C++ IO流小结

撒花庆祝下，终于看完了（C++Primer）第一部分，即将进入第二部分！

IO部分，最基本的是iostream（istream、ostream），子类有fstream（ifstream、ofstream）和sstream（istringstream、ostringstream）。

iostream是控制窗口输入输出。

fstream是文件输入输出。

sstream是字符串输入输出（内存中）。

如果两种类型存在继承关系，则可以说一个类“继承”了其父类的行为——接口。
C++ 中所提及的父类称为基类（base class） ，而继承而来的类 则称为派生类（derived class）

IO 类型在三个独立的头文件中定义：
iostream 定义读写控制窗口的类型， fstream 定义读写已命名文件的类型，而 sstream 所定义的类型则用于读写存储在内存中的 string 对象。
在 fstream 和 sstream 里定义的每种类型都是从 iostream 头文件中定义的相关类型派生而来。

wchar_t、wiostream。。。

[b]IO流不允许赋值或者复制[/b]
所以，
①函数形参和返回值不能是IO流对象，必须是引用，而且形参不能是const--因为读写都会改变状态。
②只有支持复制的元素类型可以存储在 vector 或其他容器类型里。由于流对象不能复制，因此不能存储在 vector （或其他）容器中 （即不存在存储流对象的 vector 或其他容器）。

所有的流对象，都包含一个条件状态成员，该成员由setstate 和clear 操作管理。该成员类型为iostate 。另外有三个常量，代表三种状态，可进行位操作。badbit、failbit、eofbit。
流的状态检查操作则有：bad、fail、eof、good。如果bad、fail、eof中任一个返回true，则流处于错误状态。否则good操作返回true。
clear和setstate操作用于改变条件成员的状态。clear会重设为有效状态。setstate用于打开某个条件，用于表示某个问题的发生。setstate会保留其他状态。

[b]IO缓冲区[/b]：[b]每个[/b]io流对象都管理一个缓冲区！用于存储程序读写的数据。
除了自动刷新缓冲区之外，还可以手动刷新缓冲区：endl、flush、ends。
另外，如果想让io流刷新输出每次读写的数据，可以使用unitbuf 。
cout<<unitbuf<<"first"<<" second"<<nounitbuf ; //相当于cout<<"first"<<flush<<"second"<<flush ;

警告：如果程序崩溃了，则不会刷新缓冲区！！ 这个特性可以用来查找错误，只能是在最后输出语句的后面。

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当输入流和输出流绑到一起时，任何读输入流的尝试，都将刷新其输出流关联的缓冲区。
[b]标准库将cout和cin绑定到一起[/b]，所以，任何cin语句，都会导致cout缓冲区的刷新。
注意：只是刷新！没有传递数据！！！且一个对象只能绑定一个对象。

交互式系统通常应确保它们的输入和输出流是绑在一起的。这样可以保证任何输出都是在试图读之前进行。

cin.tie(0); //断开默认的tie（默认cin.tie(&cout))
cin.tie(&cerr); //重新绑定

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文件操作：
fstream 类型除了继承下来的行为外，还定义了两个自己的新操作—— open 和 close，以及形参为要打开的文件名的构造函数。

需要读写文件时，则必须定义自己的对象，并将它们绑定在需要的文件上。
假设 ifile 和 ofile 是存储希望读写的文件名的 strings 对象，可如下编写代码：

// construct an ifstream and bind it to the file named ifile
ifstream infile(ifile.c_str());
// ofstream output file object to write file named ofile
ofstream outfile(ofile.c_str());

也可以如下编写代码：

ifstream infile;
ofstream outfile;

infile.open(ifile.c_str());
outfile.open(ofile.c_str());

为了实现读写，需要将指定的文件打开并定位，open 函数完成系统指定的所有需要的操作。

打开文件后，检查是否正确打开是个好习惯：if(!infile)...//如果没打开。

注意：历史原因，只能使用C风格字符串作为文件名。

#include <iostream>
#include <string>

using namespace std;

int main(){

cout<<"endl!"<<endl;
cout<<"flush!"<<flush;//
cout<<"null-terminated ends!"<<ends;

cout<<"\r\n";
//一次性刷新所有输出
cout<<unitbuf<<"first"<<" second"<<nounitbuf; //cout<<"first"<<flush<<"second"<<flush;

cout<<"\r\n";
///=----------------------
ostream *old_tie = cin.tie();
cout<<"old_tie:"<<old_tie<<endl;
cin.tie(0);
cin.tie(&cerr); //why &?

