C++之IO类,文件输入输出,string流练习题
作者:Bitdancing
前面已经在用的IO库设施
- istream:输入流类型,提供输入操作。
- ostream:输出流类型,提供输出操作
- cin:一个istream对象,从标准输入读取数据。
- cout:一个ostream对象,向标准输出写入数据。
- cerr:一个ostream对象,向标准错误写入消息。
- >>运算符:用来从一个istream对象中读取输入数据。
- <<运算符:用来向一个ostream对象中写入输出数据。
- getline函数:从一个给定的istream对象中读取一行数据,存入到一个给定的string对象中。
IO类
iostream
头文件:从标准流中读写数据,istream
,ostream
等fstream
头文件:从文件中读写数据,ifstream
,ofstream
等sstream
头文件:从字符串中读写数据,istringstream
,ostringstream
IO对象不能拷贝或赋值
由于不能拷贝IO对象,因此不能将 形参 或 返回类型 设置为 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,因此 传递和返回的引用不能用const。
- IO对象不能存在容器里.
- 形参和返回类型也不能是流类型。
- 形参和返回类型一般是流的引用。
- 读写一个IO对象会改变其状态,因此传递和返回的引用不能是const的。
条件状态
状态 | 解释 |
---|---|
strm:iostate | 是一种机器无关的类型,提供了表达条件状态的完整功能 |
strm:badbit | 用来指出流已经崩溃 |
strm:failbit | 用来指出一个IO操作失败了 |
strm:eofbit | 用来指出流到达了文件结束 |
strm:goodbit | 用来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,将流的状态设置成有效,返回void |
s.clear(flags) | 将流s中指定的条件状态位复位,返回void |
s.setstate(flags) | 根据给定的标志位,将流s中对应的条件状态位置位,返回void |
s.rdstate() | 返回流s的当前条件状态,返回值类型为strm::iostate |
上表中,strm是一种IO类型,(如istream), s是一个流对象。
管理输出缓冲
- 每个输出流都管理一个缓冲区,用来保存程序读写的数据。文本串可能立即打印出来,也可能被操作系统保存在缓冲区内,随后再打印。
- 刷新(即,数据真正写到输出设备或文件)缓冲区的IO操纵符
endl
:输出一个换行符并刷新缓冲区flush
:刷新流,但不添加任何字符ends
:在缓冲区插入空字符null,然后刷新unitbuf
:告诉流接下来每次操作之后都要进行一次flush操作。nounitbuf
:回到正常的缓冲方式
文件输入输出
头文件fstream定义了三个类型来支持文件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。
fstream特有的操作
操作 | 解释 |
---|---|
fstream fstrm; | 创建一个未绑定的文件流。 |
fstream fstrm(s); | 创建一个文件流,并打开名为s的文件,s可以是string也可以是char指针 |
fstream fstrm(s, mode); | 与前一个构造函数类似,但按指定mode打开文件 |
fstrm.open(s) | 打开名为s的文件,并和fstrm绑定 |
fstrm.close() | 关闭和fstrm绑定的文件 |
fstrm.is_open() | 返回一个bool值,指出与fstrm关联的文件是否成功打开且尚未关闭 |
上表中,fstream
是头文件fstream
中定义的一个类型,fstrm是一个文件流对象。
文件模式
文件模式 | 解释 |
---|---|
in | 以读的方式打开 |
out | 以写的方式打开 |
app | 每次写操作前均定位到文件末尾 |
ate | 打开文件后立即定位到文件末尾 |
trunc | 截断文件 |
binary | 以二进制方式进行IO操作。 |
string流
头文件sstream
定义了三个类型来支持内存IO:
istringstream
从string读取数据。ostringstream
向string写入数据。stringstream
可以读写给定string。
stringstream特有的操作
操作 | 解释 |
---|---|
sstream strm | 定义一个未绑定的stringstream对象 |
sstream strm(s) | 用s初始化对象 |
strm.str() | 返回strm所保存的string的拷贝 |
strm.str(s) | 将s拷贝到strm中,返回void |
上表中sstream
是头文件sstream
中任意一个类型。s是一个string。
书中演示demo使用
#include <iostream> #include <string> #include <vector> #include <sstream> using namespace std; typedef struct PersonInfo { string name; vector<string> phones; }p; int main() { string line, word; vector<p> people; while (getline(cin, line)) { p info; istringstream record(line); record >> info.name; while (record >> word) info.phones.push_back(word); people.push_back(info); } for (auto i : people) { cout << i.name << endl; for (auto j : i.phones) cout << j << " "; cout << endl; } return 0; }
练习
练习1
编写函数,接受一个istream&参数,返回值类型也是istream&。此函数须从给定流中读取数据,直至遇到文件结束标识时停止。它将读取的数据打印在标准输出上。完成这些操作后,在返回流之前,对流进行复位,使其处于有效状态。
解:
std::istream& func(std::istream &is) { std::string buf; while (is >> buf) std::cout << buf << std::endl; is.clear(); return is; }
练习2
测试函数,调用参数为cin。
解:
#include <iostream> using std::istream; istream& func(istream &is) { std::string buf; while (is >> buf) std::cout << buf << std::endl; is.clear(); return is; } int main() { istream& is = func(std::cin); std::cout << is.rdstate() << std::endl; return 0; }
测试
#include <iostream> #include <string> using namespace std; istream& f1(istream& is) { int s; while (is >> s) { cout << s << endl; } return is; } istream& f2(istream& is) { int s; while (is >> s) { cout << s << endl; } is.clear(); return is; } int main() { istream& is = f1(cin); cout << is.rdstate() << endl; istream& is2 = f2(cin); cout << is2.rdstate() << endl; return 0; }
练习3
什么情况下,下面的while循环会终止?
