C++ IO库

IO 类

头文件	类型
iostream	istream 和 wistream 从流读取数据，ostream 和 wostream 向流写入数据，iostream 和 wiostream 读写流
fstream	ifstream 和 wifstream 从流读取数据，ofstream 和 wofstream 向流写入数据，fstream 和 wfstream 读写流
sstream	istringstream 和 wistringstream 从 string 读取数据，ostringstream 和 wostringstream 向 string 写入数据，stringstream 和 wstringstream 读写 string

条件状态

条件状态	说明
strm::iostate	strm 是一种 IO 类，提供了表达流状态的完整功能
strm::badbit	用于指出流已崩溃
strm::failbit	用于指出一个 IO 操作失败
strm::eofbit	用于指出流到达了文件结束
strm::goodbit	用于指出流未处于错误状态，
s.eof()	若流 s 的 eofbit 置位，则返回 true
s.fail()	若流 s 的 fail 或 badbit 置位，则返回 true
s.bad()	若流 s 的 badbit 置位，则返回 true
s.good()	若流 s 处于有效状态，则返回 true
s.clear()	若流 s 中所有条件状态位复位，将流的状态位置设置为有效，返回 void
s.clear(flags)	根据给定的 flags 标志位，将流 s 中对应条件状态位复位，flags 的类型为 strm::iostate，返回 void
s.setstate(flags)	根据给定的 flags 标志位，将流 s 中对应条件状态位置位，flags 的类型为 strm::iostate，返回 void
s.rdstate()	返回流 s 的当前条件状态，返回值类型为 strm::iostate

iostate 提供了表达流状态的完整功能，这个类型应作为一个位集合来使用，IO 库定义了 4 个 iostate 类型的 constexpr 值表示特定的位模式

auto old_state = cin.rdstate(); // 记住 cin 的当前状态
cin.clear(); // 使 cin 有效
process_input(cin); // 使用 cin
cin.setsate(old_state); // 使cin 置为原有状态

clear 不接受参数的版本清除所有错误标志位，带参数的版本将所需位复位来生成新的状态，下面的代码将 failbit 和 badbit 复位，但保持 eofbit 不变

1	cin.clear(cin.rdstae() & ~cin.failbit & ~cin.badbit);

管理输出缓冲

程序正常结束，作为 main 函数的 return 操作的一部分，缓冲刷新被执行
缓冲区满时，需要刷新缓冲，而后新的数据才能继续写入缓冲区
使用操纵符 endl 来显式刷新缓冲区
在每个输出操作之后，可以用操纵符 unitbuf 设置流的内部状态，来清空缓冲区。默认情况下，对 cerr 是设置 unitbuf 的，因此写到 cerr 的内容都是立即刷新的
一个输出流可能被关联到另一个流，在这种情况下，当读写被关联的流时，关联到的流的缓冲区会被刷新。例如，默认情况下，cin 和 cerr 都关联到 cout，因此，读 cin 或写 cerr 都会导致 cout 的缓冲区被刷新

刷新输出缓冲区

1
2
3

cout << "hi!" << endl; // 输出 hi 和一个换行，然后刷新缓冲区
cout << "hi!" << flush; // 输出 hi，然后刷新缓冲区，不附加任何额外字符
cout << "hi!" << ends; // 输出 hi 和一个空字符，然后刷新缓冲区

unibuf 操纵符

1 2	cout << unitbuf; // 所有输出操作后都会立即刷新缓冲区 cout << nounitbuf; // 回到正常的缓冲方式

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，标准库将 cout 和 cin 关联在一起

1	cin >> ival; // 该语句会导致 cout 的缓冲区被刷新

tie 有两个重载版本，带参数的和不带参数的。带参数的版本如果当前关联一个输出流，则返回指向这个流的指针，否则返回空指针。带参数的版本则用来关联 ostream

cin.tie(&cout); // cin 和 cout 关联
ostream *old_tie = cin.tie(nullptr); // 解除关联，获取当前的关联
cin.tie(&cerr); // 与 cerr 关联
cin.tie(old_tie); // 重新与 cout 关联

每个流同时最多关联到一个流，但多个流可以同时关联到同一个 ostream

string 流

sstream strm; // strm 是一个未绑定的 stringstream 对象，sstream 是头文件 sstream 中定义的一个类型
sstream strm(s); // strm 是一个 sstream 对象，保存 string s 的一个拷贝，此构造函数是 explicit 的
strm.str(); // 返回 strm 所保存的 string 的拷贝
strm.str(s); // 将 string s 拷贝到 strm 中，返回 void

istringstream

如果想处理 string 序列中的单词或数字，使用 istringstream 会很方便

假如有个文件，每一行是人名和他的电话号码，每个人只有一个人名但可能有多个号码

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

string line, word;
vector<PersonInfo> people;

while (getline(cin, line)) {
    PersonInfo info;
    istringstream record(line);
    record >> info.name;
    while (record >> word)
        info.phones.push_back(word);
    people.push_back(info);
}