1. 流是什么

2. C++IO流

2.1 C++标准IO流

2.2 C++文件IO流

2.2.1 简单读取文件流

2.2.2 C++读取文件巧妙之处

3. stringstream的简单介绍

1. 流是什么

“流 ” 即是流动的意思，是物质从一处向另一处流动的过程， 是对一种有序连续且具有方向性的数 据（其单位可以是bit,byte,packet ） 的抽象描述 。

C++流是指信息 从外部输入设备（如键盘）向计算机内部（如内存）输入 和 从内存向外部输出设备（显示器） 输出的过程 。这种输入输出的过程被形象的比喻为“ 流 ” 。

它的特性是：有序连续、具有方向性

为了实现这种流动， C++ 定义了 I/O 标准类库，这些每个类都称为流 / 流类，用以完成某方面的功 能

2. C++IO流

C++系统实现了一个庞大的类库，其中ios为基类，其他类都是直接或间接派生自ios类。

2.1 C++标准IO流

C++标准库提供了 4 个全局流对象 cin 、 cout 、 cerr 、 clog ，使用 cout 进行标准输出，即数据从内 存流向控制台 ( 显示器 ) 。使用 cin 进行标准输入即数据通过键盘输入到程序中 ，同时 C++ 标准库还

提供了 cerr 用来进行标准错误的输出 ，以及 clog 进行日志的输出 ，从上图可以看出， cout， cerr、 clog 是 ostream 类的三个不同的对象，因此这三个对象现在基本没有区别，只是应用场景不同。

在使用时候必须要包含文件并引入std标准命名空间 。

注意：

1. cin为缓冲流。 键盘输入的数据保存在缓冲区中，当要提取时，是从缓冲区中拿 。如果一次输入过多，会留在那儿慢慢用，如果输入错了，必须在回车之前修改，如果回车键按下就无法

挽回了 。 只有把输入缓冲区中的数据取完后，才要求输入新的数据 。

2. 输入的数据类型必须与要提取的数据类型一致 ，否则出错。

3. 空格和回车都可以作为数据之间的分格符，所以多个数据可以在一行输入，也可以分行输

入。但如果是 字符型和字符串，则空格（ ASCII 码为 32 ）无法用 cin 输入，字符串中也不能有空 格。回车符也无法读入。

4. cin和 cout 可以直接输入和输出内置类型数据，原因： 标准库已经将所有内置类型的输入和

输出全部重载了:

5. 对于自定义类型，如果要支持cin和cout的标准输入输出，需要对<<和>>进行重载。

举例：

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)
	{}
	operator bool()
	{
		// 这里是随意写的，假设输入_year为0，则结束
		if (_year == 0)
			return false;
		else
			return true;
	}
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;
}

6. istream类型对象转换为逻辑条件判断值:

istream& operator>> (int& val);
explicit operator bool() const;

实际上我们看到使用while(cin>>i)去流中提取对象数据时，调用的是operator>>，返回值是

istream类型的对象，那么这里可以做逻辑条件值，源自于istream的对象又调用了operator

bool，operator bool调用时如果接收流失败，或者有结束标志，则返回false。

2.2 C++文件IO流

C++根据文件内容的数据格式分为 二进制文件 和 文本文件 。采用文件流对象操作文件的一般步

骤：

1. 定义一个文件流对象

ifstream ififile(只输入用)

ofstream ofifile(只输出用 )

fstream iofifile(既输入又输出用 )

2. 使用文件流对象的成员函数打开一个磁盘文件 ，使得文件流对象和磁盘文件之间建立联系

3. 使用提取和插入运算符对文件进行读写操作，或使用成员函数进行读写

4. 关闭文件

2.2.1 简单读取文件流

举例：

2.2.2 C++读取文件巧妙之处

如果仅仅是为了实现上图的文件读取，C语言也很容易做到，那么C++为什么要引入IO流呢？

实际上，C++文件流的优势就是可以对内置类型和自定义类型，都使用一样的方式，去流插入和流提取数据，当然这里自定义类型需要重载>> 和 <<。

举个例子：

首先，在程序所在路径准备一个txt文本，如图：

代码调试结果如图：

再展示一个比较有意思的用例了解二进制读写和文本读写：

class Date{...};

istream& operator >> (istream& in, Date& d){...}

ostream& operator << (ostream& out, const Date& d){...}

struct ServerInfo
{
	//char _address[32];
	string _address;
	int _port;  

