C++程序设计第2版第九章习题解答.docx

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C++程序设计第2版第九章习题解答

第九章流类库和输入/输出习题

一.本概念与基础知识测试题

9.1填空题

9.1.1在C++中“流”是表示

（1）。

从流中取得数据称为

（2），用符号（3）表示；向流中添加数据称为（4），用符号（5）表示。

答案：

（1）数据从一个对象到另一个对象的传送

（2）提取操作

（3）>>

（4）插入操作

（5）<<

9.1.2抽象类模板

（1）是所有基本流类的基类，它有一个保护访问限制的指针指向类

（2），其作用是管理一个流的（3）。

C++流类库定义的cin，cout，cerr和clog是（4）。

cin通过重载（5）执行输入，而cout，cerr和clog通过（6）执行输出。

答案：

（1）basic_ios

（2）basic_streambuf

（3）缓冲区

（4）全局流对象

（5）>>（stream_extractionoperator）

（6）<<（stream_insertionoperator）

9.1.3C++在类ios中定义了输入输出格式控制符，它是一个

（1）。

该类型中的每一个量对应两个字节数据的一位，每一个位代表一种控制，如要取多种控制时可用

（2）运算符来合成，放在一个（3）访问限制的（4）数中。

所以这些格式控制符必须通过类ios的（5）来访问。

答案：

（1）公有的无名的枚举类型

（2）或“|”

（3）保护

（4）一个长整型数

（5）公共接口（函数）

9.1.4取代麻烦的流格式控制成员函数，可采用

（1），其中有参数的，必须要求包含

（2）头文件。

答案：

（1）流操作子

（2）iomanip

9.1.5通常标准设备输入指

（1）。

标准设备输出指

（2）。

答案：

（1）键盘

（2）显示屏

9.1.6EOF为

（1）标志，在iostream.h中定义EOF为

（2），在intget（）函数中读入表明输入流结束标志

（3），函数返回（4）。

答案：

（1）文件结束标志

（2）-1

（3）^Z（Ctrl-Z）

（4）EOF

9.1.7Ｃ++根据文件内容的

（1）可分为两类

（2）和（3），前者存取的最小信息单位为（4），后者为（5）。

答案：

（1）数据格式

（2）文本文件

（3）二进制文件

（4）字符

（5）字节

9.1.8当系统需要读入数据时是从

（1）文件读入，即

（2）操作。

而系统要写数据时，是写到（3）文件中，即（4）操作。

答案：

（1）输入

（2）提取

（3）输出

（4）插入

9.1.9在面向对象的程序设计中，C++数据存入文件称作

（1），而由文件获得数据称作

（2）。

按常规前者往往放在（3）函数中，而后者放在（4）函数中。

答案：

（1）把对象存入文件

（2）由文件重构对象

（3）析构函数

（4）构造函数

9.1.10文件的读写可以是随机的，意思是

（1），也可以是顺序的，意思是

（2）或（3）。

答案：

（1）可以从文件任何位置进行读写

（2）从文件头开始

（3）从尾部续上

9.1.11Ｃ++把每一个文件都看成一个

（1）流，并以

（2）结束。

对文件读写实际上受到（3）指针的控制，输入流的指针也称为（4），每一次提取从该指针所指位置开始。

输出流的指针也称为（5），每一次插入也从该指针所指位置开始。

每次操作后自动将指针向文件尾移动。

如果能任意向前向后移动该指针，则可实现（6）。

答案：

（1）有序的字节

（2）文件结束符（endoffilemarker）

（3）文件定位

（4）读指针

（5）写指针

（6）随机读写

9.2简答题

9.2.1因cin为缓冲流，当键盘一次输入数据过多，保存在缓冲区中了，但这些数据可能是错的，希望清空它，以便下一次要求输入时，按提示正确输入，应该怎样办？

答：

只能读空缓冲区。

9.2.2流状态标志字state各位代表了什么？

怎样使用？

答：

全0，goodbit=0x00，流正常

第1位为1，eofbit=0x01，输入流结束,忽略后继提取操作；或文件结束，已无数据可取

第2位为1，failbit=0x02，最近的I/O操作失败,流可恢复

第3位为1，badbit=0x04，最近的I/O操作非法,流可恢复

第4位为1，hardfail=0x08，I/O出现致命错误,流不可恢复,VC++6.0不支持

采用成员函数进行操作：

intios:

:

rdstate（）const{returnstate;}//读取状态字

intios:

operator!

