IO和異常處理

1、1IO和異常處理2什么是異常處理異常處理就是處理程序中的錯(cuò)誤3為什么需要異常處理1，一個(gè)庫(kù)的作者可以檢測(cè)出發(fā)生了運(yùn)行時(shí)錯(cuò)誤，但一般不知道怎樣去處理它們（因?yàn)楹陀脩艟唧w的應(yīng)用有關(guān)）；2，庫(kù)的用戶知道怎樣處理這些錯(cuò)誤，但卻無(wú)法檢查它們何時(shí)發(fā)生（如果能檢測(cè)，就可以再用戶的代碼里處理了，不用留給庫(kù)去發(fā)現(xiàn)）4異常處理的基本思想讓一個(gè)函數(shù)在發(fā)現(xiàn)了自己無(wú)法處理的錯(cuò)誤時(shí)拋出（throw）一個(gè)異常，然后它的（直接或者間接）調(diào)用者能夠處理這個(gè)問(wèn)題。也就是將問(wèn)題檢測(cè)和問(wèn)題處理相分離在所有支持異常處理的編程語(yǔ)言中，要認(rèn)識(shí)到的一個(gè)思想：在異常處理過(guò)程中，由問(wèn)題檢測(cè)代碼可以拋出一個(gè)對(duì)象給問(wèn)題處理代碼，通過(guò)這個(gè)對(duì)象的類型和

2、內(nèi)容，實(shí)際上完成了兩個(gè)部分的通信，通信的內(nèi)容是“出現(xiàn)了什么錯(cuò)誤”5C語(yǔ)言的異常處理在C語(yǔ)言中，對(duì)錯(cuò)誤的處理有兩種方法：一是使用整型的返回值標(biāo)識(shí)錯(cuò)誤；二是使用errno宏（可以簡(jiǎn)單的理解為一個(gè)全局整型變量）去記錄錯(cuò)誤。C+中仍然可以用這兩種方法缺陷： 出現(xiàn)不一致問(wèn)題。例如有些函數(shù)返回1表示成功，返回0表示出錯(cuò)；而有些函數(shù)返回0表示成功，返回非0表示出錯(cuò)。 函數(shù)的返回值只有一個(gè)。你通過(guò)函數(shù)的返回值表示錯(cuò)誤代碼，那么函數(shù)就不能返回其他的值。當(dāng)然，你也可以通過(guò)指針或者C+的引用來(lái)返回另外的值，但是這樣可能會(huì)令你的程序略微晦澀難懂（可能你對(duì)指針的運(yùn)用不是很厲害）6使用異常處理的優(yōu)點(diǎn)函數(shù)的返回值可以忽略，

3、但異常不可忽略。如果程序出現(xiàn)異常，但是沒(méi)有被捕獲，程序就會(huì)終止，這多少會(huì)促使程序員開發(fā)出來(lái)的程序更健壯一點(diǎn)。而如果使用C語(yǔ)言的error宏或者函數(shù)返回值，調(diào)用者都有可能忘記檢查，從而沒(méi)有對(duì)錯(cuò)誤進(jìn)行處理，結(jié)果造成程序莫名其面的終止或出現(xiàn)錯(cuò)誤的結(jié)果整型返回值沒(méi)有任何語(yǔ)義信息。而異常卻包含語(yǔ)義信息，有時(shí)從類名就能夠體現(xiàn)出來(lái)。整型返回值缺乏相關(guān)的上下文信息。異常作為一個(gè)類，可以擁有自己的成員，這些成員就可以傳遞足夠的信息。異常處理可以在調(diào)用跳級(jí)。假設(shè)在有多個(gè)函數(shù)的調(diào)用棧中出現(xiàn)了某個(gè)錯(cuò)誤，使用整型返回碼要求你在每一級(jí)函數(shù)中都要進(jìn)行處理。而使用異常處理的棧展開機(jī)制，只需要在一處進(jìn)行處理就可以了，不需要每級(jí)

4、函數(shù)都處理7異常的語(yǔ)法try 可能會(huì)拋出異常的語(yǔ)句塊 throw 異常；catch(datatype_1) /異常處理catch(datatype_2).catch(datatype_i)catch(.) /除了上述異常的其它異常的處理8異常處理實(shí)例except1.cppexcept2.cppNestedExceptionHandle.cpp9異常處理順序ExceptHandleOrder.cpp10異常處理void ExceptFunc(arg) throw(Except1,Except2,.)對(duì)拋出的異常類型進(jìn)行說(shuō)明void ExceptionFunction(argument) thro

