C++文件IO流及stringstream流读写文件和字符串操作详解

2023-05-17 08:05:10 文件字符串读写

一、引入

int main()
{
	string str;
	while (cin >> str)
	{
		cout << str << endl;
	}
	return 0;
}

我们在OJ的时候经常会用到while(cin >> str)，这里的流提取实际上是个阻塞操作，只要缓冲区还有数据就继续读，默认以空格或者换行结束，有空格说明是把两段字符串尾插到str。

那么它是怎么结束呢？

答案是输入[Ctrl]-c或者[Ctrl]-z + 换行。

[Ctrl]-c是发送信号结束进程。

[Ctrl]-z + 换行是通过返回值条件判断结束while循环，具体看下面讲解。

二、自定义类型隐式类型转换

cin >> str的返回值是一个istream类

实际上返回的就是cin对象。而c++98支持了隐式类型转换，把istream转换为bool，所以能够条件判断。

具体是怎么转换的呢？

看下面这个例子：

class A
{
public:
	A(int a)
		: _a(a)
	{}
private:
	int _a;
};
int main()
{
	// 内置类型转换成自定义类型
	A a = 1;
	return 0;
}

这里按道理来说是构造一个临时对象再拷贝构造，而编译器优化成了直接构造。如果没有单参数的构造函数就无法转换。

那如果我们想要让自定义类型转换成内置类型呢？

直接int aa = a;肯定会报错。

但是我们可以加一个特殊的重载函数。

class A
{
public:
	A(int a)
		: _a(a)
	{}
	operator int()
	{
		return _a;
	}
private:
	int _a;
};
int main()
{
	// 内置类型转换成自定义类型
	A a = 1;
	// 自定义类型转化成内置类型
	int aa = a;
	cout << aa << endl;
	return 0;
}

而我们上面说的把istream转化成bool类型就是类似这样实现的。

operator bool() 里面会检查是特殊字符（[Ctrl]-z ）就会返回false。

三、sync_with_stdio同步

我们知道cin和scanf都有自己的缓冲区，而如果我们用scanf写入再用cout输出，就会导致速度变慢很多（缓冲区拷贝）。

而sync_with_stdio函数是一个“是否兼容stdio”的开关，C++为了兼容C，保证程序在使用了std::printf和std::cout的时候不发生混乱，将输出流绑到了一起。

决定C++标准streams(cin,cout,cerr…)是否与相应的C标准程序库文件(stdin,stdout,stderr)同步，也就是是否使用相同的stream缓冲区，缺省情况是同步的，但由于同步会带来某些不必要的负担，因此该函数作用就是我们自己可以取消同步。

#include <iOStream>
int main() 
{
    std::ios::sync_with_stdio(false);
    std::cin.tie(0);
    // IO
}

四、文件IO流

文件的读写有两种：

1️⃣ 二进制读写

2️⃣ 文本读写

ofstream是写入文件，而ifstream是从文件中读取。

4.1 open和close文件

这里的参数表示我们想以什么样的方式打开文件。

比方说当我们想用二进制的方式打开文件：

ofs.open ("test.txt", std::ofstream::out | std::ofstream::binary)

而我们也可以在构造的时候直接传进参数。

ofstream ofs("test.txt", std::ios_base::out | std::ios_base::binary)

4.2 写入文件与读出文件

struct ServerInfo
{
	char _address[32];
	int _port;
};
struct Config
{
public:
	Config(const char* filename)
		: _filename(filename)
	{}
	void Write(ServerInfo info)
	{
		ofstream ofs("test.txt", std::ios_base::out | std::ios_base::binary);
		ofs.write((char*)&info, sizeof info);
	}
	void Read(ServerInfo& info)
	{
		ifstream ifs("test.txt", std::ios_base::in | std::ios_base::binary);
		ifs.read((char*)&info, sizeof info);
	}
private:
	string _filename;
};
int main()
{
	Config con("text.txt");
	ServerInfo si = { "aaaaaa", 910 };
	con.Write(si);
	return 0;
}