（）const{returnstate&（badbit|failbit）;}//可用操作符!

（）代替fail（）

intios:

:

bad（）{returnstate&badbit;}//返回非法操作位

voidios:

:

clear（int_i）{lock（）;state=_i;unlock（）;}//人工设置状态,可用来清状态

intios:

:

eof（）const{returnstate&eofbit;}//返回流（文件）结束位

intios:

:

fail（）const{returnstate&（badbit|failbit）;}//返回操作非法和操作失败这两位

intios:

:

good（）const{returnstate==0;}//正常返回1,否则返回0

9.2.3为什么cin输入时，空格和回车无法读入？

这时可改用哪些流成员函数？

答：

因为空格和回车都可以作为数据之间的分格符，当输入串时空格和回车无法读入。

可改用cin.get（）和cin.getline（）等流成员函数。

9.2.4在用cin输入结束时键入^Z，则程序对以后的输入怎样处理？

如果要求恢复正常，应执行什么成员函数？

答：

不再理会以后的所有输入。

可执行成员函数：

cin.clear（0）;使流恢复正常

9.2.5当输出字符串数组名时，输出的是串内容，有何办法可以输出串的首地址？

答：

将字符指针强制转换为泛型指针可以输出字符串地址

9.2.6文件的使用，有它的固定格式，请做简单介绍。

答：

1．说明一个文件流对象，又被称为内部文件，如：

fstreamiofile；

2．用文件流对象的成员函数打开一个磁盘文件。

打开文件的成员函数的第一个参数为要打开的磁盘文件名。

第二个参数为打开方式，有输入（in），输出（out）等，打开方式在ios基类中定义为枚举类型。

如：

iofile.open（“myfile.txt”,ios:

:

in|ios:

:

out）;

1，2两步可合成如下：

fstreamiofile（”myfile.txt”,ios:

:

in|ios:

:

out）;

3．使用提取和插入运算符对文件进行读写操作，或使用成员函数进行读写。

4．关闭文件。

当打开一个文件进行读写后，应该显式地关闭该文件如：

iofile.close（）;

9.2.7在ios类中定义的文件打开方式中，公有枚举类型open_mode的各成员代表什么文件打开方式？

答：

in=0x01,//打开文件用于输入操作（从文件读取）,如文件不存在则返回失败

out=0x02,//打开文件用于输出操作（写入文件）（缺省方式）

//如文件存在，未同时设app,ate,in则文件清空

ate=0x04,//打开文件用于输入/输出,文件指针在文件尾,但新数据可写到任何位置

app=0x08,//打开文件用于输出,但从尾部添加,新数据只能添加在尾部

trunce=0x10,//打开文件,并清空它,不存在则建立新文件

binary=0x80//以二进制方式打开文件

9.2.8文本文件可以按行也可以按字符进行拷贝，在使用中为保证完整地拷贝各要注意哪些问题？

答：

按字符进行拷贝首先必须设置关闭跳过空白（如：

iofile.unsetf（ios:

:

skipws）），因为提取（“>>”）运算符在缺省情况下是跳过空白（包括空格，制表，backspace和回车等）的，这样拷贝的文件会缺少一些字符。

第二，该程序应能确定文件是否拷贝结束。

按行进行拷贝，getline（）回车换行符并不放在buf中，因此要加一个回车换行符。

9.2.9对文件流，“！

”运算符完成什么功能？

答：

返回状态字state操作非法和操作失败这两位。

9.2.10二进制文件读函数read（）能否知道文件是否结束？

应怎样判断文件结束？

答：

读函数并不能知道文件是否结束，可用状态函数intios:

:

eof（）来判断文件是否结束。

必须指出系统是根据当前操作的实际情况设置状态位，如需根据状态位来判断下一步的操作，必须在一次操作后立即去调取状态位，以判断本次操作是否有效。

9.2.11由二进制文件和文本文件来保存对象各有什么优点和缺点？

答：

使用二进制文件，可以控制字节长度，读写数据时不会出现二义性，可靠性高。

同时不知格式是无法读取的，保密性好。

文件结束后，系统不会再读（见eofbit的说明），但程序不会自动停下来，所以要判断文件中是否已没有数据。

使用文本文件来保存对象，操作简单，但谁都可以读取这些数据，无保密性。

9.2.12文件的随机访问为什么总是用二进制文件，而不用文本文件？

答：

在C++中可以由程序来实现文件指针的移动，从而实现文件的随机访问，即可读写流中任意一段内容。

一般文本文件很难准确定位，所以随机访问多用于二进制文件。

9.2.13怎样使用istream和ostream的成员函数来实现随机访问文件？

答：

在ios类中说明了一个公有枚举类型：

enumseek_dir{

beg=0,//文件开头

cur=1,//文件指针的当前位置

end=2//文件结尾

};

istream类中提供了如下三个成员函数：

istream&istream:

:

seekg（streampos）;//指针直接定位

istream&istream:

:

seekg（streamoff,ios:

:

seek_dir）;//指针相对定位

longistream:

:

tellg（）;//返回当前指针位置

seekg（streamoff,ios:

:

seek_dir）应用最广,如：

datafile.seekg（-20L,ios:

:

cur）;

表示将文件定位指针从当前位置向文件头部方向移20个字节。

datafile.seekg（20L,ios:

:

beg）;

表示将文件定位指针从文件头向文件尾方向移20个字节。

datafile.seekg（-20L,ios:

:

end）;

表示将文件定位指针从文件尾向文件头方向移20个字节。

tellg（）和seekg（）往往配合使用。

ostream类也提供了三个成员函数管理文件定位指针，它们是：

ostream&ostream:

:

seekp（streampos）;

ostream&ostream:

:

seekp（streamoff,ios:

:

seek_dir）;

longostream:

:

tellp（）;

定位指针只有一个但函数有两组，这两组个函数功能完全一样。

二.编程与综合练习题

9.3编程实现以下数据输入输出：

a）以左对齐方式输出整数，域宽为12；

b）以八进制、十进制、十六进制输入输出整数；

c）实现浮点数的指数格式和定点格式的输入输出，并指定精度；

d）把字符串读入字符型数组变量中，从键盘输入，要求输入串的空格也全部读入，以回车换行符结束；

e）以上要求用流成员函数和流操作子各做一遍。

解：

特别注意flags（）和setf（）的使用方法。

注意注释。

#include

#include

usingnamespacestd;

intmain（void）{

intinum1=255,inum2=8191,inum3=65535;

doublefnum=31.415926535,fnum1;

charstr[255];

cout<<"以左对齐方式输出整数，域宽为12:

"<

cout.flags（ios:

:

left）;

cout.width（12）;cout<

cout.width（12）;cout<

cout.width（12）;cout<

cout.flags（ios:

:

left|ios:

:

oct|ios:

:

showbase）;//或（cout.flags（）|ios:

:

oct|ios:

:

showbase）

cout.width（12）;cout<

cout.width（12）;cout<

cout.width（12）;cout<

cout.setf（ios:

:

hex,ios:

:

hex|ios:

:

oct）;//或cout.setf（ios:

:

hex）;cout.unsetf（ios:

:

oct）;

//特别注意第二个参数要包含第一个参数，否则两个参数位置上的位全清零，结果错

cout.width（12）;cout<

cout.width（12）;cout<

cout.width（12）;cout<

cout.precision（10）;//精度为10位，小数点后10位

cout.setf（ios:

:

scientific,ios:

:

floatfield）;//floatfield为0x1800

cout<<"科学数表达方式:

"<

cout.setf（ios:

:

fixed,ios:

:

floatfield）;//设为定点,取消科学数方式

cout<<"定点表达方式:

"<

cout<<"请输入PI：

"<

cin.precision（4）;

cin>>fnum1;//输入3.1415926535

cout<

cin.get（）;//吸收回车

cout<<"请输入一个字符串：

"<

cin.getline（str,255）;

cout<

cout.flags（0）;

cout<<"以左对齐方式输出整数，域宽为12:

"<

cout<

cout<

cout<

cout<

cout<

cout<

cout<

cout<

cout<

cout<

"<

cout<

"<

return0;

}

9.4修改【例9.3】，增加一个字符串输入后要求确认，以保证输入的字符串（如姓名、地址等）无误。

解：

#include

usingnamespacestd;

intmain（void）{

charch,str[255];

do{

cout<<"请输入一个字符串：

"<

cin.getline（str,255）;

cout<

cout<<"输入正确吗？

YorN"<

cin>>ch;

cin.get（）;//吸收输入YorN时留下的回车

}while（!

