第14章標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)與輸入輸出流ppt課件

1、國(guó)家級(jí)精品課程網(wǎng)站（本書(shū)配套教學(xué)網(wǎng)站） 第14章 標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)和輸入輸出流14.1 標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)概述標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)概述 14.2 流流14.3 輸入輸出流輸入輸出流14.4 格式化格式化I/O14.5 文件處理文件處理14.6 對(duì)象的輸入對(duì)象的輸入/輸出輸出14.1 標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)概述一、標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)概念一、標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)概念用用C+語(yǔ)言編寫(xiě)的類和函數(shù)庫(kù)語(yǔ)言編寫(xiě)的類和函數(shù)庫(kù) 由編譯器廠商提供，與平臺(tái)、廠商和編譯器版本無(wú)由編譯器廠商提供，與平臺(tái)、廠商和編譯器版本無(wú)關(guān)關(guān)二、標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)構(gòu)成1、標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)庫(kù)、標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)庫(kù)從從C語(yǔ)言中繼承下來(lái)語(yǔ)言中繼承下來(lái)C格式的輸入輸出函數(shù)、字符與字符串處理函數(shù)、格式的輸入輸出

2、函數(shù)、字符與字符串處理函數(shù)、數(shù)學(xué)函數(shù)、時(shí)間日期函數(shù)、動(dòng)態(tài)分配函數(shù)以及一數(shù)學(xué)函數(shù)、時(shí)間日期函數(shù)、動(dòng)態(tài)分配函數(shù)以及一些實(shí)用函數(shù)些實(shí)用函數(shù) 2、標(biāo)準(zhǔn)類庫(kù)、標(biāo)準(zhǔn)類庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)C+的的I/O流類、字符串類、數(shù)字類、異常處理流類、字符串類、數(shù)字類、異常處理和雜項(xiàng)類以及和雜項(xiàng)類以及STL容器類容器類 三、標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)的使用1、包含相應(yīng)的頭文件、包含相應(yīng)的頭文件2、C+的頭文件來(lái)源：的頭文件來(lái)源：標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)C語(yǔ)言庫(kù)函數(shù)的頭文件，帶有語(yǔ)言庫(kù)函數(shù)的頭文件，帶有.h后綴；后綴；標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)C+語(yǔ)言類庫(kù)的頭文件，不帶語(yǔ)言類庫(kù)的頭文件，不帶.h后綴；后綴；由標(biāo)準(zhǔn)由標(biāo)準(zhǔn)C語(yǔ)言庫(kù)函數(shù)頭文件變成的標(biāo)準(zhǔn)語(yǔ)言庫(kù)函數(shù)頭文件變成的標(biāo)準(zhǔn)C+的頭文的

3、頭文件，把原有標(biāo)準(zhǔn)件，把原有標(biāo)準(zhǔn)C語(yǔ)言庫(kù)函數(shù)頭文件去掉語(yǔ)言庫(kù)函數(shù)頭文件去掉.h后綴后綴而加上而加上c前綴。前綴。 14.2 流1、在、在C+中，輸入輸出通過(guò)流來(lái)完成中，輸入輸出通過(guò)流來(lái)完成輸出操作將一個(gè)對(duì)象的狀態(tài)轉(zhuǎn)換成字符序列，輸出到輸出操作將一個(gè)對(duì)象的狀態(tài)轉(zhuǎn)換成字符序列，輸出到某個(gè)地方。某個(gè)地方。輸入操作從某個(gè)地方接收到一個(gè)字符序列，然后將其輸入操作從某個(gè)地方接收到一個(gè)字符序列，然后將其轉(zhuǎn)換成一個(gè)對(duì)象的狀態(tài)所要求的格式。轉(zhuǎn)換成一個(gè)對(duì)象的狀態(tài)所要求的格式。接收輸出數(shù)據(jù)的地方叫做目標(biāo)接收輸出數(shù)據(jù)的地方叫做目標(biāo)輸入數(shù)據(jù)來(lái)自的地方叫做源輸入數(shù)據(jù)來(lái)自的地方叫做源輸入和輸出操作看成字符序列在源、目標(biāo)以及

