2020年计算机二级C++考点解析：C++流

10.1C++流的概念

1C++流的体系结构

要利用C++流，必须在程序中包含有关的头文件，以便获得相关流类的声明。为了使用新标准的流，相关头文件的文件名中不得有扩展名。与C++流有关的头文件有：

iostream：要使用cin、cout的预定义流对象进行针对标准设备的I/O操作，须包含此文件。

fstream：要使用文件流对象进行针对磁盘文件的I/O，操作须包含此文件。

strstream：要使用字符串流对象进行针对内存字符串空间的I/O操作，须包含此文件。

iomanip：要使用setw、fixed等大多数操作符，须包含此文件。

注意，为了使用新标准的C++流，还必须在程序文件的开始部分插入下面这个名字空间声明：

usingnamespacestd；

2预定义流对象

C++流有4个预定义的流对象，它们的名称及与之联系的I/O设备如下：

cin标准输入

cout标准输出

cerr标准出错信息输出

clog带缓冲的标准出错信息输出

3提取运算符和插入运算符

输入流类istream重载了运算符，用于数据输入，其原形具有

istream&operator（istream&，类型修饰&）；的形式。重载的的功能是从输入流中提取数据赋值给一个变量，因此称之为提取运算符（extractor）。当系统执行cinx操作时，将根据实参x的类型生成相应的提取运算符重载函数的实例并调用该函数，把x引用传送给对应的形参，接着从键盘的输入缓冲区中读入一个值并赋给x（因形参是x的引用）后，返回istream流，以便继续使用提取运算符为下一个变量输入数据。

输出流类ostream重载了运算符，用于数据输出，其原形具有

ostream&operator（ostream&，类型修饰）；

的形式。重载的的功能是把表达式的值插入到输出流中，因此称之为插入运算符（inserter）。当系统执行coutx操作时，首先根据x值的类型调用相应的插入运算符重载函数，把x的值传送给对应的形参，接着执行函数体，把x的值（亦即形参的值）输出到显示器屏幕上，在当前屏幕光标位置起显示出来，然后返回ostream流，以便继续使用插入运算符输出下一个表达式的值。

上面格式中的“类型修饰符”是指char、int、double、char*、bool等等C++中固有类型的修饰符。也就是说，只要输入输出的数据属于这些C++固有类型中的一种，就可以直接使用或完成输入输出任务。在完成输入输出任务后，和把参数（即流对象的引用）返回，因此这两个运算符可以连续使用，如cinabc；等。

4有格式输入输出和无格式输入输出

利用C++流既可进行有格式输入输出，也可进行无格式输入输出。

计算机所处理的数据都有内部存储格式和外部表现形式的区分，因此在输入输出过程中必须进行适当的转换，有格式输入输出就是完成这一任务的。有格式输入输出针对的是键盘、显示器、打印机等字符设备以及磁盘中的文本文件。对于有格式输入输出，无论输入输出的数据是什么数据类型，体现在外部设备上都是字符序列。

对于无格式输入输出，数据的内部存储存格式与外部存储格式完全相同，因此无格式输入输出只能针对磁盘文件（或磁带、光盘上的文件），而且这样的文件通常不能用一般的文本编辑器查看。进行无格式输入输出需调用流对象的专门的成员函数实现。

5操作符

C++流提供了提取运算符和插入运算符，使得输入输出的表达简洁、形象、直观，这能体现C++流的风格。C++流还提供了很多输入、输出或控制输入输出的成员函数，须通过．或－加以调用，不能与运算符或配合使用，因而与C++流的整体风格很不协调。为此，C++提供了一系列可与运算符或配合使用的特殊函数，称为操作符（manipulator）。每个操作符都与一个具体的函数相联系，使得或可间接地通过它们调用与之联系的函数，完成相应的输入、输出功能或输入输出控制功能。前面经常用到的endl、setw等就是操作符。有了操作符，C++流操作在风格上就更加统一，输入输出操作也显得更加流畅。