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C++文件IO流及stringstream流读写文件和字符串操作介绍

C语言 来源：互联网 作者：佚名 发布时间：2023-11-22 22:26:57 人浏览
摘要

一、引入 1 2 3 4 5 6 7 8 9 int main() { string str; while (cin str) { cout str endl; } return 0; } 我们在OJ的时候经常会用到while(cin str)，这里的流提取实际上是个阻塞操作，只要缓冲区还有数据就继续读

一、引入

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int main()

{

    string str;

    while (cin >> str)

    {

        cout << str << endl;

    }

    return 0;

}

我们在OJ的时候经常会用到while(cin >> str)，这里的流提取实际上是个阻塞操作，只要缓冲区还有数据就继续读，默认以空格或者换行结束，有空格说明是把两段字符串尾插到str。

那么它是怎么结束呢？

答案是输入[Ctrl]-c或者[Ctrl]-z + 换行。

[Ctrl]-c是发送信号结束进程。

[Ctrl]-z + 换行是通过返回值条件判断结束while循环，具体看下面讲解。

二、自定义类型隐式类型转换

cin >> str的返回值是一个istream类

实际上返回的就是cin对象。而c++98支持了隐式类型转换，把istream转换为bool，所以能够条件判断。

具体是怎么转换的呢？

看下面这个例子：

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class A

{

public:

    A(int a)

        : _a(a)

    {}

private:

    int _a;

};

int main()

{

    // 内置类型转换成自定义类型

    A a = 1;

    return 0;

}

这里按道理来说是构造一个临时对象再拷贝构造，而编译器优化成了直接构造。如果没有单参数的构造函数就无法转换。

那如果我们想要让自定义类型转换成内置类型呢？

直接int aa = a;肯定会报错。

但是我们可以加一个特殊的重载函数。

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class A

{

public:

    A(int a)

        : _a(a)

    {}

    operator int()

    {

        return _a;

    }

private:

    int _a;

};

int main()

{

    // 内置类型转换成自定义类型

    A a = 1;

    // 自定义类型转化成内置类型

    int aa = a;

    cout << aa << endl;

    return 0;

}

而我们上面说的把istream转化成bool类型就是类似这样实现的。

operator bool() 里面会检查是特殊字符（[Ctrl]-z ）就会返回false。

三、sync_with_stdio同步

我们知道cin和scanf都有自己的缓冲区，而如果我们用scanf写入再用cout输出，就会导致速度变慢很多（缓冲区拷贝）。

而sync_with_stdio函数是一个“是否兼容stdio”的开关，C++为了兼容C，保证程序在使用了std::printf和std::cout的时候不发生混乱，将输出流绑到了一起。

决定C++标准streams(cin,cout,cerr…)是否与相应的C标准程序库文件(stdin,stdout,stderr)同步，也就是是否使用相同的stream缓冲区，缺省情况是同步的，但由于同步会带来某些不必要的负担，因此该函数作用就是我们自己可以取消同步 。

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#include <iostream>

int main()

{

    std::ios::sync_with_stdio(false);

    std::cin.tie(0);

    // IO

}

四、文件IO流

文件的读写有两种：

1?? 二进制读写

2?? 文本读写

ofstream是写入文件，而ifstream是从文件中读取。

4.1 open和close文件

这里的参数表示我们想以什么样的方式打开文件。

比方说当我们想用二进制的方式打开文件：

ofs.open ("test.txt", std::ofstream::out | std::ofstream::binary)

而我们也可以在构造的时候直接传进参数。

ofstream ofs("test.txt", std::ios_base::out | std::ios_base::binary)

4.2 写入文件与读出文件

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struct ServerInfo

{

    char _address[32];

    int _port;

};

struct Config

{

public:

    Config(const char* filename)

        : _filename(filename)

    {}

    void Write(ServerInfo info)

    {

        ofstream ofs("test.txt", std::ios_base::out | std::ios_base::binary);

        ofs.write((char*)&info, sizeof info);

    }

    void Read(ServerInfo& info)

    {

        ifstream ifs("test.txt", std::ios_base::in | std::ios_base::binary);

        ifs.read((char*)&info, sizeof info);

    }

private:

    string _filename;

};

int main()

{

    Config con("text.txt");

    ServerInfo si = { "aaaaaa", 910 };

    con.Write(si);

    return 0;

