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c++(3`I/O库)

发表于
作者 senlongan
12 分钟阅读

I/O库

输入和输出并不是C++语言中的正式组成成分，而是在c++ STL（Standard Library标准库，命名空间使用std）中的io库中定义的：

流(stream)：

描述字节序列在设备和内存流动的现象

输入输出：

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如果字节流是从设备（如键盘、磁盘驱动器、网络连接等）流向内存，是输入操作

如果字节流是从内存流向设备（如显示屏、打印机、磁盘驱动器、网络连接等），是输出操作

流运算符

流提取运算符’»‘用于从左侧输入流中提取（意味着缓冲区中不存在了）数据 存储到右侧对象中

流插入运算符’«‘用于将右侧对象数据 插入到左侧输出流对象中

输入输出流对象

分类：

  • 键盘输入数据，输出到显示器屏幕，称为标准的输入输出流对象
  • 磁盘文件间的输入输出，称为文件的输入输出流对象
  • 内存中指定的空间进行输入和输出，称为字符串输入输出流对象

标准输入输出流

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#include <iostream>

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std::istream：标准输入流类（类类型）

std::ostream：标准输出流类

std::iostream：标准输入输出流类

std::cin 标准输入流对象（类对象）：用于从标准输入读取数据，包含标准输入缓冲区

std::cout 标准输出流对象: 用于将数据输出到标准输出，包含标准输出缓冲区

std::cerr: 标准错误流对象: 用于输出错误信息

std::clog: 标准日志流对象: 用于输出日志信息

常见形式：

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#include <iostream>
int x;
std::cin >> x;//从左往右理解 
std::cout << "The answer is " << 42 << std::endl;//从右往左理解

vector<int> nums(5);
for(int i = 0; i < nums.size(); i++) {
    cin >> nums[i];
}
for(int i = 0; i < nums.size(); i++) {
    cout << nums[i] << " ";
}

vector<int> nums;
int num;
while(cin >> num) {
    nums.push_back(num);
    // 读到换行符，终止循环
    if(getchar() == '\n') {
        break;
    }
}

#include <string>
string name1;
getline(cin, name1);

char ch;
ch = getchar();
char arr[20];
cin.get(arr, 20);

stoi(tmp);

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  • 单独读取输出
  • 批量读取输出
    • for用来处理固定数量的
    • while处理不固定数量的
  • getline 会从输入流中读取整行内容，直到遇到换行符为止，并将换行符从缓冲区中移除，将结果存储到字符串，如果读取的字符串之间存在空格
  • getchar/cin.get() 读取一个char字符，包括空格和换行符,读取多个字符
  • cin.ignore( a, ch )计数，字符
    • 函数运行时，忽略提取的字符
    • 如果计数到达a/被忽略的字符为ch，则函数终止，否则继续等待输入
    • cin.ignore(1024, ‘\n’)把第一个参数设置足够大，这样起作用的只有ch，用来清除以回车结束的输入缓冲区的内容
    • 不带参数默认形式为cin.ignore(1, EOF)，即把EOF（文件结束符，ctrl+z）前的1个字符清掉,没有遇到EOF就清掉一个字符然后结束

  • stoi将字符串转为整数

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    // 输入：
// 3
// abcd
// efgh
// ijkl
int m;
cin >> m;
cin.ignore();
vector<string> vec(m);
for(int i = 0; i < m; i++){
    getline(cin, vec[i]);
}

    展开

    • 例子：读取m个字符串，要循环m次，如果没有ignore，只会读取前2行，这是因为输入3后按下回车会插入换行符\n，在getline第一次读取时读取的是这个\n，通过ignore忽略掉\n,这样getline才能正确读取到第一行

文件输入输出流

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#include <fstream>

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std::ifstream：文件输入流类

std::ofstream：文件输出流类

std::fstream：文件输入输出流类

常见形式：

说标准输入输出流通常使用自带的cin、count对象，而文件输入输出流通常要自己构建流对象，然后调用类函数

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std::ofstream outFile("example.txt");
is_open()//是否打开
close()//关闭