5、w()沒(méi)有任何異常拋出void ExceptionFunction(argument)可能拋出任何一種異常，也可能沒(méi)有異常，意義是最廣泛的11異常處理注意事項(xiàng)(1)try和catch塊中必須要用花括號(hào)括起來(lái)，即使花括號(hào)內(nèi)只有一個(gè)語(yǔ)句也不能省略花括號(hào);(2)try和catch必須成對(duì)出現(xiàn)，一個(gè)try_catch結(jié)果中只能有一個(gè)try塊，但可以有多個(gè)catch塊，以便與不同的異常信息匹配;(3)如果在catch塊中沒(méi)有指定異常信息的類型，而用刪節(jié)號(hào).，則表示它可以捕獲任何類型的異常信息;(4)如果throw不包括任何表達(dá)式，表示它把當(dāng)前正在處理的異常信息再次拋出，傳給其上一層的catch來(lái)處理;(

6、5)C+中一旦拋出一個(gè)異常，如果程序沒(méi)有任何的捕獲，那么系統(tǒng)將會(huì)自動(dòng)調(diào)用一個(gè)系統(tǒng)函數(shù)terminate，由它調(diào)用abort終止程序12標(biāo)準(zhǔn)異常13最頂層基類是exception，提供了what()虛函數(shù)用來(lái)描述錯(cuò)誤14151617IO和異常處理18IO和異常處理19IO流ostream的常規(guī)操作istream的常規(guī)操作文件的基本操作流程文件的其他操作2021cin-標(biāo)準(zhǔn)的輸入cout -標(biāo)準(zhǔn)的輸出cerr-標(biāo)準(zhǔn)的錯(cuò)誤輸出(不帶緩沖)clog-標(biāo)準(zhǔn)的錯(cuò)誤輸出(緩沖的)外部聲明 在 namespace std 中 /usr/include/c+/4.6/iostreamcerr與cout的區(qū)別 同

7、樣都是輸出數(shù)據(jù)，但是在集成開發(fā)工具 下(eclipse)cerr輸出內(nèi)容的顏色是紅色的 輸出設(shè)備可能不同IO的全局對(duì)象22int i = 10;int i = 10;cout i = i endl;cout i = i i;cin i; 鍵入鍵值鍵入鍵值 int i int i 存放存放 int i int i 顯示顯示 | | | | | | 鍵盤鍵盤-內(nèi)存內(nèi)存-終端終端 | | | | 輸入過(guò)程輸入過(guò)程 輸出過(guò)程輸出過(guò)程 輸入和輸出的過(guò)程輸入和輸出的過(guò)程23IO分類設(shè)備IO 屏幕/鍵盤文件IO 文件字符串IO 字符串2425ostream流類對(duì)應(yīng)每個(gè)基本數(shù)據(jù)類型都有友元，它們?cè)趇ostre

8、am中聲明：流原理流原理cout是ostream流類的對(duì)象，在iostream 頭文件中定義：ostream cout(stdout)； ； /標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備名作為其構(gòu)造時(shí)的參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備名作為其構(gòu)造時(shí)的參數(shù)ostream& operator(ostream& dest， ，char* pSource)； ；ostream& operator(ostream& dest， ，int source)； ；ostream& operator(ostream& dest， ，char source)； ；/.27分析語(yǔ)句cout“My name is Jone

9、”；ostream& operator(ostream& dest， ，char* pSource)； ；cout this is 7；ostream& operator(istream& dest， ，char* pSource)； ；istream& operator(istream& dest， ，int source)； ；istream& operator(istream& dest， ，char source)； ；.29ostream 成員函數(shù)operator 輸出運(yùn)算符函數(shù)：可以連續(xù)的輸出put(char ch)

10、輸出單個(gè)字符width(int) 設(shè)置輸出默認(rèn)寬度f(wàn)ill(#) 按width()設(shè)定的寬度，填充空位的字符precision(int) 設(shè)置有效位數(shù)30setf(flag)/unsetf(flag) 設(shè)置/取消輸出控制標(biāo)志常見的輸出flag有 ios:left 靠左對(duì)齊 ios:right 靠右對(duì)齊（默認(rèn)） ios:dec 10進(jìn)制（默認(rèn)） ios:oct 8進(jìn)制 ios:hex 16進(jìn)制 ios:showbase 帶前綴 ios:showpoint 帶小數(shù)點(diǎn) ios:uppercase 大寫 ios:showpos 帶符號(hào) ios:scientific 科學(xué)計(jì)數(shù)法31int n;cout

