第十一章 流类库与输入 /输出
清华大学计算机与信息管理中心
郑 莉
C++语言程序设计
前一页 休息 2
本章主要内容
? I/O流的概念
? 输出流
? 输入流
? 输入 /输出流
前一页 休息 3
I/O流的概念
? 当程序与外界环境进行信息交换时，存在着两个
对象，一个是 程序中的对象,另一个是 文件对象 。
? 流是一种抽象，它负责在数据的 生产者 和数据的
消费者 之间建立联系，并管理数据的流动。
? 程序建立一个 流对象,并指定这个流对象与某个
文件对象建立连接，程序操作流对象，流对象通
过文件系统对所连接的文件对象产生作用。
? 读操作在流数据抽象中被称为（从流中） 提取,
写操作被称为（向流中） 插入 。
前一页 休息 4
输出流
? 最重要的三个输出流是
– ostream
– ofstream
– ostrstream。
前一页 休息 5
输出流对象
? 通过派生类 ostream_withassign支
持预先定义的流对象,
– cout 标准输出
– cerr 标准错误输出，没有缓冲，发送给
它的内容立即被输出。
– clog 类似于 cerr，但是有缓冲，缓冲区
满时被输出。
输
出
流
前一页 休息 6
输出流对象
? ofstream类支持磁盘文件输出
– 构造一个 ofstream类的对象。在打开文件
之前或之后可以指定 ofstream对象接受二
进制或文本模式数据。
输
出
流
前一页 休息 7
输出流对象
? 如果在构造函数中指定一个文件名，当
构造这个文件时该文件是自动打开的
– ofstream myFile("filename",iosmode);
输
出
流
前一页 休息 8
输出流对象
? 可以在调用缺省构造函数之后使用
open成员函数打开文件
ofstream myFile;
//声明一个静态输出文件流对象
myFile.open("filename",iosmode);
//打开文件，使流对象与文件建立联系
ofstream* pmyFile = new ofstream;
//建立一个动态的输出文件流对象
pmyFile->open("filename",iosmode);
//打开文件, 使流对象与文件建立联系
输
出
流
前一页 休息 10
插入运算符（ <<）
? 插入 (<<)运算符是所有 标准 C++数据
类型预先设计的。
? 用于传送字节到一个输出流对象。
输
出
流
前一页 休息 11
控制输出格式
? 控制输出宽度
– 为了调整输出，可以通过在流中放入
setw操纵符或调用 width成员函数为每个
项指定输出宽度。
输
出
流
前一页 休息 12
例 11-1 使用 width控制输出宽度
#include <iostream.h>
void main()
{ double values[] =
{1.23,35.36,653.7,4358.24};
for(int i=0;i<4;i++)
{ cout.width(10);
cout << values[i] <<'\n';
}
}
输
出
流
输出结果是,
1.23
35.36
653.7
4358.24
#include <iostream.h>
void main()
{ double values[] =
{1.23,35.36,653.7,4358.24};
for(int i=0; i<4; i++)
{ cout.width(10);
cout.fill('*');
cout << values[i]<< '\n';
}
}
输出结果如下：
******1.23
*****35.36
*****653.7
***4358.24
前一页 休息 16
例 11-2使用 setw指定宽度
#include <iostream.h>
#include <iomanip.h>
void main()
{ double values[] =
{1.23,35.36,653.7,4358.24};
char *names[] =
{"Zoot","Jimmy","Al","Stan"};
for (int i=0;i<4;i++)
cout << setw(6) << names[i] <<
setw(10) << values[i] << endl;
}
输
出
流
运行结果如下：
Zoot 1.23
Jimmy 35.36
Al 653.7
Stan 4358.24
前一页 休息 18
例 11-3设置对齐方式
#include <iostream.h>
#include <iomanip.h>
void main()
{ double values[] =
{1.23,35.36,653.7,4358.24};
char *names[] =
{"Zoot","Jimmy","Al","Stan"};
输
出
流
for (int i=0;i<4;i++)
cout << setiosflags(ios::left)
<< setw(6) << names[i]
<< resetiosflags(ios::left)
<< setw(10) << values[i] << endl;
}
输出结果如下,
Zoot 1.23
Jimmy 35.36
Al 653.7
Stan 4358.24
前一页 休息 20
例 11-4控制输出精度
#include <iostream.h>
#include <iomanip.h>
void main()
{ double values[] =
{1.23,35.36,653.7,4358.24};
char *names[] =
{"Zoot","Jimmy","Al","Stan"};
cout << setiosflags(ios::scientific);
输
出
流
for (int i=0;i<4;i++)
cout << setiosflags(ios::left)
<< setw(6)<< names[i]
<< resetiosflags(ios::left)
<< setw(10) << setprecision(1)
<< values[i] << endl;
