C++Primer学习笔记：第8章 IO库

C++语言不直接处理输入输出，而是通过一族定义在标准库中的类型来处理IO
- 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
标准库使得我们能够忽略这些不同类型的流之间的差异，是通过继承机制实现的

不能拷贝或者对IO对象赋值，因此也不能将形式参数或者返回类型设置为流类型，进行IO操作的函数通常是已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

strm::iostate  提供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    用来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，返回true
s.fail()
s.bad()
s.good()        若流s处于有效状态，返回true
s.clear()       所有条件状态复位，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中对应条件状态位复位
s.setstate(flags)同上
s.rdstate()     返回流s的当前条件状态

auto old_state = cin.rdstate();       //记住cin的当前状态
cin.clear()                         //使cin有效
process_input(cin);                 //使用cin
cin.setstate(old_state);            //将cin置为原有状态
cin.clear(cin.rdstate & ~cin.failbit & ~cin.badbit);    //复位failbit和badbit，保持eofbit不变

通过缓冲机制，操作系统可以将程序的多个输出操作组合成单一的系统级写操作。（原因在于设备的写操作可能很耗时）
导致缓冲刷新的原因：
- 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
- 使用操纵符endl显式刷新缓冲区
- 在每个输出操作后，可以用操作符unitbuf设置流的内部状态，来清空缓冲区（默认情况下cerr是设置unitbuf的，因此写到cerr的内容都是立即刷新的）
- 一个输出流可能被关联到另一个流。在这种情况下，当读写被关联的流时，关联到的流的缓冲区会被刷新

除了endl外，还可以使用flush和ends刷新缓冲区，但是他们有不同的效果：

cout << "hi" << endl;      //输出"hi\n"
cout << "hi" << flush;        //输出"hi"
cout << "hi" << ends;     //输出"hi "

如果想在每次输出操作后都刷新缓冲区，我们可以使用unitbuf操纵符，它告诉流在接下来每次写操作后都进行一次flush操作
```
cout << unitbuf;  //所有输出操作都会立即刷新缓冲区
cout << nounitbuf;    //回到正常的缓冲方式
```
调试/程序崩溃时要记得及时刷新缓冲区
当一个输入流被关联到一个输出流时，任何试图从输入流读取数据的操作都会先刷新关联的输出流（例如cin和cout）。交互式系统通常应该关联输入流和输出流。每个输入流最多关联到一个流，但多个流可以同时关联到同一个ostream
```
cin.tie();              //返回cin关联的流，如果之前没有关联则返回空指针
cin.tie(&cout);         //返回值同上，但是将cin与cout关联
ostream *old_tie = cin.tie(nullptr);   //取消关联，同时保存关联的流的指针
cin.tie(old_tie);       //恢复关联
```

文件输入输出的流定义在头文件fstream中

fstream fstrm;
fstream fstrm(s);       打开名为s的文件，s可以是string类型或者是一个指向C风格字符串的指针，默认的文件模式mode依赖                           fstream的类型
fstream fstrm(s, mode);
fstrm.open(s);          打开名为s的文件，并将文件与fstrm绑定，返回void
fstrm.close();          关闭与fstrm绑定的文件，返回void
fstrm.is_open(s);       返回一个bool，指出与fstrm关联的文件是否打开成功且尚未关闭

我们可以用fstream代替iostream&，即在需要接受一个iostream类型引用或者指针参数的函数可以用一个对应的fstream或sstream来调用
在使用流之前检查是一个好的习惯
当一个fstream对象被销毁时，close会自动被调用

每个流都有一个关联的文件模式，用来指出如何使用文件

in          以读方式打开，只可以对ifstream或fstream
out         以写方式打开，只可以对ofstream或fstream，默认情况下，即使我们没有指定trunc，以out模式打开的文件也会被截             断，为了保留以out模式打开的文件的内容，我们必须同时指定app，或者指定infstream默认关联in和out
app         每次操作均定位到文件末尾，只要trunc没有被设定就可以设定，包含out
ate         打开文件后立即定位到文件末尾
trunc       截断文件，只有当out也被设定时才能设定
binary      以二进制方式进行IO

//下面三种方式打开文件是等价的，都会截断文件
ofstream out("file");
ofstream out("file", ofstream::out);
ofstream out("file", ofstream::out | ofstream::trunc);
//为了保留文件的内容，我们必须显式指定app模式
ofstream out("file", ofstream::app);
ofstream out("file", ofstream::out | ofstream::app);

sstream头文件定义了三个类型来支持内存IO，这些类型可以向string写入数据，从string读取数据

istringstream从string读取数据，ostringstream向string写入数据，stringstream既可以读也可以写

sstream strm;
sstream strm(s);        strm保存string类型的s的拷贝
strm.str()              返回strm保存的string的拷贝
strm.str(s)             将string s拷贝到strm中，返回void

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