11、n;cout n in hexadecimal is: hex n n dec n in octal is: oct n n setbase(10) n in decimal is: n endl;整數(shù)通常被解釋為十進(jìn)制(基數(shù)為10)整數(shù)使用hex,dec,oct,setbase()可改變基數(shù)必須在程序中包含頭文件iomanip32設(shè)置浮點(diǎn)數(shù)精度(precision、setprecision)設(shè)置了精度以后，該精度對(duì)之后所有的輸出操作都有效，直到下一次設(shè)置精度為止無(wú)參數(shù)的成員函數(shù)percision返回當(dāng)前設(shè)置的精度 for ( places = 0; places = 9; places+ )

12、 cout.precision( places ); cout root2 n; for ( places = 0; places = 9; places+ ) cout setprecision( places ) root2 n;33設(shè)置域?qū)?setw(uint)、width(uint) 成員函數(shù)ios.width設(shè)置當(dāng)前的域?qū)?即輸入輸出的字符數(shù))并返回以前設(shè)置的域?qū)?。如果顯示數(shù)據(jù)所需的寬度比設(shè)置的域?qū)捫?，空位用填充字符填充。如果顯示數(shù)據(jù)所需的寬度比設(shè)置的域?qū)挻?顯示數(shù)據(jù)并不會(huì)被截?cái)啵到y(tǒng)會(huì)輸出所有位。域?qū)捲O(shè)置僅對(duì)下一行流讀取或流插入操作有效，在一次操作完成之后，城寬又被置回034 in

13、t main() int w = 4; char string 10 ; cout string ) cout.width( w+ ); cout string endl; cin.width( 5 ); return 0; 35#include using namespace std;int main() double values = 1.23,35.36,653.7,4358.24; for(int i=0;i4;i+) cout.width(10); cout valuesi n; 36用戶自定義的流操縱#include ostream& tab( ostream& o

14、utput ) return output t; cout a tabbtabc : 輸入運(yùn)算符函數(shù)char get(char) 輸入單個(gè)字符getline()：獲取一行。遇到換行字符結(jié)束 全局函數(shù)：getline(istream &,string); 成員函數(shù)：getline(char *,int limit);char peek()：peek 瞥一眼 當(dāng)輸入緩沖區(qū)中沒(méi)有數(shù)據(jù)的時(shí)候，等待用戶輸入， 返回輸入緩沖區(qū)中第一個(gè)字符39bool bad() 讀寫的過(guò)程中出錯(cuò)，返回truebool fail() 讀寫的過(guò)程出錯(cuò)，或者格式讀取錯(cuò)誤也會(huì)返回truebool eof() 讀文件到末尾

15、時(shí)，返回truebool good() 文件讀寫正常返回true在系統(tǒng)中流壞掉了主要不是真正不能使用了，而是將監(jiān)控流狀態(tài)的的標(biāo)志量設(shè)置成了false若想重置以上成員函數(shù)檢查的狀態(tài)標(biāo)志，可以使用clear( ) 函數(shù)驗(yàn)證流狀態(tài)40注意點(diǎn)： (1) peek() / ignore() 會(huì)等待用戶輸入鍵值 這些鍵值包含空格。 (2)處理字符串輸入問(wèn)題一般使用全局的 getline()。 (3)get()只能獲得字符，其他數(shù)據(jù)類型不能獲得。putback(char a)：放回函數(shù) 將一個(gè)字符放回到緩沖區(qū)中ignore(int len,char ch)：忽略函數(shù) 忽略len個(gè)字符，ch是結(jié)束標(biāo)志41緩沖

16、區(qū)cin / cout 都是帶緩沖區(qū)的cin 會(huì)檢查輸入緩沖區(qū)中是否有數(shù)據(jù)存在，當(dāng)沒(méi)有數(shù)據(jù)的時(shí)候，就等待用戶從鍵盤輸入，然后再到輸入緩沖區(qū)中取數(shù)據(jù);當(dāng)有數(shù)據(jù)的時(shí)候，直接將取到的數(shù)據(jù)存放到內(nèi)存中cin i; 并不是直接將鍵盤輸入的值存放在內(nèi)存中的 鍵盤 -緩沖區(qū)-內(nèi)存42數(shù)組越界數(shù)組越界 數(shù)組越界的后果數(shù)組越界的后果 (1)cin 直接報(bào)直接報(bào) 棧溢出棧溢出 (2)cin.getline() 會(huì)影響后面的輸入會(huì)影響后面的輸入43操作文件的3大類ofstream 寫文件類 將數(shù)據(jù)輸出到文件上ifstream 讀文件類 將文件數(shù)據(jù)存放在內(nèi)存中fstream 讀寫文件類使用上述3大類： 必須#incl