}
该程序的输出结果如下：
Zoot 1
Jimmy 4e+001
Al 7e+002
Stan 4e+003
前一页 休息 22
进制
dec,oct和 hex操纵符设置输入和输出
的缺省进制。
输
出
流
前一页 休息 23
输出文件流成员函数
? 输出流成员函数有三种类型：
– 与操纵符等价的成员函数。
– 执行非格式化写操作的成员函数。
– 其它修改流状态且不同于操纵符或插入
运算符的成员函数。
输
出
流
前一页 休息 24
输出文件流成员函数
? open函数
把流与一个特定的磁盘文件关联起来。
需要指定打开模式。
? put函数
把一个字符写到输出流中。
? write函数
把内存中的一块内容写到一个输出文件流中
? seekp和 tellp函数
操作文件流的内部指针
? close函数
关闭与一个输出文件流关联的磁盘文件
? 错误处理函数
在写到一个流时进行错误处理
输
出
流
前一页 休息 25
例 11-5向文件输出
#include <fstream.h>
struct Date
{ int mo,da,yr; };
void main()
{
Date dt = {6,10,92};
ofstream tfile("date.dat",ios::binary);
tfile.write((char *) &dt,sizeof dt);
}
输
出
流
前一页 休息 26
二进制输出文件
? 以通常方式构造一个流，然后使用
setmode成员函数，在文件打开后改
变模式。
? 使用 ofstream构造函数中的模式参量
指定二进制输出模式
? 使用二进制操作符代替 setmode成员
函数,ofs << binary;
输
出
流
前一页 休息 27
输入流
? 重要的输入流类：
– istream类最适合用于顺序文本模式输入。
cin是 其派生类 istream_withassign的对象。
– ifstream类支持磁盘文件输入。
前一页 休息 28
输入流对象
? 如果在构造函数中指定一个文件名，
在构造该对象时该文件便自动打开。
ifstream myFile("filename",iosmode);
? 在调用缺省构造函数之后使用 open函
数来打开文件。
ifstream myFile; // 建立一个文件流对象
myFile.open("filename",iosmode);
//打开文件 "filename"
输
入
流
前一页 休息 29
提取运算符（ >>）
? 提取运算符 (>>)对于所有标准 C++数
据类型都是预先设计好的。
? 是从一个输入流对象获取字节最容易
的方法。
? ios类中的很多操纵符都可以应用于输
入流。但是只有少数几个对输入流对
象具有实际影响，其中最重要的是进
制操纵符 dec,oct和 hex。
输
入
流
前一页 休息 30
输入流成员函数
? open函数把该流与一个特定磁盘文件相关联。
? get函数的功能与提取运算符（ >>）很相像，
主要的不同点是 get函数在读入数据时包括空
白字符。（第 6章介绍过）
? getline的功能是从输入流中读取多个字符，
并且允许指定输入终止字符，读取完成后，从
读取的内容中删除终止字符。
（第 6章介绍过）
输
入
流
前一页 休息 31
输入流成员函数
? read成员函数从一个文件读字节到一
个指定的内存区域，由长度参数确定
要读的字节数。
如果给出长度参数，当遇到文件结束
或者在文本模式文件中遇到文件结束
标记字符时结束读取。
输
入
流
前一页 休息 32
例 11-8 文件读二进制记录
#include <fstream.h>
#include <fcntl.h>
#include <io.h>
void main()
{ struct
{ double salary;
char name[23];
} employee;
输
入
流
ifstream is("payroll",ios::binary |ios::nocreate);
if (is)
{ is.read((char *) &employee,sizeof(employee));
cout << employee.name << ' '
<< employee.salary << endl;
}
else
{ cout << "ERROR,Cannot open file 'payroll'."
<< endl;
}
}
前一页 休息 34
输入流成员函数
? seekg函数用来设置输入文件流中读
取数据位置的指针。
? tellg函数返回当前文件读指针的位置。
? close函数关闭与一个输入文件流关
联的磁盘文件。
输
入
流
前一页 休息 35
例 11-9 设置位置指针
#include <fstream.h>
void main()
{
char ch;
ifstream tfile("payroll",ios::binary |
ios::nocreate);
if(tfile)
{ tfile.seekg(8);
输
入
流
while (tfile.good())
{ tfile.get(ch);
if (!ch) break;
cout << ch;
}
}
else
{ cout << "ERROR,Cannot open file 'payroll'."
<< endl;
}
}
前一页 休息 37
例 11-10 读文件并显示其中空
格的位置
#include <fstream.h>
void main()
{
char ch;
ifstream tfile("payroll",ios::binary |
ios::nocreate);
if (tfile)
{
输
入
流
while (tfile.good())
{ streampos here = tfile.tellg();
tfile.get(ch);
if (ch==' ')
cout << "\nPosition " << here
<< " is a space";
}
}
else
{ cout << "ERROR,Cannot open file 'payroll'."
