第8章 IO库

1 IO类

标准库定义的IO类型如下图：iostream定义了用于读写流的基本类型；fstream定义了读写命名文件的类型；sstram定义了读写内存string对象的类型。

1.1 IO对象无拷贝或赋值

ofstream out1, out2
out1 = out2;       // 错误，不能对流对象赋值
ofstream print(ofstream);  //错误，不能初始化 								ofstream参数
out2 = print(out2);  // 错误，不能拷贝流对象

由于不能拷贝IO对象，因此不能将形参或返回类型设置为流类型。进行IO操作的函数通常以引用方式传递和返回流。

1.2 条件状态

IO操作一个与生俱来的问题是可能发生错误，因此代码通常应该在使用流之前检查它是否处于良好状态。最简单的方法是将它当作条件使用：while (cin>>word)

此外，IO库定义了一个与机器无关的iostate类型，然后定义了4个iostate类型的constexpr值，用来表示特点类型的IO条件，可以通过其查询流的状态；同意还提供了成员函数以管理条件状态。

1.3 管理输出缓冲

每个输出流都管理一个缓冲区，用来保存程序读写的数据。有了缓冲机制，操作系统就可以将程序的多个输出操作组合成单一的系统及写操作。

刷新输出缓冲区

刷新输出缓冲区（即，数据真正写到输出设备或文件）的操纵符：

• endl，添加换行，再刷新缓冲区

• flush，刷新缓冲区，不附加任何额外字符

• ends，插入空字符，再刷新缓冲区

如果想在每次输出操作后都刷新缓冲区，可以使用unitbuf操作符。它告诉流在接下来的每次写操作之后都执行依次flush操作。

关联输入和输出流

​ 当一个输入流被关联到一个输出流时，任何试图从输入流读取数据的操作都会先刷新关联的输出流。

2 文件输入输出

fstream继承自iostream类型，因此可以使用cin、cout、<<、>>等操作，此外，还增加了一些新的成员：

2.1 使用文件流对象

当我们想要读写一个文件时，可以定义一个文件流对象，并将对象与文件关联起来 。

ifstream in(ifile); //构造一个ifsteam并打开给定文件

用fstream代替iostream&

在要求使用基类型对象的地方，可以用继承类型的对象来代替。如果有一个函数接受一个ostream&参数，可以传递给它一个ofstream对象，对istream和ifstream也是如此。

成员函数open和close

如果定义了一个空文件流对象，随后可以调用open将它与文件关联

ofstream out;   // 输出流未与任何文件相关联
out.open(ifile + ".copy");  // 打开指定文件

一旦一个文件流已经打开，它就保持与对应文件的关联。为了将文件流关联到另外一个文件，必须首先关闭已经关联的文件。

in.close(); // 关闭文件
in.open(ifile + "2");  // 打开另一个文件

2.2 文件模式

每个流都有一个关联的文件模式，用来指出如何使用文件。

以out模式打开文件会丢弃已有数据

保留被ofstream打开的文件中已有数据的唯一方法是显示指定app或in模式。

3 string流

与fstream类似，头文件sstream中定义的类型都继承自iostream中定义的类型。除了继承得来的操作，sstream中定义的类型还增加了一些成员来管理与流相关联的string。

3.1 使用istringstream

考虑这样一个例子，假定有一个文件，列出来一些人和电话号码：

morgan 13681311344 18845772394
drew 15655168523
lee 18856565240 137117751575 15655432874

首先定义一个类来描述输入数据：

struct PersonInfo {
    string name;
    vector<string> phones;
};

然后读取文件，并创建一个PersonInfo的vector：

string line,word; // 分别保存来自输入的一行和单词
vector<PersonInfo> people; // 保存输入的所有记录
while (getline(cin, line)) {
    PersonInfo info; // 创建一个保存此记录数据的对象
    istringstream record(line); // 将记录绑定到刚读入的行
    record >> info.name;  // 读取名字
    while (record >> word)  // 读取电话号码
        info.phones.push_back(word);  // 保持它们
    people.push_back(info); // 将此记录追加到people末尾
}

3.2 使用ostringstream

现在对每个人验证其电话号码是否有效并改变其格式，对于无效号码，输出人名和错误信息：

for (const auto &entry : people) {
    ostringstream formatted, badNums;
    for(const auto &nums : entry.phones){
        if (!vaild(nums))
            badNums << " " <<nums; // 将数的字符串形式存入badNums
        else
            formatted << " " << format(nums); // 将格式化的字符串形式写入formatted
    }
    if (badNums.str().empty())
        os << entry.name << " "
           << formatted.str() << endl;
    else 
        cerr << "inpur error: " << entry.name
             << "invalid number(s) "<< badNums.str() << endl;
}

此程序中，假定已有两个函数，valid和format，用于验证和格式化。