前面已经在用的IO库设施

istream：输入流类型，提供输入操作。
ostream：输出流类型，提供输出操作
cin：一个istream对象，从标准输入读取数据。
cout：一个ostream对象，向标准输出写入数据。
cerr：一个ostream对象，向标准错误写入消息。
>>运算符：用来从一个istream对象中读取输入数据。
<<运算符：用来向一个ostream对象中写入输出数据。
getline函数：从一个给定的istream对象中读取一行数据，存入到一个给定的string对象中。

IO类

iostream头文件：从标准流中读写数据，istream,ostream等
fstream头文件：从文件中读写数据，ifstream,ofstream等
sstream头文件：从字符串中读写数据，istringstream,ostringstream

IO对象不能`拷贝`或`赋值`

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。读写一个IO对象会改变其状态，因此 传递和返回的引用不能用const。

1.IO对象不能存在容器里.
2.形参和返回类型也不能是流类型。
3.形参和返回类型一般是流的引用。
4.读写一个IO对象会改变其状态，因此传递和返回的引用不能是const的。

条件状态

状态	解释
`strm:iostate`	是一种机器无关的类型，提供了表达条件状态的完整功能
`strm:badbit`	用来指出流已经崩溃
`strm:failbit`	用来指出一个IO操作失败了
`strm:eofbit`	用来指出流到达了文件结束
`strm:goodbit`	用来指出流未处于错误状态，此值保证为零
`s.eof()`	若流`s`的`eofbit`置位，则返回`true`
`s.fail()`	若流`s`的`failbit`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()`	将流`s`中所有条件状态位复位，将流的状态设置成有效，返回`void`
`s.clear(flags)`	将流`s`中指定的条件状态位复位，返回`void`
`s.setstate(flags)`	根据给定的标志位，将流`s`中对应的条件状态位置位，返回`void`
`s.rdstate()`	返回流`s`的当前条件状态，返回值类型为`strm::iostate`

上表中，strm是一种IO类型，（如istream）， s是一个流对象。

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。文本串可能立即打印出来，也可能被操作系统保存在缓冲区内，随后再打印。
刷新（即，数据真正写到输出设备或文件）缓冲区的IO操纵符
- endl：输出一个换行符并刷新缓冲区
- flush：刷新流，但不添加任何字符
- ends：在缓冲区插入空字符null，然后刷新
- unitbuf：告诉流接下来每次操作之后都要进行一次flush操作。
- nounitbuf：回到正常的缓冲方式

文件输入输出

头文件fstream定义了三个类型来支持文件IO：
- ifstream从一个给定文件读取数据。
- ofstream向一个给定文件写入数据。
- fstream可以读写给定文件。

fstream特有的操作

操作	解释
`fstream fstrm;`	创建一个未绑定的文件流。
`fstream fstrm(s);`	创建一个文件流，并打开名为`s`的文件，`s`可以是`string`也可以是`char`指针
`fstream fstrm(s, mode);`	与前一个构造函数类似，但按指定`mode`打开文件
`fstrm.open(s)`	打开名为`s`的文件，并和`fstrm`绑定
`fstrm.close()`	关闭和`fstrm`绑定的文件
`fstrm.is_open()`	返回一个`bool`值，指出与`fstrm`关联的文件是否成功打开且尚未关闭

上表中，fstream是头文件fstream中定义的一个类型，fstrm是一个文件流对象。

文件模式

文件模式	解释
`in`	以读的方式打开
`out`	以写的方式打开
`app`	每次写操作前均定位到文件末尾
`ate`	打开文件后立即定位到文件末尾
`trunc`	截断文件
`binary`	以二进制方式进行IO操作。

string流

头文件sstream定义了三个类型来支持内存IO：
- istringstream从string读取数据。
- ostringstream向string写入数据。
- stringstream可以读写给定string。

stringstream特有的操作

操作	解释
`sstream strm`	定义一个未绑定的`stringstream`对象
`sstream strm(s)`	用`s`初始化对象
`strm.str()`	返回`strm`所保存的`string`的拷贝
`strm.str(s)`	将`s`拷贝到`strm`中，返回`void`

上表中sstream是头文件sstream中任意一个类型。s是一个string。

书中演示demo使用

#include <iostream>
#include <string>
#include <vector>
#include <sstream>
using namespace std;typedef struct PersonInfo
{string name;vector<string> phones;
}p;int main() {string line, word;vector<p> people;while (getline(cin, line)){p info;istringstream record(line);record >> info.name;while (record >> word)info.phones.push_back(word);people.push_back(info);}for (auto i : people){cout << i.name << endl;for (auto j : i.phones)cout << j << "   ";cout << endl;}return 0;
}

练习

练习8.1

编写函数，接受一个istream&参数，返回值类型也是istream&。此函数须从给定流中读取数据，直至遇到文件结束标识时停止。它将读取的数据打印在标准输出上。完成这些操作后，在返回流之前，对流进行复位，使其处于有效状态。

