流类库与输入输出

news2024/11/9 6:05:10

来源：《C++语言程序设计》

像C语言一样，C++语言也没有输入输出语句。

但C++标准库中有一个面向对象的输入输出软件包，即I/O流类库。

流是I/O流类的中心概念。

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I/O流类库是C语言中I/O函数在面向对象的程序设计方法中的一个替换产品。

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在C++中，将数据从一个对象到另外一个对象的流动抽象为"流"。

从流中获取数据的操作称为提取操作

向流中添加数据的操作称为插入操作

数据的输入与输出就是通过I/O流来实现的。

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当程序与外界环境进行信息交流时，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。

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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。

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由于流对象是程序中的对象与文件对象进行交互的连接，对程序对象而言，文件对象该有的特性，流对象也有，所以程序将流对象看作是文件对象的化身。

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操作系统是将键盘，屏幕，打印机和通信端口作为扩充文件来处理的，而这些处理是通过操作系统的设备驱动程序来实现的。

因此，从C++程序员的角度看，这些设备和磁盘文件是等同的，与这些设备的交互也是通过I/O流类来实现的。

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在许多操作系统中，输入输出设备如键盘、屏幕、打印机和通信端口等都可以通过文件系统的抽象来访问。

这种抽象使得对这些设备的操作与文件操作非常相似，从而简化了编程模型。

以下是操作系统如何将这些设备视为“文件”来处理的一些具体方式：

键盘：通常被抽象为标准输入设备

在类Unix系统中通常对应于文件/dev/stdin或/dev/tty。

在Windows系统中，可以通过CONIN$来访问。

屏幕：通常被抽象为标准输出设备

在类Unix系统中通常对应于文件/dev/stdout或/dev/tty。

在Windows系统中，可以通过CONOUT$来访问。

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在Windows系统中，CONIN$ 和 CONOUT$ 是特殊的设备名称

它们分别用于访问控制台输入（通常是键盘）和控制台输出（通常是屏幕）。

CONIN$：用于访问控制台输入。在命令行或批处理脚本中，你可以使用 CONIN$ 来从键盘读取输入。

CONOUT$：用于访问控制台输出。你可以将输出重定向到 CONOUT$，通常这是默认的控制台输出目的地。

例如，在命令提示符（cmd.exe）中，你可以使用以下命令来将键盘输入重定向到一个文件：

这个命令会将你从键盘输入的内容重定向到 input.txt 文件中，直到你按下 Ctrl+Z（在Windows中，Ctrl+Z 表示文件结束符EOF）。