最新c++课件第十三章 输入输出流1.docx

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最新c++课件第十三章输入输出流1

c++课件第十三章　输入输出流

（1）

第13章输入输出流

13.1C++的输入和输出

13.1.1输入输出的含义

（1）对系统指定的标准设备进行输入和输出。

（2）以外存磁盘文件为对象进行输入和输出。

（3）对内存指定的空间进行输入和输出。

13.1.2C++的I/O对C的发展——类型安全和可扩展性

13.1.3C++的输入输出流

1.iostream类库中有关的类

图13.1

图13.2

图13.3

2.与iostream类库有关的头文件

iostreamfstreamstrstreamstdiostreamiomanip

3.在iostream头文件中定义的流对象

4.在iostream头文件中重载运算符

ostreamoperator<<（char*）;

//用于向输出流插入一个字符串

cout<<"C++";

相当于

cout.operator<<（"C++"）;

对于自己的类，可用11章的方法进行重载。

13.2标准输出流

13.2.1cout，cerr和clog流

1.cout流对象

（1）cout流是流向显示器的数据。

（2）输出基本类型数据时，可以不考虑数据的类型是什么。

（3）cout流在内存中对应开辟了一个缓冲区，用来存放流中的数据，当向cout流插入一个endl时，不论缓冲区是否已满，都立即输出流中的所有数据，然后插入一个换行符，并刷新流（清空缓冲区）。

2.cerr流对象

cerr流是标准错误流。

cerr流被指定与显示器关联。

cout流通常是传送到显示器输出，但也可以被重定向输出到磁盘文件。

例13.1解一元二次方程ax2+bx+c=0

#include

#include

usingnamespacestd;

voidmain（）

{

floata,b,c,disc;

cout<<"pleaseinputa,b,c:

";

cin>>a>>b>>c;

if（a==0）

cerr<<"aisequaltozero,error!

"<

else

if（（disc=b*b-4*a*c）<0）

cerr<<"disc=b*b-4*a*c<0"<

else

{cout<<"x1="<<（-b+sqrt（disc））/（2*a）<

cout<<"x2="<<（-b-sqrt（disc））/（2*a）<

}

}

pleaseinputa,b,c:

023

aisequaltozero,error!

pleaseinputa,b,c:

523

disc=b*b-4*a*c<0

pleaseinputa,b,c:

12.51.5

x1=-1

x2=-1.5

3.clog流对象

clog流也是标准错误流，也是在显示器上显示出错信息。

与cerr的微小区别是：

cerr不经缓冲区，直接向显示器上输出有关信息，而clog中的信息存放在缓冲区中，缓冲区满后或遇到endl时向显示器输出。

13.2.2格式输出

1.使用控制符控制输出格式

例13.2用控制符控制输出格式

#include

#include

usingnamespacestd;

intmain（）

{inta;

cout<<"inputa:

";

cin>>a;

cout<<"dec:

"<

cout<<"hex:

"<

cout<<"oct:

"<

char*pt="China";

cout<

cout<

doublepi=22.0/7.0;

cout<

:

scientific）<

cout<<"pi="<

cout<<"pi="<

cout<<"pi="<

:

fixed）<

return0;

}

inputa:

34

dec:

34

hex:

22

oct:

42

China

*****China

pi=3.14285714e+000

pi=3.1429e+000

pi=3.143

2.用流对象的成员函数控制输出格式

例13.3用流控制成员函数输出数据。

#include

usingnamespacestd;

voidmain（）

{inta=21;

cout.setf（ios:

:

showbase）;

cout<<"dec:

"<

cout.unsetf（ios:

:

dec）;

cout.setf（ios:

:

hex）;

cout<<"hex:

"<

cout.unsetf（ios:

:

hex）;

cout.setf（ios:

:

oct）;

cout<<"oct:

"<

char*pt="China";

cout.width（10）;

cout<

cout.width（10）;

cout.fill（'*'）;

cout<

doublepi=22.0/7.0;

cout.setf（ios:

:

scientific）;

cout<<"pi=";

cout.width（14）;

cout<

cout.unsetf（ios:

:

scientific）;

cout.setf（ios:

:

fixed）;

cout.width（12）;

cout.setf（ios:

:

showpos）;

cout.setf（ios:

:

internal）;

cout.precision（6）;

cout<

}

dec:

21

hex:

0x15

oct:

025

China

*****China

pi=*3.142857e+000

+***3.142857

13.2.3用流成员函数put输出字符

put是用于输出单个字符的成员函数。

cout.put（'a'）;

cout.put（65+32）;

例13.4有一个字符串”BASIC”,要求把它按相反的顺序输出。

#include

usingnamespacestd;

intmain（）

{char*a="BASIC";

for（inti=4;i>=0;i--）

cout.put（*（a+i））;

cout.put（'\n'）;

return0;

}

也可以用putchar函数实现。

#include

intmain（）

{char*a="BASIC";

for（inti=4;i>=0;i--）

putchar（*（a+i））;

putchar（'\n'）;

return0;

}

13.3标准输入流

13.3.1cin流

可以通过测试cin的值，判断流对象是否处于正常状态和提取操作是否成功。

if（!

cin）

cerr<<"error";

例13.5通过测试cin的值，判断流对象是否处于正常状态。

#include

usingnamespacestd;

voidmain（）

{

floatgrade;

cout<<"entergrade:

";

while（cin>>grade）

{if（grade>=85）cout<

"<

if（grade<60）cout<

"<

cout<<"entergrade:

";

}

cout<<"Theend."<

}

entergrade:

67

entergrade:

89

89GOOD!

entergrade:

56

56fail!

entergrade:

100

100GOOD!

entergrade:

w

Theend.

13.3.2用于字符输入的流成员函数

1.用get函数读入一个字符

（1）不带参数的get函数

cin.get（）;

用来从指定的输入流中提取一个字符（包括空白字符），函数返回值就是读入的字符。

若遇到文件结束符CTRL+Z，

则函数返回文件结束标志EOF（EndOfFile）,一般以-1代表EOF。

例13.6用get函数读入字符。

#include

usingnamespacestd;

voidmain（）

{charc;

cout<<"enterasentence:

"<

while（（c=cin.get（））!

=EOF）

cout.put（c）;

}

enterasentence:

IstudyC++veryhard.

IstudyC++veryhard.

（2）有一个参数的get函数

cin.get（ch）;

其作用是从输入流中读取一个字符，赋给字符变量ch。

读取成功返回真，失败（遇到文件结束符等）返回假。

#include

usingnamespacestd;

voidmain（）

{charc;

cout<<"enterasentence:

"<

while（cin.get（c））

{cout.put（c）;}

cout<<"end"<

}

（3）有三个参数的get函数

cin.get（字符指针,字符个数n,终止字符）

其作用是从输入流中读取n-1个字符，赋值个指定的字符指针指向的地方。

如果在读取n-1个字符之前遇到指定的终止字符，则提前结束读取。

如果读取成功则函数返回非０（真），如失败（遇到文件结束符）返回0（假）。

#include

usingnamespacestd;

voidmain（）

{charch[20];

cout<<"enterasentence:

"<

cin.get（ch,10,'\n'）;

cout<

}

enterasentence:

IstudyC++veryhard.

IstudyC

get函数的第三个参数可以省略，此时默认为’\n’。

2.用成员函数getline函数读入一行字符

getline成员函数的作用是从输入流中读取一行字符,其用法与带三个参数的get函数类似。

例13.7用getline函数读入一行字符。

#include

usingnamespacestd;

voidmain（）

{charch[20];

cout<<"enterasentence:

"<

cin>>ch;

cout<<"Thestringreadwithcinis:

"<

cin.getline（ch,20,'/'）;

cout<<"Thesecondpartis:

"<

cin.getline（ch,20）;

cout<<"Thethirdpartis:

"<

}

enterasentence:

IlikeC++./IstudyC++./Iamhappy.