17、ude 44文件的打開利用構(gòu)造函數(shù)打開文件ifstream file(const char * pFilePath, openMode)默認(rèn)以輸入方式打開文件ofstream file(const char * pFilePath, openMode)默認(rèn)以輸出方式打開文件fstream file(const char * pFilePath, openMode)以輸入輸出方式打開文件45ios:app 追加模式打開文件追加模式打開文件ios:ate 打開并找到文件尾ios:binary 二進(jìn)制方式打開文件二進(jìn)制方式打開文件ios:in 輸入（讀）模式打開文件輸入（讀）模式打開文件ios:ou

18、t 輸出（寫）模式打開文件輸出（寫）模式打開文件ios:trunc 若文件已經(jīng)存在則清空文件的模式打開文件若文件已經(jīng)存在則清空文件的模式打開文件用位域操作符用位域操作符 | | 組合這些標(biāo)志組合這些標(biāo)志46實(shí)例向現(xiàn)有文件中添加二進(jìn)制數(shù)據(jù)ofstream logfile(login.dat, ios:binary | ios:app);讀、寫、將文件設(shè)定為空f(shuō)stream test(hahahah,ios:in | ios:out | ios:trunc); 47文件的打開利用open()函數(shù)打開文件ofstream ofile;ofstream ofile;ofile.open(const c

19、har *filename, openmode)判斷文件的打開：判斷文件的打開： (1) (1)對(duì)象對(duì)象 (2)is_open()(2)is_open()48當(dāng)文件的讀寫操作完成之后，我們必須將文件關(guān)閉以使文件重當(dāng)文件的讀寫操作完成之后，我們必須將文件關(guān)閉以使文件重新變?yōu)榭稍L問(wèn)的。關(guān)閉文件時(shí)需要調(diào)用成員函數(shù)新變?yōu)榭稍L問(wèn)的。關(guān)閉文件時(shí)需要調(diào)用成員函數(shù)close( ),close( ),它負(fù)它負(fù)責(zé)將緩存中的數(shù)據(jù)排放出來(lái)并關(guān)閉文件。責(zé)將緩存中的數(shù)據(jù)排放出來(lái)并關(guān)閉文件。這個(gè)函數(shù)一旦被調(diào)用，原來(lái)的流對(duì)象就可以被用來(lái)打開其他的這個(gè)函數(shù)一旦被調(diào)用，原來(lái)的流對(duì)象就可以被用來(lái)打開其他的文件了，這個(gè)文件也可以重新

20、被其他的進(jìn)程訪問(wèn)了。文件了，這個(gè)文件也可以重新被其他的進(jìn)程訪問(wèn)了。文件的關(guān)閉49fstream file;file.open(“example”, ios:out | ios:app | ios:binary);if(file !=NULL) cout“open failed”endl;/. 文件操作文件操作file.close();50文件輸出文件輸出（寫文件）方式一：使用 “ ” 運(yùn)算符由于由于ofstream 由由 ostream 引申而來(lái)，所以可以同引申而來(lái)，所以可以同cout 一樣使用一樣使用 “ 插入操作符插入操作符ofstream ofile(“example”);if( !of

21、ile.is_open() ) cout“open failed”endl;return;ofile“pear”“ “4.5endl;ofile.close();51文件輸出（寫文件）方式二：二進(jìn)制文件的輸出使用使用write 成員函數(shù)可以對(duì)文件進(jìn)行二進(jìn)制的輸成員函數(shù)可以對(duì)文件進(jìn)行二進(jìn)制的輸出，打開文件時(shí)，指定二進(jìn)制打開模式出，打開文件時(shí)，指定二進(jìn)制打開模式文件輸出ofstream ofile(“example”, ios:out | ios:binary);if( !ofile.is_open() ) cout“open failed”szText;ofile.write(szText, s

22、izeof(szText);ofile.close();52文件輸入文件輸入（讀文件）方式一：使用“ “ 運(yùn)算符由于由于ifstream 由由 istream 引申而來(lái)，所以可引申而來(lái)，所以可以同以同cin 一樣使用一樣使用 “ 插入操作符插入操作符ifstream ifile(“example”);if( !ifile.is_open() ) cout“open failed”szTextprice;cout“ the file content is:”szText“ “priceendl;ifile.close();53文件輸入文件輸入（讀文件）方式二：二進(jìn)制文件的讀取使用使用read 成