<< endl;
}
}
前一页 休息 39
作业
? 复习第 11章，预习第 12章
? 11-3~11-6
? 实验 11
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C++语言程序设计
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本章主要内容
? I/O流的概念
? 输出流
? 输入流
? 输入 /输出流
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I/O流的概念
? 当程序与外界环境进行信息交换时，存在着两个
对象，一个是 程序中的对象,另一个是 文件对象 。
? 流是一种抽象，它负责在数据的 生产者 和数据的
消费者 之间建立联系，并管理数据的流动。
? 程序建立一个 流对象,并指定这个流对象与某个
文件对象建立连接，程序操作流对象，流对象通
过文件系统对所连接的文件对象产生作用。
? 读操作在流数据抽象中被称为（从流中） 提取,
写操作被称为（向流中） 插入 。
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输出流
? 最重要的三个输出流是
– ostream
– ofstream
– ostrstream。
前一页 休息 5
输出流对象
? 通过派生类 ostream_withassign支
持预先定义的流对象,
– cout 标准输出
– cerr 标准错误输出，没有缓冲，发送给
它的内容立即被输出。
– clog 类似于 cerr，但是有缓冲，缓冲区
满时被输出。
输
出
流
前一页 休息 6
输出流对象
? ofstream类支持磁盘文件输出
– 构造一个 ofstream类的对象。在打开文件
之前或之后可以指定 ofstream对象接受二
进制或文本模式数据。
输
出
流
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输出流对象
? 如果在构造函数中指定一个文件名，当
构造这个文件时该文件是自动打开的
– ofstream myFile("filename",iosmode);
输
出
流
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输出流对象
? 可以在调用缺省构造函数之后使用
open成员函数打开文件
ofstream myFile;
//声明一个静态输出文件流对象
myFile.open("filename",iosmode);
//打开文件，使流对象与文件建立联系
ofstream* pmyFile = new ofstream;
//建立一个动态的输出文件流对象
pmyFile->open("filename",iosmode);
//打开文件, 使流对象与文件建立联系
输
出
流
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插入运算符（ <<）
? 插入 (<<)运算符是所有 标准 C++数据
类型预先设计的。
? 用于传送字节到一个输出流对象。
输
出
流
前一页 休息 11
控制输出格式
? 控制输出宽度
– 为了调整输出，可以通过在流中放入
setw操纵符或调用 width成员函数为每个
项指定输出宽度。
输
出
流
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例 11-1 使用 width控制输出宽度
#include <iostream.h>
void main()
{ double values[] =
{1.23,35.36,653.7,4358.24};
for(int i=0;i<4;i++)
{ cout.width(10);
cout << values[i] <<'\n';
}
}
输
出
流
输出结果是,
1.23
35.36
653.7
4358.24
#include <iostream.h>
void main()
{ double values[] =
{1.23,35.36,653.7,4358.24};
for(int i=0; i<4; i++)
{ cout.width(10);
cout.fill('*');
cout << values[i]<< '\n';
}
}
输出结果如下：
******1.23
*****35.36
*****653.7
***4358.24
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例 11-2使用 setw指定宽度
#include <iostream.h>
#include <iomanip.h>
void main()
{ double values[] =
{1.23,35.36,653.7,4358.24};
char *names[] =
{"Zoot","Jimmy","Al","Stan"};
for (int i=0;i<4;i++)
cout << setw(6) << names[i] <<
setw(10) << values[i] << endl;
}
输
出
流
运行结果如下：
Zoot 1.23
Jimmy 35.36
Al 653.7
Stan 4358.24
前一页 休息 18
例 11-3设置对齐方式
#include <iostream.h>
#include <iomanip.h>
void main()
{ double values[] =
{1.23,35.36,653.7,4358.24};
char *names[] =
{"Zoot","Jimmy","Al","Stan"};
输
出
流
for (int i=0;i<4;i++)
cout << setiosflags(ios::left)
<< setw(6) << names[i]
<< resetiosflags(ios::left)
<< setw(10) << values[i] << endl;
}
输出结果如下,
Zoot 1.23
Jimmy 35.36
Al 653.7
Stan 4358.24
前一页 休息 20
例 11-4控制输出精度
#include <iostream.h>
#include <iomanip.h>
void main()
{ double values[] =
{1.23,35.36,653.7,4358.24};
char *names[] =
{"Zoot","Jimmy","Al","Stan"};
cout << setiosflags(ios::scientific);
输
出
流
for (int i=0;i<4;i++)
cout << setiosflags(ios::left)
<< setw(6)<< names[i]
