一. C語言輸入輸出

C語言中我們用到的最頻繁的輸入輸出方式就是scanf ()與printf()。
scanf(): 從標(biāo)準(zhǔn)輸入設(shè)備(鍵盤)讀取數(shù)據(jù)，并將值存放在變量中。
printf(): 將指定的文字/字符串輸出到標(biāo)準(zhǔn)輸出設(shè)備(屏幕，網(wǎng)卡，顯示器等)。注意寬度輸出和精度輸出控制。
C語言借助了相應(yīng)的緩沖區(qū)來進(jìn)行輸入與輸出。如下圖所示

對(duì)輸入輸出緩沖區(qū)的理解：
(1).可以屏蔽掉低級(jí)I/O的實(shí)現(xiàn)，低級(jí)I/O的實(shí)現(xiàn)依賴操作系統(tǒng)本身內(nèi)核的實(shí)現(xiàn)，所以如果能夠屏蔽這部分的差異，可以很容易寫出可移植的程序。
(2).可以使用這部分的內(nèi)容實(shí)現(xiàn)“行”讀取的行為，對(duì)于計(jì)算機(jī)而言是沒有“行”這個(gè)概念，有了這部分，就可以定義“行”的概念，然后解析緩沖區(qū)的內(nèi)容，返回一個(gè)“行”。

二.C++輸入輸出

C++標(biāo)準(zhǔn)庫提供了一組豐富的輸入/輸出功能，本文重點(diǎn)講解C++編程中最常見的 I/O 操作

C++的 I/O 發(fā)生在流中，流是字節(jié)序列，如果字節(jié)流是從設(shè)備(如鍵盤，磁盤驅(qū)動(dòng)器，網(wǎng)絡(luò)連接等)流向內(nèi)存，這叫做輸入操作，如果字節(jié)流是從內(nèi)存流向設(shè)備，這叫做輸出操作。

標(biāo)準(zhǔn)輸出流 :
預(yù)定義的對(duì)象 cout 是 ostream 類的一個(gè)實(shí)例，cout 對(duì)象"連接"到標(biāo)準(zhǔn)輸出設(shè)備，通常是顯示屏。

標(biāo)準(zhǔn)輸入流 :
預(yù)定義的對(duì)象 cin 是 istream 類的一個(gè)實(shí)例，cin 對(duì)象附屬到標(biāo)準(zhǔn)輸入設(shè)備，通常是鍵盤。

我們來研究下面這一段代碼

#include#includeusing namespace std;struct Student{	string _name;	int _age;};int main(){	Student s;	cin >> s._name >> s._age;	cout << s._name << " " << s._age << endl;	scanf("%s%d", s._name.c_str(), &s._age);	printf("%s %d", s._name.c_str(), s._age);}

這段代碼看上去沒有什么問題，但如果我們第二次輸入的字符串過長，會(huì)導(dǎo)致程序崩潰，原因如下 :

string內(nèi)部會(huì)有一個(gè)_Buf數(shù)組，當(dāng)存儲(chǔ)的字符串大小小于15字節(jié)時(shí)，不會(huì)去堆上開辟空間存儲(chǔ)字符串，會(huì)將字符串存儲(chǔ)在_Buf數(shù)組中，但無論第一次輸入的字符串大小是大于15字節(jié)還是小于15字節(jié)，第二次如果輸入過長，都會(huì)導(dǎo)致程序崩潰，原因在于第二次是用scanf進(jìn)行輸入，使用scanf輸入，不會(huì)影響string的size和capacity，所以輸入過長就會(huì)越界寫入

#include#includeusing namespace std;struct Student{	string _name;	int _age;};int main(){	Student s;	cin >> s._name >> s._age;	cout << s._name << " " << s._age << endl;	scanf("%s%d", s._name.c_str(), &s._age);	cout << s._name << " " << s._age << endl;}

這段代碼和上一段代碼相比只是最后的輸出使用了cout,跟上面一樣，如果輸入過長也會(huì)導(dǎo)致越界寫入，除此之外，就算輸入的長度在合法的范圍內(nèi)，打印出來的結(jié)果也不是我們想要的，原因是cout在輸出時(shí)是根據(jù)string的size來輸出的，而scanf輸入時(shí)并沒有改變string的size，所以打印結(jié)果不是我們想要的，上面的printf如果輸入的長度在合法的范圍內(nèi)，打印結(jié)果就是我們想要的，原因是printf打印字符串時(shí)是根據(jù)’/0’的位置來判斷的.