解：

std::istream& func(std::istream &is)
{std::string buf;while (is >> buf)std::cout << buf << std::endl;is.clear();return is;
}

练习8.2

测试函数，调用参数为cin。

解：

#include <iostream>
using std::istream;istream& func(istream &is)
{std::string buf;while (is >> buf)std::cout << buf << std::endl;is.clear();return is;
}int main()
{istream& is = func(std::cin);std::cout << is.rdstate() << std::endl;return 0;
}

测试

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;istream& f1(istream& is)
{int s;while (is >> s){cout << s << endl;}return is;
}istream& f2(istream& is)
{int s;while (is >> s){cout << s << endl;}is.clear();return is;
}int main()
{istream& is = f1(cin);cout << is.rdstate() << endl;istream& is2 = f2(cin);cout << is2.rdstate() << endl;return 0;
}

练习8.3

什么情况下，下面的while循环会终止？

while (cin >> i) /*  ...    */

如badbit、failbit、eofbit 的任一个被置位，那么检测流状态的条件会失败。

练习8.4

编写函数，以读模式打开一个文件，将其内容读入到一个string的vector中，将每一行作为一个独立的元素存于vector中。

#include <iostream>
#include <string>
#include <vector>
#include <fstream>
using namespace std;void ReadFileToVec(const string& filename, vector<string>& vec)
{ifstream ifs(filename);if (ifs){string buf;while (getline(ifs, buf))vec.push_back(buf);}
}

练习8.5

重写上面的程序，将每个单词作为一个独立的元素进行存储。

void ReadFileToVec(const string& fileName, vector<string>& vec)
{ifstream ifs(fileName);if (ifs){string buf;while (ifs >> buf)vec.push_back(buf);}
}

练习8.10

编写程序，将来自一个文件中的行保存在一个vector中。然后使用一个istringstream从vector读取数据元素，每次读取一个单词。

#include <iostream>
#include <string>
#include <sstream>
#include <fstream>
#include <vector>
using namespace std;int main()
{//将来自一个文件的行保存到vector中ifstream ifs("hello.txt");if (!ifs){cerr << "no data ?" << endl;return -1;}vector<string> vecline;string line;while(getline(ifs, line))vecline.push_back(line);ifs.close();//从vector读取元素，每次只读一个单词for (auto &s : vecline){istringstream iss(s);string word;while (iss >> word)cout << word << endl;}return 0;
}

练习8.11

本节的程序在外层while循环中定义了istringstream对象。如果record对象定义在循环之外，你需要对程序进行怎样的修改？重写程序，将record的定义移到while循环之外，验证你设想的修改方法是否正确。

解：

#include <iostream>
#include <sstream>
#include <string>
#include <vector>
using std::vector; using std::string; using std::cin; using std::istringstream;struct PersonInfo {string name;vector<string> phones;
};int main()
{string line, word;vector<PersonInfo> people;istringstream record;while (getline(cin, line)){PersonInfo info;record.clear();record.str(line);record >> info.name;while (record >> word)info.phones.push_back(word);people.push_back(info);}for (auto &p : people){std::cout << p.name << " ";for (auto &s : p.phones)std::cout << s << " ";std::cout << std::endl;}return 0;
}

练习8.12

我们为什么没有在PersonInfo中使用类内初始化？

解：

因为这里只需要聚合类就够了，所以没有必要在PersionInfo中使用类内初始化。

练习8.13

电话号码程序

#include <iostream>
#include <string>
#include <sstream>
#include <fstream>
#include <vector>
using namespace std;struct PersonInfo {string name;vector<string> phones;
};bool valid(const string& str)
{return isdigit(str[0]);
}string format(const string& str)
{return str.substr(0, 3) + "-" + str.substr(3, 3) + "-" + str.substr(6);
}int main()
{//从文件中读取信息存入vector容器ifstream ifs("phone.txt");if (!ifs){cerr << "no phone numbers ? " << endl;return -1;}vector<PersonInfo> people;string line, word;istringstream record;while (getline(ifs, line)){PersonInfo info;record.clear();record.str(line);record >> info.name;while (record >> word){info.phones.push_back(word);}people.push_back(info);}//逐个验证电话号码 并 改变其格式for (const auto& entry : people)   //对people中的每一项{//每个循环创建的对象ostringstream formatted, badnums;//对每个数for (const auto& nums : entry.phones){if (!valid(nums)){badnums << " " << nums;//将数的字符串形式存入badnums}else{//将格式化的字符串写入formattedformatted << " " << format(nums);}}//没有错误的数if (badnums.str().empty()){cout << entry.name << " "<< formatted.str() << endl;}else{//打印名字和错误的数cerr << "input error: " << entry.name<< " invalid number(s)" << badnums.str() << endl;}}return 0;
}

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条件状态

管理输出缓冲

文件输入输出

fstream特有的操作

文件模式

string流

stringstream特有的操作

练习

练习8.1

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练习8.3

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练习8.12

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