<< resetiosflags(ios::left)
<< setw(10) << setprecision(1)
<< values[i] << endl;
}
该程序的输出结果如下：
Zoot 1
Jimmy 4e+001
Al 7e+002
Stan 4e+003
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进制
dec,oct和 hex操纵符设置输入和输出
的缺省进制。
输
出
流
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输出文件流成员函数
? 输出流成员函数有三种类型：
– 与操纵符等价的成员函数。
– 执行非格式化写操作的成员函数。
– 其它修改流状态且不同于操纵符或插入
运算符的成员函数。
输
出
流
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输出文件流成员函数
? open函数
把流与一个特定的磁盘文件关联起来。
需要指定打开模式。
? put函数
把一个字符写到输出流中。
? write函数
把内存中的一块内容写到一个输出文件流中
? seekp和 tellp函数
操作文件流的内部指针
? close函数
关闭与一个输出文件流关联的磁盘文件
? 错误处理函数
在写到一个流时进行错误处理
输
出
流
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例 11-5向文件输出
#include <fstream.h>
struct Date
{ int mo,da,yr; };
void main()
{
Date dt = {6,10,92};
ofstream tfile("date.dat",ios::binary);
tfile.write((char *) &dt,sizeof dt);
}
输
出
流
前一页 休息 26
二进制输出文件
? 以通常方式构造一个流，然后使用
setmode成员函数，在文件打开后改
变模式。
? 使用 ofstream构造函数中的模式参量
指定二进制输出模式
? 使用二进制操作符代替 setmode成员
函数,ofs << binary;
输
出
流
前一页 休息 27
输入流
? 重要的输入流类：
– istream类最适合用于顺序文本模式输入。
cin是 其派生类 istream_withassign的对象。
– ifstream类支持磁盘文件输入。
前一页 休息 28
输入流对象
? 如果在构造函数中指定一个文件名，
在构造该对象时该文件便自动打开。
ifstream myFile("filename",iosmode);
? 在调用缺省构造函数之后使用 open函
数来打开文件。
ifstream myFile; // 建立一个文件流对象
myFile.open("filename",iosmode);
//打开文件 "filename"
输
入
流
前一页 休息 29
提取运算符（ >>）
? 提取运算符 (>>)对于所有标准 C++数
据类型都是预先设计好的。
? 是从一个输入流对象获取字节最容易
的方法。
? ios类中的很多操纵符都可以应用于输
入流。但是只有少数几个对输入流对
象具有实际影响，其中最重要的是进
制操纵符 dec,oct和 hex。
输
入
流
前一页 休息 30
输入流成员函数
? open函数把该流与一个特定磁盘文件相关联。
? get函数的功能与提取运算符（ >>）很相像，
主要的不同点是 get函数在读入数据时包括空
白字符。（第 6章介绍过）
? getline的功能是从输入流中读取多个字符，
并且允许指定输入终止字符，读取完成后，从
读取的内容中删除终止字符。
（第 6章介绍过）
输
入
流
前一页 休息 31
输入流成员函数
? read成员函数从一个文件读字节到一
个指定的内存区域，由长度参数确定
要读的字节数。
如果给出长度参数，当遇到文件结束
或者在文本模式文件中遇到文件结束
标记字符时结束读取。
输
入
流
前一页 休息 32
例 11-8 文件读二进制记录
#include <fstream.h>
#include <fcntl.h>
#include <io.h>
void main()
{ struct
{ double salary;
char name[23];
} employee;
输
入
流
ifstream is("payroll",ios::binary |ios::nocreate);
if (is)
{ is.read((char *) &employee,sizeof(employee));
cout << employee.name << ' '
<< employee.salary << endl;
}
else
{ cout << "ERROR,Cannot open file 'payroll'."
<< endl;
}
}
前一页 休息 34
输入流成员函数
? seekg函数用来设置输入文件流中读
取数据位置的指针。
? tellg函数返回当前文件读指针的位置。
? close函数关闭与一个输入文件流关
联的磁盘文件。
输
入
流
前一页 休息 35
例 11-9 设置位置指针
#include <fstream.h>
void main()
{
char ch;
ifstream tfile("payroll",ios::binary |
ios::nocreate);
if(tfile)
{ tfile.seekg(8);
输
入
流
while (tfile.good())
{ tfile.get(ch);
if (!ch) break;
cout << ch;
}
}
else
{ cout << "ERROR,Cannot open file 'payroll'."
<< endl;
}
}
前一页 休息 37
例 11-10 读文件并显示其中空
格的位置
#include <fstream.h>
void main()
{
char ch;
ifstream tfile("payroll",ios::binary |
ios::nocreate);
if (tfile)
{
输
入
流
while (tfile.good())
{ streampos here = tfile.tellg();
tfile.get(ch);
if (ch==' ')
cout << "\nPosition " << here
<< " is a space";
}
}
else
{ cout << "ERROR,Cannot open file 'payroll'."
<< endl;
}
}
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作业
? 复习第 11章，预习第 12章
? 11-3~11-6
? 实验 11