4、對(duì)象之輸入和輸出操作看成字符序列在源、目標(biāo)以及對(duì)象之間的流動(dòng)。間的流動(dòng)。2、流類、流類C+將與輸入和輸出有關(guān)的操作定義為一個(gè)類體系，放將與輸入和輸出有關(guān)的操作定義為一個(gè)類體系，放在一個(gè)系統(tǒng)庫(kù)里，以備用戶調(diào)用。這個(gè)執(zhí)行輸入和在一個(gè)系統(tǒng)庫(kù)里，以備用戶調(diào)用。這個(gè)執(zhí)行輸入和輸出操作的類體系就叫做流類，提供這個(gè)流類實(shí)現(xiàn)輸出操作的類體系就叫做流類，提供這個(gè)流類實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)庫(kù)就叫做流類庫(kù)的系統(tǒng)庫(kù)就叫做流類庫(kù)輸入/輸出流類的繼承層次結(jié)構(gòu) iostream流類庫(kù)的層次結(jié)構(gòu)流類庫(kù)的層次結(jié)構(gòu)14.3 輸入輸出流頭文件頭文件iostream中含有中含有4個(gè)對(duì)象：個(gè)對(duì)象：cin：標(biāo)準(zhǔn)輸入流：標(biāo)準(zhǔn)輸入流cout ：標(biāo)準(zhǔn)輸出

5、流：標(biāo)準(zhǔn)輸出流cerr ：非緩沖標(biāo)準(zhǔn)錯(cuò)誤流：非緩沖標(biāo)準(zhǔn)錯(cuò)誤流clog ：經(jīng)緩沖標(biāo)準(zhǔn)錯(cuò)誤流：經(jīng)緩沖標(biāo)準(zhǔn)錯(cuò)誤流格式化格式化I/O ：包含頭文件：包含頭文件iomanip文件處理操作文件處理操作 ：包含頭文件：包含頭文件fstream輸入輸出流的成員函數(shù)屏幕輸出寫(xiě)操作）屏幕輸出寫(xiě)操作）1. 使用預(yù)定義的插入符（使用預(yù)定義的插入符（）。）。2. 使用成員函數(shù)使用成員函數(shù)get( )讀一個(gè)字符。讀一個(gè)字符。3. 使用成員函數(shù)使用成員函數(shù)getline( )讀一行字符。讀一行字符。4. 使用成員函數(shù)使用成員函數(shù)read( )讀若干個(gè)字符。讀若干個(gè)字符。輸入輸出流的成員函數(shù) get()：可讀取輸入的空格；：

6、可讀取輸入的空格；getline()：讀取一行信息到字符數(shù)組中；：讀取一行信息到字符數(shù)組中；put()：輸出一個(gè)字符；：輸出一個(gè)字符；ignore()：跳過(guò)制定數(shù)量的字符；：跳過(guò)制定數(shù)量的字符；putback() peek() ：返回輸入流中的下一個(gè)字符，但不將其從輸入流中：返回輸入流中的下一個(gè)字符，但不將其從輸入流中刪除；刪除；read()/write()：無(wú)格式輸入、輸出；：無(wú)格式輸入、輸出；gcount()：統(tǒng)計(jì)輸入個(gè)數(shù)；：統(tǒng)計(jì)輸入個(gè)數(shù)；例14-1 比較cin和cin.get的輸入#include using namespace std;int main() const int SIZE

7、 = 80;char ch1,ch2,ch3,buffer1SIZE,buffer2SIZE;cout buffer1;cout The string read with cin is:n buffer1;ch1 = cin.get();ch2 = cin.get();cout nThe result of cin.get() is:n ch1 ch2;cin.get(ch3);cout nThe result of cin.get(ch3) is:n ch3;cin.get(buffer2,SIZE);cout nThe string read with cin.get(buffer2,SI