（ch=='Y'||ch=='y'））;

cout<<"输入正确：

"<

cout<

return0;

}

9.5重载学生类的“<<”和“>>”运算符。

#include

#include

#include

#include

usingnamespacestd;

classstudent{

intid;//学号

stringname;//姓名

charsex;//性别

intage;//年龄

stringaddress;//家庭地址

floateng,phy,math,electron;//英语，物理，数学和电子学成绩

public:

student（int=0,string="#",char='#',int=0,string="#",float=0,float=0,float=0,float=0）;

friendostream&operator<<（ostream&dest,student&st）;//重载插入运算符

friendistream&operator>>（istream&sour,student&st）;//重载提取运算符

};//流类作为形式参数必须是引用

student:

:

student（inti,stringn,chars,inta,stringadd,floaten,floatph,floatma,floatele）{

id=i;

name=n;

sex=s;

age=a;

address=add;

eng=en;phy=ph;math=ma;electron=ele;

}

ostream&operator<<（ostream&dest,student&st）{//重载插入运算符

dest<

<

returndest;

}

istream&operator>>（istream&sour,student&st）{//重载提取运算符

cout<<"请输入学号：

"<

sour>>st.id;

cout<<"请输入姓名：

"<

sour>>st.name;

cout<<"请输入性别：

"<

sour>>st.sex;

cout<<"请输入年龄：

"<

sour>>st.age;

cout<<"请输入地址：

"<

sour>>st.address;

cout<<"请输入英语、物理、数学、电子各科成绩：

"<

sour>>st.eng>>st.phy>>st.math>>st.electron;

returnsour;

}

intmain（）{

studentst1,st2（2104105,"陈英",'m',19,"黄山路380号",89,78,90,96）;

cin>>st1;

cout<

return0;

}

9.6发挥你的想象力，重载复数的“>>”运算符，对所有可能的错误都能要求重输。

解：

#include

usingnamespacestd;

classComplex{

doubleReal,Image;

public:

Complex（doubler=0.0,doublei=0.0）:

Real（r）,Image（i）{};//定义构造函数

//见【例5.7】,这里省略,以节约篇幅

friendostream&operator<<（ostream&s,constComplex&z）;

friendistream&operator>>（istream&s,Complex&a）;

};//流类作为形式参数必须是引用

ostream&operator<<（ostream&s,constComplex&z）{

returns<<'（'<

}

istream&operator>>（istream&s,Complex&a）{//格式为r;r,i;（r）;（r,i）;整个复数输完才可回车

//容错强，如：

sd（fr56cv,s79nml,45）i,78回车可正确判读为（56,79）

doublere=0,im=0;

charc=0;

do{

s>>c;

}while（c!

='（'&&c!

='.'&&!

（c>='0'&&c<='9'））;//读空括号或数字前的无用字符

if（c=='（'）{

do{

s>>c;

}while（c!

='.'&&!

（c>='0'&&c<='9'））;//读空数字串前的无用字符

s.putback（c）;//返回一个字符到输入缓冲区

s>>re;//实部

do{

s.get（c）;//因为可能是回车

}while（c!

='\n'&&c!

='）'&&c!

=','）;//读空数字串后的无用字符

if（c==','）{

do{//只读数字串

s>>c;

}while（c!

='.'&&!

（c>='0'&&c<='9'））;

s.putback（c）;

s>>im;//虚部

do{

s.get（c）;//因为可能是回车

}while（c!

='\n'&&c!

='）'）;//读空数字串后的无用字符

}

elseim=0;//无此步，第二次赋值出错

if（c!

='）'）s.clear（ios:

:

failbit）;//漏了括号给一个操作失败标志

}

else{

s.putback（c）;//无括号，返回一个字符到输入缓冲区

s>>re;//实部

do{

s.get（c）;//因为可能是回车

}while（c!

='\n'&&c!

=','）;//读空数字串后的无用字符

if（c==','）{

do{//只读数字串

s>>c;

}while（c!

='.'&&!

（c>='0'&&c<='9'））;

s.putback（c）;

s>>im;//虚部

do{

s.get（c）;//因为可能是回车

}while（c!

='\n'）;//读空数字串后的无用字符

}

elseim=0;//无此步，第二次赋值出错

}

if（s）a=Complex（re,im）;

returns;

}

intmain（）{

Complexa,b,c,d;

cout<<"输入一个实数"<

cin