud2.score=60;C+C+语言程序设计语言程序设计iofile.seekp(2*sizeof(stud0),ios:beg); /定位于第定位于第3个学生个学生数据的开头数据的开头 iofile.write(char *)&stud2,sizeof(stud2); /更新第更新第3个学生数据个学生数据 iofile.seekg(0,ios:beg); /重新定位于文件开头重新定位于文件开头 for(int i=0;i5;i+) iofile.read(char *)&studi,sizeof(studi); /读入读入5个个学生的数据学生的数据 coutstu

96、di.num studi.name studi.scoreendl; iofile.close( );return 0;C+C+语言程序设计语言程序设计运行情况如下运行情况如下:1001 Li 85(第第1个学生数据个学生数据)1004 Wang 54 (第第3个学生数据个学生数据)1010 ling 96 (第第5个学生数据个学生数据)1001 Li 85 (输出修改后输出修改后5个学生数据个学生数据)1002 Fun 97.51012 Wu 60 (已修改的第已修改的第3个学生数据个学生数据)1006 Tan 76.51010 ling 96本程序将磁盘文件本程序将磁盘文件stud.dat

97、指定为输入输出型的二进制文件。指定为输入输出型的二进制文件。这样，不仅可以向文件添加新的数据或读入数据，还可以这样，不仅可以向文件添加新的数据或读入数据，还可以修改修改(更新更新)数据。利用这些功能，可以实现比较复杂的输入数据。利用这些功能，可以实现比较复杂的输入输出任务。输出任务。请注意，不能用请注意，不能用ifstream或或ofstream类定义输入输出的二进类定义输入输出的二进制文件流对象，而应当制文件流对象，而应当用用fstream类。类。C+C+语言程序设计语言程序设计字符串流以内存中用户定义的字符数组(字符串)为输入输出的对象，即将数据输出到内存中的字符数组，或者从字符数组(字符

98、串)将数据读入。字符串流也称为内存流。字符串流也有相应的缓冲区，开始时流缓冲区是空的。如果向字符数组存入数据，随着向流插入数据，流缓冲区中的数据不断增加，待缓冲区满了(或遇换行符)，一起存入字符数组。如果是从字符数组读数据，先将字符数组中的数据送到流缓冲区，然后从缓冲区中提取数据赋给有关变量。13.5 13.5 字符串流字符串流C+C+语言程序设计语言程序设计在字符数组中可以存放字符，也可以存放整数、浮点数以及其他类型的数据。在向字符数组存入数据之前，要先将数据从二进制形式转换为ASCII代码，然后存放在缓冲区，再从缓冲区送到字符数组。从字符数组读数据时，先将字符数组中的数据送到缓冲区，在赋给

99、变量前要先将ASCII代码转换为二进制形式。总之，流缓冲区中的数据格式与字符数组相同。文件流类有ifstream,ofstream和fstream，而字符串流类有istrstream,ostrstream和strstream。文件流类和字符串流类都是ostream,istream和iostream类的派生类，因此对它们的操作方法是基本相同的。向内存中的一个字符数组写数据就如同向文件写数据一样，但有3点不同: C+C+语言程序设计语言程序设计(1) 输出时数据不是流向外存文件，而是流向内存中的一个存储空间。输入时从内存中的存储空间读取数据。 (2) 字符串流对象关联的不是文件，而是内存中的一个字

100、符数组，因此不需要打开和关闭文件。(3) 每个文件的最后都有一个文件结束符，表示文件的结束。而字符串流所关联的字符数组中没有相应的结束标志，用户要指定一个特殊字符作为结束符，在向字符数组写入全部数据后要写入此字符。字符串流类没有open成员函数，因此要在建立字符串流对象时通过给定参数来确立字符串流与字符数组的关联。即通过调用构造函数来解决此问题。建立字符串流对象的方法与含义如下: C+C+语言程序设计语言程序设计1. 建立输出字符串流对象ostrstream类提供的构造函数的原型为：ostrstream:ostrstream(char *buffer,int n,int mode=ios:ou

101、t);buffer是指向字符数组首元素的指针；n为指定的流缓冲区的大小(一般选与字符数组的大小相同，也可以不同)第3个参数是可选的，默认为ios:out方式。可以用以下语句建立输出字符串流对象并与字符数组建立关联:C+C+语言程序设计语言程序设计例：ostrstream strout(ch1,20);作用是建立输出字符串流对象strout，并使strout与字符数组ch1关联(通过字符串流将数据输出到字符数组ch1)，流缓冲区大小为20。2. 建立输入字符串流对象建立输入字符串流对象istrstream类提供了两个带参的构造函数，原型为istrstream:istrstream(char *b

102、uffer);istrstream:istrstream(char *buffer,int n);其中：buffer是指向字符数组首元素的指针，用它来初始化流对象(使流对象与字符数组建立关联)。C+C+语言程序设计语言程序设计可以用以下语句建立输入字符串流对象: istrstream strin(ch2); 作用是建立输入字符串流对象strin，将字符数组ch2中的全部数据作为输入字符串流的内容。istrstream strin(ch2,20);流缓冲区大小为20，因此只将字符数组ch2中的前20个字符作为输入字符串流的内容。C+C+语言程序设计语言程序设计3. 建立输入输出字符串流对象str

