第8章：IO库
8.1 IO类
IO库类型和头文件
| 头文件 | 类型 |
|---|---|
| iostream | istream，wistream从流读取数据 ostream，wostream向流写入数据 iostream，wiostream读写流 |
| fstream | ifstream，wifstream从文件读取数据 ofstream，wofstream向文件写入数据 fstream，wfstream读写文件 |
| sstream | istringstream，wistringstream从string读取数据 ostringstream，wostringstream向string写入数据 stringstream，wstringstream读写string |
- 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；sstream定义了读写内存string对象的类型。
- ifstream和istringstream继承自istream，ofstream和ostringstream继承自ostream。
IO对象无法拷贝赋值
- 由于IO对象不能拷贝和赋值，故形参或返回类型不能是流类型。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，故传递和返回的引用不能是const。
条件状态
| 条件状态 | 描述 |
|---|---|
| strm::iostate | strm是IO类型 iostate是一种机器相关的类型，提供表达条件状态的完整功能 |
| strm::badbit | 用于指出流已崩溃 |
| strm::failbit | 用于指出一个IO操作失败了 |
| 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。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badbit或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，将流的状态设置为有效。返回void |
| s.clear(flags) | flags的类型是strm::iostate 根据给定的flags标志位，将流s中对应条件状态位复位。返回void |
| s.setstate(flags) | flags的类型是strm::iostate 根据给定的flags标志位，将流s中对应条件状态位置位。返回void |
| s.rdsate() | 返回流s的当前条件状态，返回类型是strm::iostate |
- 使用一个流前，需先检查流是否处于良好状态。
while(cin>>word)
// ok：读操作成功....
- badbit表示系统级错误，如不可恢复的读写错误，一旦发生流不可再用；failbit表示可恢复错误，如期望读取数据与实际读到数据类型不一致，发生后可修正流仍可使用； 若到达文件结束位置，failbit和eofbit都会被置位； goodbit的值为0，表示流未发生错误。
- good()在所有错误位均未置位的情况下返回true；bad()、fail()、eof()在对应错误位置被置位时返回true；当badbit被置位时，fail()返回ture。故使用good()或fail()确定流的总体状态。
管理输出缓冲
- 输出流的数据可能被立即输出，也可能先暂存在缓冲区再输出。
- 刷新缓冲的原因：程序正常结束，作为main函数的return操作的一部分，刷新缓冲；缓冲区已满，后续数据需先刷新缓冲才能写入缓冲区；使用操纵符如endl显式刷新缓冲区；使用unitbuf设置流的内部状态来清空缓冲区，unitbuf是为cerr设置的，cerr可实现立即刷新；输出流cin、cerr被关联到另一个流cout，读写cin或写cerr会导致cout刷新缓冲区。
- endl换行并刷新缓冲区；flush只刷新缓冲区；ends先插入一个空字符再刷新缓冲区。
- unitbuf通过flush实现每次输出操作后都刷新缓冲区；nounitbuf重置流，使其或非正常缓冲方式。
- 若程序崩溃，输出缓冲区不会被刷新，其输出的数据可能停留在缓冲区中等待打印。
- 不带参数的tie返回指向输出流的指针；接受一个ostream指针的tie将自己关联到此ostream。
8.2 文件输入输出
fstream特有的操作
| 操作 | 描述 |
|---|---|
| fstream fstrm; | fstream是头文件fstream中定义的一个类型 创建一个未绑定的文件流 |
| fstream fstrm(s); | s是string类型或一个指向C风格字符串的指针 创建一个fstream，并打开名为s的文件 此构造函数是explicit |
| fstream fstrm(s, mode); | mode包括in、out、app、ate、trunc、binary 创建一个fstream，按指定mode打开名为s的文件 此构造函数是explicit |
| fstrm.open(s); | 打开名为s的文件，并将文件与fstrm绑定，返回void |
| fstrm.close(); | 关闭与fstrm绑定的文件，返回void |
| fstrm.is_open(); | 判断与fstrm绑定的文件是否成功打开，且尚未关闭，返回bool |
- 头文件fstream定义3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。
使用文件流对象
- C++11标准中，文件名可以是库类型string对象，也可以是C风格字符数组。旧版本只允许C风格字符数组。
- 调用open()失败时，failbit被置位。故最好检测open()是否打开成功。
if(out)
//检测成功后，再使用out
- 若文件流已打开过文件，它调用open()会失败，并使failbit被置位。若文件流想打开其它文件，必须先关闭再打开。
- 当一个fstream对象离开其作用域时，与之关联的文件会自动关闭。
文件模式
| 文件模式 | 描述 | 前置要求 | 适合对象 |
|---|---|---|---|
| in | 以读方式打开 | 无 | ifstream、fstream |
| out | 以写方式打开 | 默认trunc | ofstream、fstream |
| app | 文件末尾进行写操作 | 默认out，无trunc | ofstream、fstream |
| trunc | 截断文件，清空文件后再进行写操作 | 有out | ofstream、fstream |
| ate | 打开文件后立即定位到文件末尾 | 无 | 任何对象 |
| binary | 以二进制方式进行IO | 无 | 任何对象 |
- 单独以out模式打开文件，会默认使用trunc模式，删除旧内容。
- 以out+app模式或者out+in模式打开文件，可保留文件旧内容。
- ifstream默认以in模式打开；ofstream默认以out模式打开； fstream默认以in+out模式打开。
8.3 string流
stringstream特有操作
| 操作 | 描述 |
|---|---|
| sstream strm; | sstream是头文件sstream中定义的一个类型 strm是一个未绑定的stringstream对象 |
| 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。 |
| 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 |
- sstream头文件定义3个类型来支持IO：istringtream从string读取数据；ostringtream向string写入数据；stringstream对string读写数据。
- 整行文本处理时，可用istringtream处理行内单词；逐步构造，同一打印输出时使用ostringtream。