想要解決上面的兩個(gè)問題，我們提前把空間開好即可

#include#includeusing namespace std;struct Student{	string _name;	int _age;};int main(){	Student s;	cin >> s._name >> s._age;	cout << s._name << " " << s._age << endl;	s._name.resize(100); // 提前開好空間	scanf("%s%d", s._name.c_str(), &s._age);	printf("%s %d/n", s._name.c_str(), s._age);	cout << s._name << " " << s._age << endl;}

因此，建議大家在C++中盡量去用cin和cout，用cout和cin不方便的地方，再去用scanf和printf(格式控制輸出時(shí))

三.C++ IO流

C++系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了一個(gè)龐大的類庫，其中ios為基類，其他類都是直接或間接派生自ios類

(1).C++標(biāo)準(zhǔn)IO流

C++標(biāo)準(zhǔn)庫提供了4個(gè)全局流對(duì)象cin、cout、cerr、clog，使用cout進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)輸出，即數(shù)據(jù)從內(nèi)存流向控制臺(tái)(顯示器)。使用cin進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)輸入即數(shù)據(jù)通過鍵盤輸入到程序中，同時(shí)C++標(biāo)準(zhǔn)庫還提供了cerr用來進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)錯(cuò)誤的輸出，以及clog進(jìn)行日志的輸出，從上圖可以看出，cout、cerr、clog是ostream類的三個(gè)不同的對(duì)象，因此這三個(gè)對(duì)象現(xiàn)在基本沒有區(qū)別，只是應(yīng)用場景不同。

在使用時(shí)候必須要包含頭文件并引入std標(biāo)準(zhǔn)命名空間。

注意：
(1). cin為緩沖流。鍵盤輸入的數(shù)據(jù)保存在緩沖區(qū)中，當(dāng)要提取時(shí)，是從緩沖區(qū)中拿。如果一次輸入過多，會(huì)留在那兒慢慢用，如果輸入錯(cuò)了，必須在回車之前修改，如果回車鍵按下就無法挽回了。只有把輸入緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)取完后，才要求輸入新的數(shù)據(jù)。

(2). 輸入的數(shù)據(jù)類型必須與要提取的數(shù)據(jù)類型一致，否則出錯(cuò)。出錯(cuò)只是在流的狀態(tài)字state中對(duì)應(yīng)位置，程序繼續(xù)。

(3). 空格和回車都可以作為數(shù)據(jù)之間的分格符，所以多個(gè)數(shù)據(jù)可以在一行輸入，也可以分行輸入。但如果是字符型和字符串，則空格（ASCII碼為32）無法用cin輸入，字符串中也不能有空格?；剀嚪矡o法讀入。

#includeusing namespace std;int main(){	// 輸入 hello world	string a;	cin >> a;	cout << a << endl; // hello	cin >> a;	cout << a << endl; // world	getline(cin,a);	cout << a << endl;}

(4). cin和cout可以直接輸入和輸出內(nèi)置類型數(shù)據(jù)，原因：標(biāo)準(zhǔn)庫已經(jīng)將所有內(nèi)置類型的輸入和輸出全部重載了

(5). 對(duì)于自定義類型，如果要支持cin和cout的標(biāo)準(zhǔn)輸入輸出，需要對(duì)<<和>>進(jìn)行重載

(6). 循環(huán)輸入結(jié)構(gòu)

string str;while(cin>>str){	cout<<str<<endl;}char buff[100];while(scanf("%s",buff) != EOF){	printf("%s/n",buff);}

兩種方式都能達(dá)到循環(huán)輸入的目的，使用ctrl + c終止輸入
(1). cin>>str 等同于 istream& operator>>(cin,str)，返回值為cin對(duì)象，通過operator bool()來判斷是否有讀取錯(cuò)誤
(2). scanf函數(shù)當(dāng)讀取發(fā)生錯(cuò)誤或讀到文件末尾，會(huì)返回EOF

(2).C++文件IO流

ofstream
輸出文件流，用于創(chuàng)建文件并向文件寫入信息
ifstream
輸入文件流，用于從文件讀取信息
fstream
文件流，且同時(shí)具有 ofstream 和 ifstream 兩種功能，這意味著它可以創(chuàng)建文件，向文件寫入信息，從文件讀取信息

文件常見的打開方式 :
(1). in 以讀的方式打開文件
(2). out 以寫的方式打開文件
(3). binary 以二進(jìn)制方式對(duì)文件進(jìn)行操作
(4). ate 輸出位置從文件的末尾開始
(5). app 以追加的方式對(duì)文件進(jìn)行寫入
(6). trunc 先將文件內(nèi)容清空再打開文件

常用成員函數(shù)
(1). put 插入一個(gè)字符到文件
(2). write 插入一段字符到文件
(3). get 從文件提取字符
(4). read 從文件提取多個(gè)字符
(5). tellg 獲取當(dāng)前字符在文件當(dāng)中的位置
(6). seekg 設(shè)置對(duì)文件進(jìn)行操作的位置
(7). >>運(yùn)算符重載 將數(shù)據(jù)形象地以“流”的形式進(jìn)行輸入(用于文本文件)
(8). <<運(yùn)算符重載 將數(shù)據(jù)形象地以“流”的形式進(jìn)行輸出(用于文本文件)

以文本的形式操作文件

對(duì)文本文件進(jìn)行寫入操作

//以文本的形式對(duì)文件進(jìn)行寫入void Write(){	ofstream outfile("test.txt"); // 以寫的方式打開文件	outfile.put("c"); // 向文件寫入一個(gè)字符"c"	outfile.write("hello world",5); // 向文件寫入長度為n的字符串	outfile << "hehe"; // 向文件寫入字符串	outfile.close(); // 關(guān)閉文件}