8、ZE) is:n buffer2 endl;return 0;14.4 格式化I/O1. 使用狀態(tài)標(biāo)志和成員函數(shù)進(jìn)行格式化輸出使用狀態(tài)標(biāo)志和成員函數(shù)進(jìn)行格式化輸出（1） 控制格式的標(biāo)志位?？刂聘袷降臉?biāo)志位。定義標(biāo)志位的組合靜態(tài)變量）：定義標(biāo)志位的組合靜態(tài)變量）：basefielddel|oct|hexadjustfieldleft|right|internalfloatfieldseientific|fixed（2） 設(shè)置標(biāo)志字的成員函數(shù)設(shè)置標(biāo)志字的成員函數(shù)long flags( )：返回流格式標(biāo)志的當(dāng)前設(shè)置；：返回流格式標(biāo)志的當(dāng)前設(shè)置；例：例：cout.flags(ios:scientifi

9、c|ios:showpos);long setf()：設(shè)置流格式標(biāo)志：設(shè)置流格式標(biāo)志例：例：cout.setf(ios:uppercase|ios:scientific);long unsetf(long):清除流格式標(biāo)志清除流格式標(biāo)志(3) 控制輸出格式和成員函數(shù)控制輸出格式和成員函數(shù)設(shè)置域?qū)挘涸O(shè)置域?qū)挘篿nt width( ) 填充字符：填充字符：int fill( )設(shè)置精度：設(shè)置精度：int precision( )例題#include using namespace std;int main()cout.precision (4);cout.width(10);cout10.1234

10、5endl;cout.fill (*);cout.width (10);cout10.12345endl;coutHiendl;cout.width (10);cout.setf(ios:left);cout10.12345endl;return 0;二. 流操縱符系統(tǒng)系統(tǒng)I/O流類庫(kù)中所定義的操作符被放在流類庫(kù)中所定義的操作符被放在iomanip.h文件中。文件中。常量名常量名 含含 義義 skipws 跳過(guò)輸入中的空白跳過(guò)輸入中的空白 left 輸出數(shù)據(jù)按輸出域左邊對(duì)齊輸出輸出數(shù)據(jù)按輸出域左邊對(duì)齊輸出right 輸出數(shù)據(jù)按輸出域右邊對(duì)齊輸出輸出數(shù)據(jù)按輸出域右邊對(duì)齊輸出internal 在指

11、定任何引導(dǎo)標(biāo)志或基之后填充字符在指定任何引導(dǎo)標(biāo)志或基之后填充字符dec 轉(zhuǎn)換基數(shù)為十進(jìn)制形式轉(zhuǎn)換基數(shù)為十進(jìn)制形式oct 轉(zhuǎn)換基數(shù)為八進(jìn)制形式轉(zhuǎn)換基數(shù)為八進(jìn)制形式 hex 轉(zhuǎn)換基數(shù)為十六進(jìn)制形式轉(zhuǎn)換基數(shù)為十六進(jìn)制形式showbase 輸出帶有一個(gè)表示制式的字符輸出帶有一個(gè)表示制式的字符showpoint 浮點(diǎn)輸出時(shí)必須帶有一個(gè)小數(shù)點(diǎn)和尾部的浮點(diǎn)輸出時(shí)必須帶有一個(gè)小數(shù)點(diǎn)和尾部的0常量名常量名 含含 義義 uppercase 十六進(jìn)制數(shù)值輸出使用大寫(xiě)十六進(jìn)制數(shù)值輸出使用大寫(xiě)AF，科學(xué)計(jì)數(shù)，科學(xué)計(jì)數(shù) 顯示使用大寫(xiě)字母顯示使用大寫(xiě)字母Eshowpos 在正數(shù)前添加一個(gè)在正數(shù)前添加一個(gè)“+”號(hào)號(hào) fixe