}

而我们也可以把数据读回来。

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int main()

{

    Config con("text.txt");

    //ServerInfo si = { "aaaaaa", 910 };

    //con.Write(si);

    ServerInfo si;

    con.Read(si);

    cout << si._address << " " << si._port << endl;

    return 0;

}

可以看到内存中和写出去显示出来的不一样。

当然我们可以用文本读写的方式。

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struct ServerInfo

{

    char _address[32];

    int _port;

};

struct Config

{

public:

    Config(const char* filename)

        : _filename(filename)

    {}

    void Write(ServerInfo info)

    {

        ofstream ofs(_filename);

        // 重载

        ofs << info._address << endl;

        ofs << info._port << endl;

    }

    void Read(ServerInfo& info)

    {

        ifstream ifs(_filename);

        // 重载

        ifs >> info._address;

        ifs >> info._port;

    }

private:

    string _filename;

};

int main()

{

    Config con("text.txt");

    ServerInfo si = { "aaaaaa", 910 };

    con.Write(si);

    /*ServerInfo si;

    con.Read(si);

    cout << si._address << " " << si._port << endl;*/

    return 0;

}

五、stringstream流的使用

在程序中如果想要使用stringstream，必须要包含头文件。在该头文件下，标准库三个类：

istringstream、ostringstream 和 stringstream，分别用来进行流的输入、输出和输入输出操作。

5.1 将数值类型数据格式化为字符串

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int main()

{

    int a = 123;

    const char* b = "456";

    double c = 78.9;

    ostringstream os;

    os << a;

    os << b;

    os << c;

    cout << os.str() << endl;

    return 0;

}

当然我们也可以把每个数据都提取出来。但此时输入的时候就要空格或者换行隔开。

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int main()

{

    int a = 123;

    const char* b = "456";

    double c = 78.9;

    ostringstream os;

    os << a << " ";

    os << b << " ";

    os << c << " ";

    string ret = os.str();

    cout << ret << endl;

    int d;

    char e[20];

    double f;

    istringstream is(ret);

    is >> d >> e >> f;

    cout << d << " ";

    cout << e << " ";

    cout << e << " ";

    return 0;

}

5.2 序列化和反序列化

序列化指的是将一个内存对象转化成一串字节数据（存储在一个字节数组中）,可用于保存到本地文件或网络传输。反序列化就是将字节数据还原成内存对象。

总结

序列化：将对象变成字节流的形式传出去。

反序列化：从字节流恢复成原来的对象。

简单来说，对象序列化通经常使用于两个目的：

1?? 将对象存储于硬盘上，便于以后反序列化使用;

2?? 在网络上传送对象的字节序列

我们现在模拟一个聊天的发送窗口。

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class Date

{

    friend ostream& operator << (ostream& out, const Date& d);

    friend istream& operator >> (istream& in, Date& d);

public:

    Date(int year = 1, int month = 1, int day = 1)

        :_year(year)

        , _month(month)

        , _day(day)

    {}

private:

    int _year;

    int _month;

    int _day;

};

istream& operator >> (istream& in, Date& d)

{

    in >> d._year >> d._month >> d._day;

    return in;

}

ostream& operator << (ostream& out, const Date& d)

{

    out << d._year << " " << d._month << " " << d._day;

    return out;

}

struct ServerInfo

{

    friend istream& operator >> (istream& in, ServerInfo& si);

    friend ostream& operator << (ostream& out, ServerInfo& si);

    string _name;// 昵称

    Date _d;// 时间

    string _msg;// 信息

};

istream& operator >> (istream& in, ServerInfo& si)

{

    in >> si._name  >> si._d >> si._msg;

    return in;

}

ostream& operator << (ostream& out, ServerInfo& si)

{

    out << si._name << " ";

    out << si._d << " ";

    out << si._msg << " ";

    return out;

}

int main()

{

    ServerInfo p{ "海阔天空", {2023, 4, 19}, "hello" };

    stringstream os;

    os << p;

    string ret = os.str();

    ServerInfo is;

    stringstream oss(ret);

    oss >> is;

    cout << "-------------------------------------------------------" << endl;

    cout << "昵称：" << is._name << " ";

    cout << is._d << endl;

    cout << is._name << ": " << is._msg << endl;

    cout << "-------------------------------------------------------" << endl;

    return 0;

}


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