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C++流类库基础入门

流类库是C++标准库中用于数据输入输出的核心组件，涵盖了标准I/O、文件I/O以及字符串I/O等功能。通过流类库，程序能够高效地与键盘、显示器以及文件进行数据交互。本文将从基础知识出发，逐步介绍流类库的使用方法。

流类库的三大头文件

C++流类库主要由三个头文件组成：

流类库的继承关系

C++流类库的核心是<iostream>，其派生出了三个关键类：

• <iostream>：提供通用输入输出功能。
• <fstream>：提供文件输入输出功能。
• <sstream>：提供字符串输入输出功能。

所有这些类均以<ios>类为基类，<ios>类定义了控制输出格式的成员变量和函数。例如，flags 函数用于设置输出格式标志，width 函数用于设置输出字段宽度。

<ios>类的核心功能

<ios>类是流类库的基类，主要功能包括：

<ios>类还定义了多个常用操作符：

• >>（>）：用于从输入流中读取数据。
• <<（<）：用于将数据写入输出流。

标准输入输出流

<iostream> 提供了标准输入输出流对象 std::cin 和 std::cout。

• std::cin：代表标准输入流（键盘输入流），用于从键盘读取数据。

  使用方式：std::cin >> var;，其中 var 是程序中定义的变量。

• std::cout：代表标准输出流（显示器输出流），用于向标准输出（显示器）写入数据。

  使用方式：std::cout << "Hello, World!" << std::endl;

输入流操作

输入流操作可以通过重载的 >> 运算符实现。输入流支持多种数据类型，例如：

std::string name;std::cin >> name;

需要注意的是，输入流会自动处理输入的空白字符（如空格、制表符、换行符等）。

输出流操作

输出流操作可以通过重载的 << 运算符实现。输出流支持多种数据类型的格式化输出。例如：

std::cout << "商品名称: " << name << ", 价格: " << price << std::endl;

输出流支持格式化操作符，例如：

• std::setw(10)：设置输出字段宽度。
• std::setfill(' ')：设置填充字符。

文件输入输出流

文件输入输出流允许程序与文件进行数据交互。<fstream> 类提供了三个关键类：

文件打开与关闭

文件流对象需要通过 open 函数打开文件，指定文件名和打开模式。例如：

std::ofstream fout("file.txt", std::ios::out);std::ifstream fin("file.txt", std::ios::in);

文件流操作需要在使用完毕后关闭，以释放文件资源：

fout.close();fin.close();

文件读写操作

文件输入流支持从文件中读取数据，文件输出流支持将数据写入文件。例如：

std::string name;double price;fin >> name >> price;fout << name << ", " << price << std::endl;

文件流还支持随机访问，通过 seekg 和 seekp 函数可以移动读写指针到指定位置。

格式化输出

C++流类库提供了强大的格式化输出功能，常见的格式化控制包括：

例如：

std::cout << std::fixed << std::setprecision(2) << 123.456789 << std::endl;

输出结果为：

123.46

总结

流类库是C++程序员的重要工具，涵盖了标准输入输出、文件操作以及格式化输出等功能。通过合理使用流类库，开发人员可以实现对键盘、显示器和文件的高效数据交互。掌握流类库的使用方法，是C++程序开发的基础知识之一。

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