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    iostream头文件的作用是什么

    作者:21344 栏目:未分类 时间:2021-04-06 10:47:28

    iostream头文件包含了操作输入输出流的方法,比如读取一个文件,以流的方式读取;其作用是:让初学者有一个方便的命令行输入输出试验环境。iostream的设计初衷是提供一个可扩展的类型安全的IO机制。

    本教程操作环境:windows7系统、C++17版本、Dell G3电脑。

    C++语言不直接处理输入输出,而是通过一簇定义在标准库中的类型来处理IO。这些类型支持从设备读取数据、向设备写入数据的IO操作,设备可以是文件、控制台窗口等。还有一些类型允许内存IO,即,从string读取数据,向string写入数据。

    C++/C++11中头文件<iostream>定义了标准输入/输出流对象。包含了<iostream>也自动包含了<ios>、<streambuf>、<istream>、<ostream>和<iosfwd>。

    头文件<iostream>中的对象包括:

    (1)、narrow characters(char)即窄字符:cin(standard input stream (object))、cout(standard output stream (object))、cerr(standard output stream for errors (object))、clog(standard output stream for logging (object));

    (2)、wide characters(wchar_t)即宽字符:wcin(standard input stream (wide) (object))、wcout(standard output stream (wide) (object))、wcerr(standard output stream for errors (wide) (object))、wclog(standard output stream for logging (wide) (object))。

    __PURE_APPDOMAIN_GLOBAL extern _CRTDATA2 istream cin, *_Ptr_cin;
    __PURE_APPDOMAIN_GLOBAL extern _CRTDATA2 ostream cout, *_Ptr_cout;
    __PURE_APPDOMAIN_GLOBAL extern _CRTDATA2 ostream cerr, *_Ptr_cerr;
    __PURE_APPDOMAIN_GLOBAL extern _CRTDATA2 ostream clog, *_Ptr_clog;
    
    __PURE_APPDOMAIN_GLOBAL extern _CRTDATA2 wistream wcin, *_Ptr_wcin;
    __PURE_APPDOMAIN_GLOBAL extern _CRTDATA2 wostream wcout, *_Ptr_wcout;
    __PURE_APPDOMAIN_GLOBAL extern _CRTDATA2 wostream wcerr, *_Ptr_wcerr;
    __PURE_APPDOMAIN_GLOBAL extern _CRTDATA2 wostream wclog, *_Ptr_wclog;

    C++ IO heads, templates and class ( https://www.ntu.edu.sg/home/ehchua/programming/cpp/cp10_IO.html ):

    IO库:

    (1)、istream(输入流)类型,提供输入操作;

    (2)、ostream(输出流)类型,提供输出操作;

    (3)、cin,一个istream对象,标准输入流,用来从标准输入读取数据;

    (4)、cout,一个ostream对象,标准输出流,从标准输出写入数据,输出可以重定向( “>” 或“1>”)到一个指定文件中;用于将数据写入标准输出,通常用于程序的正常输出内容。

    (5)、cerr,一个ostream对象,标准错误流,通常用于输出程序错误信息或与其它不属于正常逻辑的输出内容,写入到标准错误,默认情况下,写到cerr的数据是不缓冲的;错误信息可以直接发送到显示器,而无需等到缓冲区或者新的换行符时,才被显示;可以通过” 2> ”方式重定向输出到指定文件中;cerr通常用于输出错误信息或其它不属于程序正常逻辑的输出内容。

    (6)、clog:一个ostream对象,标准错误流,关联到标准错误;与cerr区别:cerr和clog都是标准错误流,区别在于cerr不经过缓冲区,直接向显示器输出信息,而clog中的信息默认会存放在缓冲区,缓冲区满或者遇到endl时才输出;默认情况下,写到clog的数据是被缓冲的。clog通常用于报告程序的执行信息,存入一个日志文件中。

    (7)、>>运算符,用来从一个istream对象读取输入数据;

    (8)、<<运算符,用来向一个ostream对象写入输出数据;

    (9)、getline函数,从一个给定的istream读取一行数据,存入一个给定的string对象中。

    IO库类型和头文件:iostream定义了用于读写流的基本类型,fstream定义了读写命名文件的类型,sstream定义了读写内存string对象的类型,如下图:

    为了支持使用宽字符的语言,标准库定义了一组类型和对象来操纵wchar_t类型的数据。宽字符版本的类型和函数的名字以一个w开始。例如,wcin、wcout和wcerr是分别对应cin、cout和cerr的宽字符版对象。宽字符版本的类型和对象与其对应的普通char版本的类型定义在同一个头文件中。

    测试代码如下:

    #include "iostream.hpp"
    #include <iostream>
    
    // reference: http://www.tutorialspoint.com/cplusplus/cpp_basic_input_output.htm
    int test_iostream_cout()
    {
    	char str[] = "Hello C++";
    	std::cout << "Value of str is : " << str << std::endl;
    
    	return 0;
    }
    
    int test_iostream_cin()
    {
    	char name[50];
    
    	std::cout << "Please enter your name: ";
    	std::cin >> name;
    	std::cout << "Your name is: " << name << std::endl;
    
    	return 0;
    }
    
    int test_iostream_clog()
    {
    	char str[] = "Unable to read....";
    	std::clog << "Error message : " << str << std::endl;
    
    	return 0;
    }
    
    int test_iostream_cerr()
    {
    	char str[] = "Unable to read....";
    	std::cerr << "Error message : " << str << std::endl;
    
    	return 0;
    }
    
    // reference: https://msdn.microsoft.com/en-us/library/6xwbdak2(v=vs.80).aspx
    static void TestWide()
    {
    	int i = 0;
    	std::wcout << L"Enter a number: ";
    	std::wcin >> i;
    	std::wcerr << L"test for wcerr" << std::endl;
    	std::wclog << L"test for wclog" << std::endl;
    }
    
    int test_iostream_w()
    {
    	int i = 0;
    	std::cout << "Enter a number: ";
    	std::cin >> i;
    	std::cerr << "test for cerr" << std::endl;
    	std::clog << "test for clog" << std::endl;
    
    	TestWide();
    
    	return 0;
    }

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