23、員函數(shù)可以對(duì)文件進(jìn)行二進(jìn)制的輸入，成員函數(shù)可以對(duì)文件進(jìn)行二進(jìn)制的輸入，打開文件時(shí)，指定二進(jìn)制打開模式打開文件時(shí)，指定二進(jìn)制打開模式ifstream ifile(“example”, ios:in | ios:binary);if( !ifile.is_open() ) cout“open failed”endl;return;char szText10= 0 ;ifile.read(szText, sizeof(szText); /讀讀取格式與寫入格式要取格式與寫入格式要對(duì)對(duì)應(yīng)應(yīng)cout“ the file content is:”szTextendl;ifile.close();54bool

24、 bad() 讀寫的過(guò)程中出錯(cuò)，返回truebool fail() 讀寫的過(guò)程出錯(cuò)，或者格式讀取錯(cuò)誤也會(huì)返回truebool eof() 讀文件到末尾時(shí)，返回truebool good() 文件讀寫正常返回true在系統(tǒng)中流壞掉了主要不是真正不能使用了，而是將監(jiān)控流狀態(tài)的的標(biāo)志量設(shè)置成了false若想重置以上成員函數(shù)檢查的狀態(tài)標(biāo)志，可以使用clear( ) 函數(shù)驗(yàn)證流狀態(tài)55文件指針流指針的設(shè)置流指針的設(shè)置 所有的輸入/輸出流對(duì)象都至少有一個(gè)流指針：ifstream：有一個(gè)：有一個(gè)get pointer指針，指向下一個(gè)被指針，指向下一個(gè)被讀取的元素讀取的元素ofstream：有一個(gè)：有一個(gè)pu

25、t pointer指針，指向?qū)懭胂乱恢羔?，指向?qū)懭胂乱粋€(gè)元素的位置個(gè)元素的位置fstream：同時(shí)繼承了：同時(shí)繼承了get 和和 put 指針指針56流指針相關(guān)函數(shù)tellg( )和和 tellp( )返回一個(gè)返回一個(gè)pos_type類型，即整數(shù)，分別代表當(dāng)前讀指針類型，即整數(shù)，分別代表當(dāng)前讀指針(get) 和和 寫指針寫指針(put) 的位置的位置seekg( pos_type position ) 和和 seekp( pos_type position )流指針被改變?yōu)橹赶蛭募_始計(jì)算的一個(gè)絕對(duì)位置，傳流指針被改變?yōu)橹赶蛭募_始計(jì)算的一個(gè)絕對(duì)位置，傳入的參數(shù)類型與函數(shù)入的參數(shù)類型與函數(shù)te

26、llg 和和 tellp 的返回值類型相同的返回值類型相同seekg( offset, seekdir) 和和 seekp( offset, seekdir)從由參數(shù)從由參數(shù)seekdir 設(shè)定的位置開始計(jì)算一個(gè)位移設(shè)定的位置開始計(jì)算一個(gè)位移 offset,其中其中seekdir的值可以是：的值可以是： ios:beg(流開始的位置），流開始的位置），ios:cur(流當(dāng)前的位置），流當(dāng)前的位置），ios:end(流末尾的位置）流末尾的位置）57externextern “ C ” extern 是是c/c+ 語(yǔ)言中表明函數(shù)或全局變量作用范圍的關(guān)語(yǔ)言中表明函數(shù)或全局變量作用范圍的關(guān)鍵字，該關(guān)鍵

27、字告訴編譯器此，其聲明的函數(shù)和變量可以鍵字，該關(guān)鍵字告訴編譯器此，其聲明的函數(shù)和變量可以在本模塊或其他模塊中使用在本模塊或其他模塊中使用在在c+的環(huán)境下使用的環(huán)境下使用c 的函數(shù)時(shí)，通常會(huì)出現(xiàn)編譯器無(wú)的函數(shù)時(shí)，通常會(huì)出現(xiàn)編譯器無(wú)法找到法找到 obj 模塊中的模塊中的c 函數(shù)定義的問(wèn)題，從而導(dǎo)致鏈接失敗函數(shù)定義的問(wèn)題，從而導(dǎo)致鏈接失敗。這是因?yàn)樵?。這是因?yàn)樵赾+ 中支持函數(shù)重載，編譯時(shí)會(huì)將函數(shù)名和中支持函數(shù)重載，編譯時(shí)會(huì)將函數(shù)名和參數(shù)列表連接起來(lái)參數(shù)列表連接起來(lái)，而，而c 語(yǔ)言不會(huì)，因此會(huì)造成鏈接失敗的語(yǔ)言不會(huì)，因此會(huì)造成鏈接失敗的情況，此時(shí)情況，此時(shí) c 函數(shù)就需要使用函數(shù)就需要使用extern “C “ 來(lái)進(jìn)行鏈接指定來(lái)進(jìn)行鏈接指定。58extern “ C ”C+ 中引用C 語(yǔ)言的函數(shù)/ / 在包含在