IO库类型和头文件
- 为了支持不同种类的IO操作，在iostream之外，标准库还定义了其他一些IO类型。
- iostream 定义了用于读写流的基本类型
- fstream 定义了读写命名文件的类型
- sstream 定义了读写内存string对象的类型
为了支持宽字符语言，标准库还定义了一组类型和对象来操作wchar_t类型的数据。宽字符的版本的类型和函数的名字以一个w开始。
—–表1—–
头文件 类型 说明 iostream istream,wistream 从流读取数据 ostream,wostream 向流写入数据 iostream,wiostream 读写流 fstream ifstream,wifstream 从文件读取数据 ofstream,wofstream 向文件写入数据 fstream,wfstream 读写文件 sstream istringstream,wistringstream 从string读取数据 ostringstream,wostringstream 向string写入数据 stringstream,wstringstream 读写string
IO库之间的关系
继承关系如下图
公共特性
下面所描述的标准库流特性可以无差别的应用与普通流、文件流和string流，以及char或宽字符流版本。
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不能拷贝或对IO对象赋值，也不能将形参或返回类型设置为流类型。
进行IO操作的函数通常以引用方式传递和返回流。读写一个IO对象会改变其状态，因此传递和返回的引用不能是const的。
ofstream out1, out2; out1 = out2; // 错误：不能对流对象赋值 ofstream print(ofstream); // 错误：不能初始化ofstream参数 out2 = print(out2); // 错误：不能拷贝流对象 -
IO库条件状态
下面表格中的strm是一种IO类型，在<表1>中已经列出。
成员 描述 strm::iostate iostate是一种机器相关的类型，提供了表达条件状态的完整功能 strm::badbit 用来指出流已经崩溃 strm::failbit 用来指出一个IO操作失败了 strm::eofbit 指出流到达了文件结束 strm::goodbit 用来指出流未处于错误状态。此值保证为零 s.eof() 若流s的eofbit置位，则返回true s.fail() 若流s的failbit或badbit置位，则返回true s.bad() 若流s的badbit置位，则返回true s.good() 若流s处于有效状态（eofbit/failbit/badbit均未被置位）,则返回true s.clear() 将流s中所有条件状态复位，即将流的状态设置为有效，返回void s.clear(flags) 根据给定的flags标志位，将流s中对应条件状态复位。flags的类型为strm::iostate。返回void s.setstate(flags) 根据给定的flags标志位，将流s中对应条件状态置位。flags的类型为strm::iostate。返回void s.rdstate() 返回流s的当前条件状态，返回类型为strm::iostate 只有当一个流处于无错状态时，才可以从它读取数据或向它写入数据。一旦流发生错误，其上后续的IO操作都会失败。
由于流可能处于错误状态，因此在使用一个流之前应检查其是否处于良好状态。
while(cin >> word) // OK: 读操作成功......ios中operator bool运算符操作的返回值的定义为:
- true if none of failbit or badbit is set.
- false otherwise.
到达文件结束位置，eofbit和failbit都会被置位。
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输出缓冲
每个输出流都管理一个缓冲区，用于保存程序读写的数据。
导致缓冲刷新（即，数据真正写到输出设备或文件）的原因有:
- 程序正常结束，作为main函数的return操作的一部分，缓冲刷新被执行。
- 缓冲区满时，需要刷新缓冲，而后新的数据才能继续写入缓冲区。
- 可以使用操作符endl来显示刷新缓冲区。
- 使用操纵符unitbuf设置流的内部状态，所有输出操作后都会立即刷新缓冲区。默认情况下，对cerr是设置unitbuf的，因此写入cerr的内容都是立即刷新的。
- 一个流可以被关联到另一个流。当读写被关联的流时，关联到的流的缓冲区会被刷新。例如，默认情况下，cin和cerr都关联到cout，因此读cin或写cerr时都会导致cout的缓冲区被刷新。
操纵符使用举例：
cout << "hi!" << endl; // 输出hi和一个换行符，然后刷新缓冲区 cout << "hi!" << flush; // 输出hi，然后刷新缓冲区，不附加任何额外字符 cout << "hi!" << ends; // 输出hi和一个空字符，然后刷新缓冲区 cout << unitbuf; // 所有输出操作后都会立即刷新缓冲区 // 任何输出都立即刷新，无缓冲 cout << nounitbuf; // 回到正常的缓冲方式如果程序异常终止，输出缓冲区是不会被刷新的。当一个程序崩溃后，它所输出的数据很有可能停留在输出缓冲区中等待打印。
文件输入输出
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fstream特有的操作
下表中的fstream是头文件fstream中定义的一个类型。
fstream fstrm; 创建一个未绑定的文件流。 fstream fstrm(s); 创建一个fstream，并打开名为s的文件。s可以是string类型，也可以是一个char*。这种构造函数是explicit的。默认的文件模式mode依赖于fstream的类型 fstream fstrm(s, mode); 与上一个构造函数类似，但按照指定mode打开文件 fstrm.open(s) 打开名为s的文件，并将文件与fstrm绑定。s可以是string类型也可以是一个char*。默认文件mode依赖于fstream的类型。 fstrm.close() 关闭与fstream绑定的文件。返回void fstrm.is_open() 返回一个bool。指出与fstrm关联的文件是否成功打开且尚未关闭。 -
创建文件流对象时，可以提供文件名，此时，open会自动被调用。如果没有提供文件名，则需要调用open来将该流对象与文件关联起来，如果调用open失败，failbit会被置位。
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一旦一个文件流已经打开，它就保持与对应文件的关联。对一个已经打开的文件流调用open会失败，并会导致failbit被置位。随后的试图使用文件流的操作都会失败。为了将文件流关联到另一个文件，必须首先关闭已经关联的文件。
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当一个fstream对象被销毁时，close会被自动调用。
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在C++11标准中，文件名既可以是string类型对象，也可以是C风格字符数组。旧版本中标准库只允许C风格字符数组。
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文件打开模式
模式 描述 in 以读方式打开 out 以写方式打开 app 每次写操作前均定位到文件末尾（追加写） ate 打开文件后立即定位到文件末尾 trunc 截断文件 binary 以二进制方式进行IO 指定文件模式有如下限制：
- 只可以对ofstream和fstream对象设定out模式
- 只可以对ifstream和fstream对象设定in模式
- 只有当out也被设定时才可以设定trunc模式
- 只要trunc模式没被设定，就可以设定app模式。在app模式下，即是没有显示指定out模式，文件也总是以out模式被打开
- 默认情况下，即是我们没有指定trunc，以out模式打开的文件也会被截断。为了保留以out模式打开的文件内容，必须同时指定app模式或者同时指定in模式
- ate和binary模式可用于任何类型的文件流对象，且可以与其他任何文件模式组合使用。
out模式打开文件举例(以open方式打开文件相同):
ofstream out("file1"); //隐含以输出模式打开文件并截断文件 ofstream out2("file1", ofstream::out); //隐含的截断文件 ofstream out3("file1", ofstream::out|ofstream::trunc); //为了保留文件内容，必须显示指定app模式 ofstream out4("file1", ofstream::app); //隐含为输出模式 ofstream out5("file1", ofstream::out|ofstream::app);
string流
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stringstream特有的操作
下表中的sstream是头文件sstream中定义的一个类型。
sstream strm; 定义一个未绑定的stringstream对象。 sstream strm(s); 定义一个sstream对象，保存string s的一个拷贝。此构造函数是explicit的。 strm.str() 返回strm所保存的string的拷贝 strm.str(s) 将string s拷贝到strm中，返回void