while (cin >> i) /* ... */
如badbit、failbit、eofbit 的任一个被置位,那么检测流状态的条件会失败。
练习4
编写函数,以读模式打开一个文件,将其内容读入到一个string的vector中,将每一行作为一个独立的元素存于vector中。
#include <iostream> #include <string> #include <vector> #include <fstream> using namespace std; void ReadFileToVec(const string& filename, vector<string>& vec) { ifstream ifs(filename); if (ifs) { string buf; while (getline(ifs, buf)) vec.push_back(buf); } }
练习5
重写上面的程序,将每个单词作为一个独立的元素进行存储。
void ReadFileToVec(const string& fileName, vector<string>& vec) { ifstream ifs(fileName); if (ifs) { string buf; while (ifs >> buf) vec.push_back(buf); } }
练习6
编写程序,将来自一个文件中的行保存在一个vector中。然后使用一个istringstream从vector读取数据元素,每次读取一个单词。
#include <iostream> #include <string> #include <sstream> #include <fstream> #include <vector> using namespace std; int main() { //将来自一个文件的行保存到vector中 ifstream ifs("hello.txt"); if (!ifs) { cerr << "no data ?" << endl; return -1; } vector<string> vecline; string line; while(getline(ifs, line)) vecline.push_back(line); ifs.close(); //从vector读取元素,每次只读一个单词 for (auto &s : vecline) { istringstream iss(s); string word; while (iss >> word) cout << word << endl; } return 0; }
练习7
本节的程序在外层while循环中定义了istringstream对象。如果record对象定义在循环之外,你需要对程序进行怎样的修改?重写程序,将record的定义移到while循环之外,验证你设想的修改方法是否正确。
解:
#include <iostream> #include <sstream> #include <string> #include <vector> using std::vector; using std::string; using std::cin; using std::istringstream; struct PersonInfo { string name; vector<string> phones; }; int main() { string line, word; vector<PersonInfo> people; istringstream record; while (getline(cin, line)) { PersonInfo info; record.clear(); record.str(line); record >> info.name; while (record >> word) info.phones.push_back(word); people.push_back(info); } for (auto &p : people) { std::cout << p.name << " "; for (auto &s : p.phones) std::cout << s << " "; std::cout << std::endl; } return 0; }
练习8
我们为什么没有在PersonInfo中使用类内初始化?
解:
因为这里只需要聚合类就够了,所以没有必要在PersionInfo中使用类内初始化。
练习9
电话号码程序
#include <iostream> #include <string> #include <sstream> #include <fstream> #include <vector> using namespace std; struct PersonInfo { string name; vector<string> phones; }; bool valid(const string& str) { return isdigit(str[0]); } string format(const string& str) { return str.substr(0, 3) + "-" + str.substr(3, 3) + "-" + str.substr(6); } int main() { //从文件中读取信息存入vector容器 ifstream ifs("phone.txt"); if (!ifs) { cerr << "no phone numbers ? " << endl; return -1; } vector<PersonInfo> people; string line, word; istringstream record; while (getline(ifs, line)) { PersonInfo info; record.clear(); record.str(line); record >> info.name; while (record >> word) { info.phones.push_back(word); } people.push_back(info); } //逐个验证电话号码 并 改变其格式 for (const auto& entry : people) //对people中的每一项 { //每个循环创建的对象 ostringstream formatted, badnums; //对每个数 for (const auto& nums : entry.phones) { if (!valid(nums)) { badnums << " " << nums; //将数的字符串形式存入badnums } else { //将格式化的字符串写入formatted formatted << " " << format(nums); } } //没有错误的数 if (badnums.str().empty()) { cout << entry.name << " " << formatted.str() << endl; } else { //打印名字和错误的数 cerr << "input error: " << entry.name << " invalid number(s)" << badnums.str() << endl; } } return 0; }
总结
本篇文章就到这里了,希望能够给你带来帮助,也希望您能够多多关注脚本之家的更多内容!