12、d 使用定點(diǎn)形式表示浮點(diǎn)數(shù)使用定點(diǎn)形式表示浮點(diǎn)數(shù) scientific 使用科學(xué)計(jì)數(shù)法表示浮點(diǎn)數(shù)使用科學(xué)計(jì)數(shù)法表示浮點(diǎn)數(shù) untibuf 每次插入之后每次插入之后, ostream osfx刷新該刷新該 流的緩沖區(qū)。默認(rèn)緩沖單元為流的緩沖區(qū)。默認(rèn)緩沖單元為cerrsetbase(base) 將基數(shù)設(shè)置為將基數(shù)設(shè)置為base例14-2 設(shè)置整數(shù)流的基數(shù) #include #include using namespace std;int main() int n;cout n;cout n in hexadecimal is: hex n n dec n in octal is: oct n n

13、setbase( 10 ) n in decimal is: n endl;return 0;例14-3 設(shè)置浮點(diǎn)數(shù)精度#include #include #include using namespace std;int main() double root2 = sqrt( 2.0 );int places;cout setiosflags( ios:fixed) Precision set by the precision member function: endl;for ( places = 0; places = 4; places+ )cout.precision( places

14、);cout root2 n;cout Precision set by the setprecision manipulator:n;for ( places = 0; places = 4; places+ )cout setprecision( places ) root2 n;return 0; 14.5 文件處理 基本概念基本概念 打開(kāi)和關(guān)閉文件打開(kāi)和關(guān)閉文件讀讀 寫(xiě)寫(xiě) 文件指針文件指針 緩沖區(qū)緩沖區(qū) 一、文件和流二. 打開(kāi)和關(guān)閉文件（1） 打開(kāi)文件的兩種方法打開(kāi)文件的兩種方法方法一：方法一：fstream 流對(duì)象名；流對(duì)象名；流對(duì)象名流對(duì)象名.open（文件名文件名,方式方式)；或

15、者或者fstream 流對(duì)象名流對(duì)象名.open（文件名文件名,方式）方式）方法二：方法二： 打開(kāi)寫(xiě)文件打開(kāi)寫(xiě)文件ofstream 流對(duì)象名；流對(duì)象名；流對(duì)象名流對(duì)象名.open（文件名文件名）；）；或者或者ofstream流對(duì)象名流對(duì)象名.open(文件名文件名）；）； 打開(kāi)讀文件打開(kāi)讀文件ifstream流對(duì)象名；流對(duì)象名；流對(duì)象名流對(duì)象名.open(文件名文件名)；或者或者ifstream 流對(duì)象名流對(duì)象名.open（文件名文件名）；）；（2） 關(guān)閉文件方法關(guān)閉文件方法流對(duì)象名流對(duì)象名.close( )；打開(kāi)方式打開(kāi)方式說(shuō)明說(shuō)明ios in打開(kāi)文件進(jìn)行打開(kāi)文件進(jìn)行讀讀操作，這種方式可避免

16、刪除現(xiàn)存文件的操作，這種方式可避免刪除現(xiàn)存文件的內(nèi)容內(nèi)容ios out打開(kāi)文件進(jìn)行打開(kāi)文件進(jìn)行寫(xiě)寫(xiě)操作，這是默認(rèn)模式操作，這是默認(rèn)模式ios ate打開(kāi)一個(gè)已有輸入或輸出文件并查找到打開(kāi)一個(gè)已有輸入或輸出文件并查找到文件尾文件尾ios app打開(kāi)文件以便在文件的打開(kāi)文件以便在文件的尾部添加尾部添加數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)ios nocreate如果文件不存在，則打開(kāi)操作失敗如果文件不存在，則打開(kāi)操作失敗ios noreplace如果設(shè)置了如果設(shè)置了ios ate或或ios app，則可打開(kāi)已有文件，否，則可打開(kāi)已有文件，否則不能打開(kāi)則不能打開(kāi)ios binary指定文件以指定文件以二進(jìn)制二進(jìn)制方式打開(kāi)，默認(rèn)為