Thestringreadwithcinis:

I

Thesecondpartis:

likeC++.

Thethirdpartis:

IstudyC++./Iamh

下一个getline函数将从该终止标志的下一个字符开始读入。

13.3.3istream类的其他成员函数

1.eof函数

从输入流中读取数据，如果到达文件末尾，eof函数值为真，否则为假。

例13.8逐个读入一行字符，将其中的非空格字符输出。

#include

usingnamespacestd;

voidmain（）

{charc;

while（!

cin.eof（））

if（（c=cin.get（））!

=''）

cout.put（c）;

}

C++isveryinteresting.

C++isveryinteresting.

2.peek函数

c=cin.peek（）;

函数的返回值是指针指向的当前字符，但它只是观测，指针仍停留在当前位置，并不后移。

3.putback函数

cin.putback（ch）;

其作用是将前面用get或getline函数从输入流中读取的字符返回到输入流，插到当前指针位置，以供后面读取。

例13.9peek函数和putback函数的用法。

#include

usingnamespacestd;

voidmain（）

{charc[20];

intch;

cout<<"pleaseenterasentence."<

cin.getline（c,15,'/'）;

cout<<"Thefirstpartis:

"<

ch=cin.peek（）;

cout<<"Thenextcharacter（ASCIIcode）is:

"<

cin.putback（c[0]）;

cin.getline（c,15,'/'）;

cout<<"Thesecondpartis:

"<

}

pleaseenterasentence.

Iamaboy./amastudent./

Thefirstpartis:

Iamaboy.

Thenextcharacter（ASCIIcode）is:

32

Thesecondpartis:

Iamastudent

图13.4

4.ignore函数

cin.ignore（n,终止字符）

函数的作用是跳过输入流中的n个字符，或遇到指定的终止字符时提前结束。

ignore（5,’A’）;

//跳过输入流中的5个字符，遇到‘A’后提前结束。

ignore（）;相当于ignore（1,EOF）;

例13.10用ignore函数跳过输入流中的字符。

不用ignore函数的情况。

#include

usingnamespacestd;

voidmain（）

{charch[20];

cin.get（ch,20,'/'）;

cout<<"Thefirstpartis:

"<

cin.get（ch,20,'/'）;

cout<<"Thesecondpartis:

"<

}

IlikeC++./IstudyC++./Iamhappy.

Thefirstpartis:

IlikeC++.

Thesecondpartis:

#include

usingnamespacestd;

voidmain（）

{charch[20];

cin.get（ch,20,'/'）;

cout<<"Thefirstpartis:

"<

cin.ignore（）;

cin.get（ch,20,'/'）;

cout<<"Thesecondpartis:

"<

}

IlikeC++./IstudyC++./Iamhappy.

Thefirstpartis:

IlikeC++.

Thesecondpartis:

IstudyC++.

13.4文件操作与文件流

13.4.1文件的概念

文件：

一般是存储在外部介质（硬盘，光盘，U盘）上的数据的集合。

ASCII文件：

它的每一个字节放一个ASCII代码，代表一个字符，也称文本文件。

用于存储字符信息。

二进制文件：

是把内存中的数据按其在内存中的存储形式原样输出到磁盘上存放。

例如整数100000

图13.5

13.4.2文件流类与文件流对象

文件流是以外存文件为输入输出对象的数据流。

输出文件流是从内存流向外存文件的数据，输入文件流是从外存文件流向内存的数据。

每一个文件流都有一个内存缓冲区与之对应。

用于文件操作的文件流类：

ifstream类，是从istream类派生的。

用来读磁盘文件。

ofstream类，是从ostream类派生的。

用来写磁盘文件。

fstream类，是从iostream类派生的。

用来读、写磁盘文件。

ofstreamoutfile;//建立一个输出文件流对象。

13.4.3文件的打开与关闭

1.打开磁盘文件

（1）调用文件流成员函数open。

ofstreamoutfile;//建立一个输出文件流对象。

outfile.open（"f1.dat",ios:

:

out）;

使输出文件流outfile与f1.dat文件建立关联，此时f1.dat是一个输出文件，用于接收从内存输出的数据。

调用成员函数open的一般格式为:

文件流对象.open（磁盘文件名，输入输出方式）;

（2）在定义文件流时指定参数

ofstreamoutfile（"f1.dat",ios:

:

out）;

作用与open函数相同。

说明：

（1）新版本I/O类库中不提供ios:

:

nocreate和ios:

:

noreplace。

（2）每一个打开的文件都有一个文件指针，该指针的初始位置由I/O方式决定，每次读写都从文件指针的当前位置开始。

每读入一个字节，指针就后移一个字节。

当文件指针移到最后，就会遇到文件结束符CTRL+Z，此时一般返回EOF（值为-1）。

此时流对象的成员函数eof的值为真,表示文件结束了。

（3）可以用“位或”运算符“|”对输出方式进行组合。

ios:

:

in|ios:

:

nocreate

（4）如果打开操作失败，open函数的返回值为0（假），如果是调用构造函数的方式打开文件的，则流对象的值为0。

可以据此判断打开是否成功。

if（outfile.open（"f1.dat",ios:

:

app）==0）

cout<<"openerror";

if（!

outfile.open（"f1.dat",ios:

:

app））

cout<<"openerror";

2.关闭磁盘文件

关闭文件的成员函数close。

outfile.close（）;

所谓的关闭，就是解除该磁盘文件与文件流对象的关联。

此时，该文件流对象就可以和其它磁盘文件关联。

13.4.4对ASCII文件的操作

对ASCII文件的读写操作可以用以下两种方法：

（1）用流插入运算符“<<”和流提取运算符“>>”输入输出标准类型的数据。

（2）用流的成员函数put,get,getline等进行输入和输出。

例13.11有一个整型数组，含10个元素，从键盘输入10个整数给数组，将此数组送到磁盘文件中存放。

#include

#include

usingnamespacestd;

voidmain（）

{inta[10];

ofstreamoutfile（"f1.dat"）;

//ofstreamoutfile（"f1.dat",ios:

:

out）;

if（!

outfile）

{cerr<<"openerror!

"<

exit

（1）;

}

cout<<"enter10integernumbers:

"<

for（inti=0;i<10;i++）

{cin>>a[i];outfile<

outfile.close（）;

}

enter10integernumbers:

13524610879

例13.12从例13.11建立的数据文件f1.dat中读入10个整数放在数组中，找出并输出10个数中的最大者和它在数组中的序号。

#include

#include

usingnamespacestd;

voidmain（）

{inta[10],max,i,order;

ifstreaminfile（"f1.dat",ios:

:

in）;

if（!

infile）

{cerr<<"openerror!

"<

（1）;}

for（i=0;i<10;i++）

{infile>>a[i];cout<

cout<

max=a[0];

order=0;

for（i=1;i<10;i++）

if（a[i]>max）

{max=a[i];order=i;}

cout<<"max="<

infile.close（）;

}

13524610879

max=10

order=6

例13.13从键盘读入一行字符，把其中的字母字符依次存放在磁盘文件f2.dat中。

再把它从磁盘文件读入程序，将其中的小写字母改写为大写字母，再存入磁盘文件f3.dat。

#include

#include

usingnamespacestd;

voidsave_to_file（）

{ofstreamoutfile（"f2.dat"）;

if（!

outfile）

{cerr<<"openf2.daterror!

"<

（1）;}

charc[80];

cin.getline（c,80）;

for（inti=0;c[i];i++）

if（c[i]>=65&&c[i]<=90||c[i]>=97&&c[i]<=122）

{outfile.put（c[i]）;cout<

cout<

outfile.close（）;

}

voidget_from_file（）

{charch;

ifstreaminfile（"f2.dat",ios:

:

in）;

if（!

infi