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字符串输入输出流

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#include <sstream>

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std::istringstream：字符串输入流类

std::ostringstream：字符串输出流类

std::stringstream：字符串输入输出流类

用户处理

转移字符

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在使用是加’‘单引号

正斜杠（/）: 支持跨平台

反斜杠（\）：Windows原生路径分隔符, \也是转义前导字符（转义前导字符不仅包括\），用于和后面跟随的字母构成转义字符

如果在转义字符前，应用/反斜杠，则起到避免转义的作用，转义字符会变为多个char

endl

缓冲区作用：将数据收集起来，然后一次性提交，避免大量IO操作，从而极大地提升性能

step:

  • 换行：在输出流里插入一个换行符’\n’, 让下一次的输出在下一行显示
  • 刷新缓冲区：将标准输出缓冲区里的内容立即输出到标准输出设备，缓冲区数据清空，立即提交使得我们即时看到输出内容

科学计数法

科学记数法：把一个数表示成a与10的n次幂相乘的形式（1≤a<10，a不为分数形式，n为整数），例如：20 = 2 × 10¹，作用方便表示由于太大或太小而不能方便地用十进制表示的数（避免写出一串异常长的数字）

计算器：表达10的幂一般是用E或e，例如2E1 = 20

3.843E05=384300，这里05的0可以忽略

1E6+7= 1000007，1*10^6+7

2e+001 = 20，2 * 10^1

对输出浮点精度控制

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#include <iomanip>
double s = 20.7843000;
//setprecision：遵守四舍五入，只对浮点数生效，不显示末尾的零
cout << setprecision(1) << s << endl; // 输出 2e+001 (1位有效数字，科学计数法)
cout << setprecision(2) << s << endl; // 输出 21
cout << setprecision(3) << s << endl; // 输出 20.8
cout << setprecision(6) << s << endl; // 输出 20.7843
//fixed：指定小数点后的位数
cout << fixed << setprecision(1) << s << endl; // 输出 20.8
cout << fixed << setprecision(2) << s << endl; // 输出 20.78
cout << fixed << setprecision(6) << s << endl; // 输出 20.784391
//showpoint；强制显示小数点和末尾的零
cout << showpoint << setprecision(2) << s << endl; // 输出 21.   (注意有点)
cout << showpoint << setprecision(7) << s << endl; // 输出 20.78430 (补零)

cout << setw(9) << setfill('0') << n << endl;//setw(9) 用于设置输出宽度为9位，setfill('0') 则指定了不足部分填充的字符为'0'，会在前面补零

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fixed 和 showpoint 等格式标志一旦设置，会持续影响后续所有的输出

回到默认的浮点格式：cout « defaultfloat;

printf

是C库函数，int printf(const char *text, …)，

text：C风格字符串

附加参数：可变参数，每个参数替换text中一个格式标签，参数的个数应与格式标签的个数相同

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格式标签：%[flags][width][.precision][length][specifier]，标识、宽度、精度、长度、格式字符

用户输入

分隔符：

  • 用户输入字符串后，以空格、tab、回车（可以理解为仅间隔大小不同,这里应该使用按键，而非转义字符）作为每个数据的分隔符
  • cin读取用户时，会忽略前导的空白字符，直到遇到非空白字符开始读取，然后在遇到下一个空白字符时停止读取

推送：

  • 按下回车，首先会将字符串送入到标准输入缓冲区，然后回车操作会被转换为一个换行符\n，进行换行处理，也就是终端会在下一行等待输入

输入个数：

  • 输入不足：cin 会等待用户继续输入，直到满足需要的数据个数(需要的个数为»个数)
  • 输入过多：多余的数据会留在输入缓冲区中，供后续的 cin指令 使用

对while理解：

  • 会持续接受用户输入，直到条件为假
    • 按下 Ctrl+D（Linux/Mac）或 Ctrl+Z（Windows），while 条件为假，循环结束
    • 如果用户输入的是无效输入（类型不正确），cin 会进入错误状态，while 条件为假，循环结束

acm模式

像力扣牛客这些网站，写算法题时只需要写函数体（核心逻辑），而在笔试/面试中需要写完整的代码（ACM）模式

学习链接

C++
本文由作者按照 CC BY 4.0 进行授权
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