17、文本方式方式打開(kāi)，默認(rèn)為文本方式ios trunc如文件存在，將其長(zhǎng)度截?cái)酁榱悴⑶宄袃?nèi)容如文件存在，將其長(zhǎng)度截?cái)酁榱悴⑶宄袃?nèi)容三. 文件的讀寫(xiě)創(chuàng)建一個(gè)名為創(chuàng)建一個(gè)名為“grade的文本文的文本文件，并寫(xiě)入件，并寫(xiě)入3門(mén)課程的名字和成績(jī)。門(mén)課程的名字和成績(jī)。#include #include using namespace std;int main() ofstream out(grade);if(!out)cout Cannot open the grade file. endl;return 1;out C+ 89.5 endl;out English 93.5 endl;out M

18、aths 87 endl;out.close();return 0;例14-5 讀文件讀取例讀取例14-4創(chuàng)建的創(chuàng)建的“grade文件，并將文件內(nèi)容顯示文件，并將文件內(nèi)容顯示在屏幕上。在屏幕上。 int main() ifstream in(grade);if(!in)cout course grade;cout course grade course grade;cout course grade course grade;cout course grade n;in.close();return 0;四. 二進(jìn)制文件下面以將內(nèi)存中存放數(shù)組下面以將內(nèi)存中存放數(shù)組a的內(nèi)容寫(xiě)入的內(nèi)容寫(xiě)入data

19、.dat文件文件為例。為例。a占占20個(gè)字節(jié)，用個(gè)字節(jié)，用len表示。表示。 使用使用ofstream構(gòu)造函數(shù)中的模式參量指定二進(jìn)制構(gòu)造函數(shù)中的模式參量指定二進(jìn)制輸出模式輸出模式: ofstream wf(data.dat,ios binary); wf.write(char *)a, len); 使用使用ofstream構(gòu)造一個(gè)輸出流，然后使用構(gòu)造一個(gè)輸出流，然后使用open函數(shù)函數(shù)指定寫(xiě)入方式指定寫(xiě)入方式: ofstream wf; wf.open(data.dat,ios binary); wf.write(char *)a, sizeof a); 構(gòu)造一個(gè)流之后，再使用構(gòu)造一個(gè)流之后，

20、再使用setmode成員函數(shù)改變成員函數(shù)改變模式模式: ofstream wf(data.dat)； wf.setmode(filebuf binary); wf.write(char *)a, len); 使用二進(jìn)制操作符代替使用二進(jìn)制操作符代替setmode成員函數(shù)成員函數(shù): ofstream wf(data.dat)； wfbinary; wf.write(char *)a, len); 例14-6 文件顯示#include #include using namespace std;int main(int argc, char *argv) char ch;if(argc!=2) co

21、ut Usage: ProgramName n;return 1;ifstream in(argv1, ios:in | ios:binary);if(!in) cout Cannot open the file.;return 1;while(in) / in will be false when eof is reachedin.get(ch);if(in) cout ch;return 0;例 14-7 讀寫(xiě)二進(jìn)制的形式文件 將將3門(mén)課程的名字和成績(jī)以二進(jìn)制的形式存放在磁盤(pán)中，然門(mén)課程的名字和成績(jī)以二進(jìn)制的形式存放在磁盤(pán)中，然后讀出該文件，并將內(nèi)容顯示在屏幕上。后讀出該文件，并將內(nèi)容顯示

22、在屏幕上。#include #include using namespace std;struct list char course10;int score;int main()list st13, st23;int i;ofstream out(grade, ios:binary);if(!out)cout Cannot open the grade file.n;return 1;for (i=0; i st1i.course st1i.score;out.write(char *)&st1i, sizeof(st1i);out.close();ifstream in(grade,

23、 ios:binary);if(!in)cout Cannot open the grade file.n;return 1;cout File grade: endl;for (i=0; i3; i+) in.read(char *)&st2i, sizeof(st2i);cout st2i.course st2i.score endl;in.close();return 0;五、隨機(jī)文件操作隨機(jī)訪問(wèn)文件。使用隨機(jī)訪問(wèn)文件。使用I/O流類庫(kù)中提供的定位讀指針流類庫(kù)中提供的定位讀指針和定位寫(xiě)指針的成員函數(shù)。和定位寫(xiě)指針的成員函數(shù)。（1） 定位讀指針的成員函數(shù)istream &