103、stream类提供的构造函数的原型为strstream:strstream(char *buffer,int n,int mode);可以用以下语句建立输入输出字符串流对象: strstream strio(ch3,sizeof(ch3),ios:in|ios:out);作用是建立输入输出字符串流对象，以字符数组ch3为输入输出对象，流缓冲区大小与数组ch3相同。以上3个字符串流类是在头文件strstream中定义的，因此程序中在用到istrstream, ostrstream和strstream类时应包含头文件strstream(在GCC中，用头文件strstream)。C+C+语言程序设计

104、语言程序设计例13.17 将一组数据保存在字符数组中。#include using namespace std;struct studentint num; char name20; float score;int main( )student stud3=1001,Li,78,1002,Wang,89.5,1004,Fun,90; char c50; /用户定义的字符数组 ostrstream strout(c,30); /建立输出字符串流，与数组c建立关联，缓冲区长30 for(int i=0;i3;i+) /向字符数组c写3个学生的数据 stroutstudi.numstudi.name

105、studi.score; stroutends; /ends是C+的I/O操作符，插入一个0 coutarray c:cendl; /显示字符数组c中的字符C+C+语言程序设计语言程序设计运行时在显示器上的输出如下: array c:1001Li781002Wang89.51004Fun90以上就是字符数组c中的字符。可以看到: (1) 字符数组c中的数据全部是以ASCII代码形式存放的字符，而不是以二进制形式表示的数据。(2) 一般都把流缓冲区的大小指定与字符数组的大小相同。(3)字符数组c中的数据之间没有空格，连成一片，这是由输出的方式决定的。如果以后想将这些数据读回赋给程序中相应的变量，

106、就会出现问题，因为无法分隔两个相邻的数据。为解决此问题，可在输出时人为地加入空格。如C+C+语言程序设计语言程序设计for(int i=0;i3;i+) strout studi.num studi.name studi.score;同时应修改流缓冲区的大小，以便能容纳全部内容，今改为50字节。这样，运行时将输出1001 Li 78 1002 Wang 89.5 1004 Fun 90再读入时就能清楚地将数据分隔开。例13.18 在一个字符数组c中存放了10个整数，以空格相间隔，要求将它们放到整型数组中，再按大小排序，然后再存放回字符数组c中。C+C+语言程序设计语言程序设计#include

107、using namespace std;int main( )char c50=12 34 65 -23 -32 33 61 99 321 32; int a10,i,j,t; coutarray c:cendl;/显示字符数组中的字符串 istrstream strin(c,sizeof(c); /建立输入串流对象strin并与字符数组c关联for(i=0;iai; /从字符数组c读入10个整数赋给整型数组a coutarray a:;C+C+语言程序设计语言程序设计for(i=0;i10;i+) coutai ; /显示整型数组a各元素 coutendl; for(i=0;i9;i+) /

108、用起泡法对数组a排序for(j=0;jaj+1)t=aj;aj=aj+1;aj+1=t; ostrstream strout(c,sizeof(c); /建立输出串流对象strout并与字符数组c关联 for(i=0;i10;i+) stroutai ; /将10个整数存放在字符数组c stroutends; /加入0 coutarray c:cendl; /显示字符数组c return 0; C+C+语言程序设计语言程序设计运行结果如下:array c: 12 34 65 -23 -32 33 61 99 321 32(字符数组c原来的内容)array a: 12 34 65 -23 -32

109、 33 61 99 321 32 (整型数组a的内容)array c: -32 23 12 32 33 34 61 65 99 321 (字符数组c最后的内容)结论： (1) 用字符串流时不需要打开和关闭文件。(2) 通过字符串流从字符数组读数据就如同从键盘读数据一样，可以从字符数组读入字符数据，也可以读入整数、浮点数或其他类型数据。C+C+语言程序设计语言程序设计(3) 程序中先后建立了两个字符串流strin和strout，与字符数组c关联。strin从字符数组c中获取数据，strout将数据传送给字符数组。分别对同一字符数组进行操作。甚至可以对字符数组交叉进行读写。(4) 用输出字符串流向

110、字符数组c写数据时，是从数组的首地址开始的，因此更新了数组的内容。(5) 字符串流关联的字符数组并不一定是专为字符串流而定义的数组，它与一般的字符数组无异，可以对该数组进行其他各种操作。C+C+语言程序设计语言程序设计与字符串流关联的字符数组相当于内存中的临时仓库，可以用来存放各种类型的数据(以ASCII形式存放)，在需要时再从中读回来。它的用法相当于标准设备(显示器与键盘)，但标准设备不能保存数据，而字符数组中的内容可以随时用ASCII字符输出。它比外存文件使用方便，不必建立文件(不需打开与关闭)，存取速度快。但它的生命周期与其所在的模块(如主函数)相同，该模块的生命周期结束后，字符数组也不存在了。因此只能作为临时存储空间。 C+C+语言程序设计语言程序设计作业：1、132、46