而我们也可以把数据读回来。

int main()
{
	Config con("text.txt");
	//ServerInfo si = { "aaaaaa", 910 };
	//con.Write(si);
	ServerInfo si;
	con.Read(si);
	cout << si._address << " " << si._port << endl;
	return 0;
}

可以看到内存中和写出去显示出来的不一样。

当然我们可以用文本读写的方式。

struct ServerInfo
{
	char _address[32];
	int _port;
};
struct Config
{
public:
	Config(const char* filename)
		: _filename(filename)
	{}
	void Write(ServerInfo info)
	{
		ofstream ofs(_filename);
		// 重载
		ofs << info._address << endl;
		ofs << info._port << endl;
	}
	void Read(ServerInfo& info)
	{
		ifstream ifs(_filename);
		// 重载
		ifs >> info._address;
		ifs >> info._port;
	}
private:
	string _filename;
};
int main()
{
	Config con("text.txt");
	ServerInfo si = { "aaaaaa", 910 };
	con.Write(si);
	
	return 0;
}

五、stringstream流的使用

在程序中如果想要使用stringstream，必须要包含头文件。在该头文件下，标准库三个类：

istringstream、ostringstream 和 stringstream，分别用来进行流的输入、输出和输入输出操作。

5.1 将数值类型数据格式化为字符串

int main()
{
	int a = 123;
	const char* b = "456";
	double c = 78.9;
	ostringstream os;
	os << a;
	os << b;
	os << c;
	cout << os.str() << endl;
	return 0;
}

当然我们也可以把每个数据都提取出来。但此时输入的时候就要空格或者换行隔开。

int main()
{
	int a = 123;
	const char* b = "456";
	double c = 78.9;
	ostringstream os;
	os << a << " ";
	os << b << " ";
	os << c << " ";
	string ret = os.str();
	cout << ret << endl;
	int d;
	char e[20];
	double f;
	istringstream is(ret);
	is >> d >> e >> f;
	cout << d << " ";
	cout << e << " ";
	cout << e << " ";
	return 0;
}

5.2 序列化和反序列化

序列化指的是将一个内存对象转化成一串字节数据（存储在一个字节数组中）,可用于保存到本地文件或网络传输。反序列化就是将字节数据还原成内存对象。

总结

序列化：将对象变成字节流的形式传出去。

反序列化：从字节流恢复成原来的对象。

简单来说，对象序列化通经常使用于两个目的：

1️⃣ 将对象存储于硬盘上，便于以后反序列化使用;

2️⃣ 在网络上传送对象的字节序列

我们现在模拟一个聊天的发送窗口。

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)
	{}
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;
}
struct ServerInfo
{
	friend istream& operator >> (istream& in, ServerInfo& si);
	friend ostream& operator << (ostream& out, ServerInfo& si);
	string _name;// 昵称
	Date _d;// 时间
	string _msg;// 信息
};
istream& operator >> (istream& in, ServerInfo& si)
{
	in >> si._name  >> si._d >> si._msg;
	return in;
}
ostream& operator << (ostream& out, ServerInfo& si)
{
	out << si._name << " ";
	out << si._d << " ";
	out << si._msg << " ";
	return out;
}
int main()
{
	ServerInfo p{ "海阔天空", {2023, 4, 19}, "hello" };
	stringstream os;
	os << p;
	string ret = os.str();
	ServerInfo is;
	stringstream oss(ret);
	oss >> is;
	cout << "-------------------------------------------------------" << endl;
	cout << "昵称：" << is._name << " ";
	cout << is._d << endl;
	cout << is._name << ": " << is._msg << endl;
	cout << "-------------------------------------------------------" << endl;
	return 0;
}

到此这篇关于C++文件IO流及stringstream流读写文件和字符串操作详解的文章就介绍到这了,更多相关C++文件IO流内容请搜索以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持！

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