24、istream seekg(流中位置）；流中位置）；istream & istream seekg(偏移量，參照位置）；偏移量，參照位置）；long istream tellg( )；其中，流中位置和偏移量都是其中，流中位置和偏移量都是long型量，型量，用字節(jié)數(shù)表示。參照位置有如下幾種：用字節(jié)數(shù)表示。參照位置有如下幾種：cur=1相對(duì)于當(dāng)前指針位置相對(duì)于當(dāng)前指針位置beg=0相對(duì)于流的開(kāi)始位置相對(duì)于流的開(kāi)始位置end=2相對(duì)于流的結(jié)尾位置相對(duì)于流的結(jié)尾位置（2） 定位寫(xiě)指針的成員函數(shù)ostream & ostream seekp(流中位置流中位置)；ostream &

25、 ostream seekp(偏移量，參照位置）；偏移量，參照位置）；long ostream tellp( )；例 14-8 模擬電視頻道的存儲(chǔ)模擬電視頻道的存儲(chǔ)和選擇。創(chuàng)建一個(gè)文件，通過(guò)鍵盤(pán)輸入電視頻模擬電視頻道的存儲(chǔ)和選擇。創(chuàng)建一個(gè)文件，通過(guò)鍵盤(pán)輸入電視頻道序號(hào)和名稱，并寫(xiě)入文件；文件中的內(nèi)容可以輸出到屏幕上。道序號(hào)和名稱，并寫(xiě)入文件；文件中的內(nèi)容可以輸出到屏幕上。#include #include #include #include using namespace std;struct TVChannelint channelNum;char channelName20;void ou

26、tputLine( ostream &output, const TVChannel &c );int main() ofstream outTV( tv.dat, ios:ate | ios:binary);if ( !outTV ) cerr File could not be opened. endl;return 1;cout Enter channel number tv.channelNum;while ( tv.channelNum 0 & tv.channelNum = 100 ) cout tv.channelName;outTV.seekp( ( t

27、v.channelNum - 1 ) * sizeof( TVChannel ) );outTV.write( (char *)( &tv ), sizeof( TVChannel ) );cout tv.channelNum;outTV.close();ifstream inTV( tv.dat, ios:in );if ( !inTV ) cerr File could not be opened. endl;return 1;cout setiosflags( ios:left ) setw( 10 ) ChannelNum setw( 20 ) Channel Name end

28、l;inTV.read( (char *)( &tv ), sizeof( TVChannel ) );while ( inTV& !inTV.eof() ) if ( tv.channelNum != 0 )outputLine( cout, tv );inTV.read( (char *)( &tv ),sizeof( TVChannel ) );return 0;void outputLine( ostream &output, const TVChannel &tv ) output setiosflags( ios:left ) setw( 1

29、0 ) tv.channelNum setw( 20 ) tv.channelName n;程序設(shè)計(jì)舉例修改第修改第12章實(shí)例編程的章實(shí)例編程的Date類，重載類，重載運(yùn)算符，輸出運(yùn)算符，輸出Date對(duì)象。對(duì)象。class Date friend ostream &operator( ostream &, const Date & );int day, month, year;在在Date.cpp文件中添加如下代碼：文件中添加如下代碼：ostream &operator( ostream &output, const Date &d )stati

30、c char *monthName 12 = January, February, March, April, May, June, July, August, September, October, November, December ;output monthName d.month-1 d.day , d.year;return output;/ Example14-9.cpp演示完整的日期類#include #include date.husing namespace std;int main() Date today, Olympicday(2019,8,13);cout Toda

31、y (the computers day) is: today endl;today += 365;cout After 365 days, the date is: today endl;Date testday(2,28);cout the test date is: testday endl;Date nextday = testday + 1;cout the next date is: testday endl;today.SystemDate();cout the Athens Olympic Games openday is: Olympicday endl;cout And after Olympicday-today days, the Athens