對(duì)文件文件進(jìn)行讀取操作

//以文本的形式對(duì)文件進(jìn)行讀取void ReadTxt(){	ifstream infile("test.txt");	// seekg(),tellg()	char c, c1, c2;	infile.seekg(2);	infile >> c;	infile.seekg(3, ios::beg);	infile >> c1;	infile.seekg(-1,ios::end);	infile >> c2;	cout << c << endl;	cout << c1 << endl;	cout << c2 << endl;	// get	char c;	while (infile.get(c))	{		cout << c;	}	cout << endl;	// read	infile.seekg(0, ios::end);	int length = infile.tellg();	infile.seekg(0, ios::beg);	char* buffer = new char[length];	infile.read(buffer, length);	if (infile)	{		cout << buffer << endl;	}	delete[]buffer;	// >>	infile.seekg(0, ios::end);	int length = infile.tellg();	infile.seekg(0, ios::beg);	char* buffer = new char[length];	infile >> buffer;	cout << buffer << endl;}

對(duì)二進(jìn)制文件進(jìn)行寫入操作

void write(){	ofstream outfile("test.bin",ios::out | ios::binary);	outfile.put("l");	outfile.write("lyp hello linux",10);	}

對(duì)二進(jìn)制文件進(jìn)行讀取操作

void read(){	ifstream infile("test.bin", ios::in | ios::binary);	// get	char c;	while (infile.get(c))	{		cout << c;	}	cout << endl;		// read	infile.seekg(0, ios::end);	int length = infile.tellg();	infile.seekg(0, ios::beg);	char* buffer = new char[length];	infile.read(buffer, length);	if (infile)	{		cout << buffer << endl;	}	delete[]buffer;}

四.stringstream介紹

在C語言中，如果想要將一個(gè)整形變量的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為字符串格式，我們一般有以下兩種方式
(1). itoa

int a = 20;char buffer[10];itoa(a,buffer,10); // 將數(shù)字轉(zhuǎn)換成10進(jìn)制字符

(2). sprintf

struct ServerInfo{	char _ip[20];	int _port;};int main(){	ServerInfo info = {"2020.110.400.83",250};	char buffer[128];	// 序列化，將結(jié)構(gòu)體中的內(nèi)容轉(zhuǎn)換成字符串	sprintf(buffer, "%s %d", info._ip, info._port); // 加空格，在buffer數(shù)組里就有空格	// 反序列化,將數(shù)組的內(nèi)容讀到結(jié)構(gòu)體中	ServerInfo rinfo;	sscanf(buffer, "%s %d", rinfo._ip, &rinfo._port);}

但是兩個(gè)函數(shù)在轉(zhuǎn)化時(shí)，都得需要先給出保存結(jié)果的空間，那空間要給多大呢，就不太好界定，而且轉(zhuǎn)化格式不匹配時(shí)，可能還會(huì)得到錯(cuò)誤的結(jié)果甚至程序崩潰。

在C++中，可以使用stringstream類對(duì)象來避開此問題。
在程序中如果想要使用stringstream類，必須要包含頭文件。在該頭文件下，標(biāo)準(zhǔn)庫三個(gè)類：
(1). istringstream 進(jìn)行流的輸入
(2). ostringstream 進(jìn)行流的輸出
(3). stringstream 進(jìn)行流的輸入輸出

#include#includeusing namespace std;struct ServerInfo{	char _ip[20];	int _port;};int main(){	ServerInfo info = {"2020.110.400.83",250};	// 將結(jié)構(gòu)體的內(nèi)容轉(zhuǎn)換成字符串	stringstream sm;	sm << info._ip << " " << info._port;	string buffer = sm.str();	cout << buffer << endl;		// 字符串的內(nèi)容輸出到結(jié)構(gòu)體當(dāng)中	stringstream sm;	sm.str("2020.110.400.83 250");	ServerInfo rinfo;	sm >> rinfo._ip >> rinfo._port;		stringstream sm("2020.110.400.83 250");	ServerInfo rinfo;	sm >> rinfo._ip >> rinfo._port;	}

注意：
(1). stringstream實(shí)際是在其底層維護(hù)了一個(gè)string類型的對(duì)象用來保存結(jié)果。
(2). 多次數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)化時(shí)，一定要用clear()來清空，才能正確轉(zhuǎn)化，但clear()不會(huì)將stringstream底層的string對(duì)象清空。
(3). 可以使用s. str("")方法將底層string對(duì)象設(shè)置為""空字符串。
(4). 可以使用s.str()將讓stringstream返回其底層的string對(duì)象。
(5). stringstream使用string類對(duì)象代替字符數(shù)組，可以避免緩沖區(qū)溢出的危險(xiǎn)，而且其會(huì)對(duì)參數(shù)類型進(jìn)行推演，不需要格式化控制，也不會(huì)出現(xiàn)格式化失敗的風(fēng)險(xiǎn)，因此使用更方便，更安全。