cerr.tie(0);
cerr.tie(&cout);

string str;
cin>>str;
cerr<<"hehe";//如何不刷新？
cerr<<"hehe";//如何不刷新？

cin>>str;//再来一次
cerr<<str;
cout<<str;

return 0;
}

#include <iostream>
#include <fstream>
#include <string>

using namespace std;

int main(){
string infile="abc";
string outfile="abc";
ifstream in(infile.c_str());
ofstream out(outfile.c_str());

if(!in){
cerr<<"Error: unable to open file:"<<infile<<endl;
return -1;
}
if(!out){
cerr<<"Error: unable to open file:"<<outfile<<endl;
return -1;
}

return 0;
}

//这个代码有问题，忽略吧
#include <iostream>
#include <string>
#include <stdexcept>

using namespace std;

void run1();
void run2();
istream &getistream(istream &in);

int main(){
run1();
//    run2();
//
//    getistream(cin);//注意，io流不可复制或赋值。
//    if(cin){
//        cout<<"OK!"<<endl;
//    }else{
//        cout<<"sth is wrong"<<endl;
//        if(cin.eof()){
//            cout<<"eof was not cleared!"<<endl;
//        }
//        if(cin.bad()){
//            cout<<"bad was not cleared!"<<endl;
//        }
//        if(cin.fail()){
//            cout<<"fail was not cleared!"<<endl;
//        }
//        return -1;
//    }

return 0;
}

void run1(){
int val;
while(cin>>val, !cin.eof()){//有输入，不是结尾，就继续 。逗号运算符，返回右边的结果
if(cin.bad()){
cout<<"input stream damaged!"<<endl;
throw runtime_error("IO stream corrupted");
}
if(cin.fail()){
cerr<<"bad input!"<<endl;
//            cin.clear(istream::failbit);//
//            cin.clear();
//            cin.clear(istream::goodbit);
cin.clear(istream::failbit);
cin.clear(istream::badbit);
cin.clear(istream::eofbit);
//            cin.clear();//why this does not work?

//            cin.ignore(std::numeric_limits<std::streamsize>::max(), '\n');
cout<<"try again.."<<endl;
continue;
}
cout<<val<<endl;
}
}

void run2(){
string str;
cout<<"type sth .."<<endl;
cin>>str;
iostream::iostate old_state= cin.rdstate();//
cout<<old_state<<endl;
cin.clear();//what?
//...
cin.clear(old_state);//清除旧状态，而非设置旧状态！设置应该是setstate。这里书上弄错了吧。

}

istream &getistream(istream &in){
//    iostream::iostate old_state = in.rdstate();
cout<<"type sth.."<<endl;

string str;
while(in>>str, !in.eof()){
//
if( in.fail() || in.bad()){
cerr<<"fail or bad";
in.clear();
continue;
}
cout<<"you typed: "<<str<<endl;
}
//    in.setstate(old_state);
//    in.clear(old_state);//for what?
in.clear();//恢复正常
return in;
}

#include <iostream>
#include <fstream>
#include <string>
#include <vector>

using namespace std;
ifstream &openfile(ifstream &in, string &filename);
ofstream &savefile(ofstream &out, string filename);

//复制文件练习
int main(){
string filename="e:/DbUtil.java";
string filename2="e:/DbUtil1.java";
ifstream in;
ofstream out;
openfile(in, filename);
savefile(out,filename2);

string line;
while(getline(in, line)){
out<<line<<endl;
}
in.close();
out.close();

return 0;
}

ifstream &openfile(ifstream &in, string &filename){
in.close();
in.clear();

in.open(filename.c_str());

return in;
}

ofstream &savefile(ofstream &out, string filename){
out.close();
out.clear();

out.open(filename.c_str(),ofstream::app);
return out;
}

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打开文件需要指定打开的mode，这是文件自身的属性！
mode：in、out、app、ate、trunc、binary。
单纯以out打开，会丢失所有内容。类似out|trunc。
fstream对象默认以in|out模式打开，不清空！！！

fstream inOut("xxx", fstream::in | fstream::out);

ate是个什么鬼？app会在每次写操作之前都把写指针置于文件末尾，而ate模式则只在打开时才将写指针置于文件末尾。ate模式在文件操作过程中，可以通过seekp等操作移动指针位置。

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sstream，用于从内存中的字符串读取数据，或，向内存中的字符串写入数据！
也可以用于格式转换！！！其实就是通过特定类型的变量来接收！

#include <iostream>
#include <fstream>
#include <sstream>
#include <string>
#include <vector>

using namespace std;
ifstream &openfile(ifstream &in, string &filename);

int main(){
string filename="e:/DbUtil.java";
ifstream in;
openfile(in, filename);

string line, word;

while(getline(in, line)){
istringstream strin(line);
ostringstream strout(line);
while(strin>>word){
strout<<word<<endl;//输出到string了，看不到
cout<<word<<endl;//输出string到控制台
}
}
in.close();
in.clear();

return 0;
}

ifstream &openfile(ifstream &in, string &filename){
in.close();
in.clear();

in.open(filename.c_str());

return in;
}

#include <iostream>
#include <fstream>
#include <sstream>
#include <string>
#include <vector>

using namespace std;

//字符串格式转换
int main(){

int val1=100,val2=500;
string line, word;
ostringstream out;
out<<"val1: "<<val1<<"\n"
<<"val2: "<<val2<<"\n";

cout<<out.str()<<endl;

string dump;

istringstream in(out.str());
in>>dump>>val1>>dump
>>dump>>val2>>dump;

cout<<val1<<"--"<<val2<<endl;

return 0;
}

注意：i或o是相对内存来说的。将内容读入内存，是in；将内存中的内容输出，是out。

参考：
　　ios::app与ios::ate的区别