	Date _date;
};

// 二进制读写：在内存如何存储，就如何写到磁盘文件 
// 优点：快 缺点：写出去内容看不见

// 文本读写：对象数据序列化字符串写出来，读回来也是字符串，反序列化转成对象数据 
// 优点：可以看见写出去是什么 缺点：存在一个转换过程，要慢一些

struct ConfigManager
{
public:
	ConfigManager(const char* filename = "server.config")
		:_filename(filename)
	{}
	//二进制写
	void WriteBin(const ServerInfo& info)
	{
		ofstream ofs(_filename, ios_base::out | ios_base::binary);
		ofs.write((char*)&info, sizeof(info));
	}
	//二进制读
	void ReadBin(ServerInfo& info)
	{
		ifstream ifs(_filename, ios_base::in | ios_base::binary);
		ifs.read((char*)&info, sizeof(info));
	}
	//文本写
	void WriteText(const ServerInfo& info)
	{
		ofstream ofs(_filename, ios_base::out);
		ofs << info._address << endl;
		ofs << info._port << endl;
		ofs << info._date << endl;
	}
	//文本读
	void ReadText(ServerInfo& info)
	{
		ifstream ifs(_filename, ios_base::in);
		ifs >> info._address >> info._port >> info._date;
	}

private:
	string _filename; // 配置文件
};

int main()
{
	//二进制写出去
	ServerInfo winfo = { "127.0.0.1", 888 };
	ServerInfo winfo = { "https://legacy.cplusplus.com/reference/istream/istream/read/", 888, { 2022, 11, 30 } };
	ConfigManager cm;
	cm.WriteBin(winfo);

	// 二进制的读
	ServerInfo rinfo;
	ConfigManager cm;
	cm.ReadBin(rinfo);
	cout << rinfo._address << endl;
	cout << rinfo._port << endl;

	//文本写出去
	ServerInfo winfo = { "127.0.0.1", 888};
	ServerInfo winfo = { "https://legacy.cplusplus.com/reference/istream/istream/read/", 888, { 2022, 11, 30 } };
	ConfigManager cm;
	cm.WriteText(winfo);

	// 文本的读
	ServerInfo rinfo;
	ConfigManager cm;
	cm.ReadText(rinfo);
	cout << rinfo._address << endl;
	cout << rinfo._port << endl;
	cout << rinfo._date << endl;

	return 0;
}

3. stringstream的简单介绍

在 C 语言中，如果想要将一个整形变量的数据转化为字符串格式，如何去做？

1. 使用 itoa() 函数

2. 使用 sprintf() 函数

但是两个函数在转化时，都得 需要先给出保存结果的空间 ，那空间要给多大呢，就不太好界定，

而且 转化格式不匹配时，可能还会得到错误的结果甚至程序崩溃 。

在C++中，可以使用stringstream类对象来避开此问题。

1. 字符串拼接

int main()
{
	stringstream sstream;
	// 将多个字符串放入 sstream 中
	sstream << "first" << " " << "string,";
	sstream << " second string";
	cout << "strResult is: " << sstream.str() << endl;
	// 清空 sstream
	sstream.str("");
	sstream << "third string";
	cout << "After clear, strResult is: " << sstream.str() << endl;
	return 0;
}

2. 序列化和反序列化结构数据

struct ChatInfo
{
	string _name; // 名字
	int _id;      // id
	Date _date;   // 时间
	string _msg;  // 聊天信息
};

int main()
{
	// 序列化
	ChatInfo winfo = { "张三", 135246, { 2022, 4, 10 }, "晚上一起看电影吧" };
	//ostringstream oss;
	stringstream oss;
	oss << winfo._name << endl;
	oss << winfo._id << endl;
	oss << winfo._date << endl;
	oss << winfo._msg << endl;

	string str = oss.str();
	cout << str << endl;


	// 反序列化
	ChatInfo rInfo;
	//istringstream iss(str);
	stringstream iss(str);
	iss >> rInfo._name;
	iss >> rInfo._id;
	iss >> rInfo._date;
	iss >> rInfo._msg;

	cout << "----------------------------------" << endl;
	cout << rInfo._date << endl;
	cout << rInfo._name << "[" << rInfo._id << "]:>" << rInfo._msg << endl;
	cout << "----------------------------------" << endl;

	return 0;
}