第六章 C++的流类库.ppt

第6章 C++的I/O流类库 ? 知识点 C++为什么要建立自己的输入输出系统 输出流 输入流 格式控制 ? 难点 格式控制 ? 要求 掌握： 输出流 输入流 了解： 格式控制 6.1 C++为什么要建立自己的输入输出系统 C语言的输入输出系统是一个使用灵活、功能强大的系统，那么，为什么C++还要建立自己的输入输出系统呢？这是因为在C++中需要定义众多的用户自定义类型，面向对象方法的数据封装性就是通过用户所定义的类类型来体现的，而继承性和多态性是通过用户定义的类对象的操作来体现的。 但C语言的输入输出系统不支持用户自定义的对象。因而C++必须建立一个可扩展的输入输出系统，可以通过它解决用户自定义类型的输入输出操作。 6.2 输入输出流 C++语言提供了输入输出流机制，流简单方便，具有完整性，有效性和灵活性等特点。 流是从源（source，或者产生者）到失（sink，或者消费者）的数据流的抽象引用。从源输入字符称为提取（extracting）；把字符输出称为插入（inserting）。 流操作通过iostrean类库中提供的流类来完成，它们的定义在头文件iostrean.h中，任何使用流的程序必须包含该头文件。C++标准定义了多个与流相关的类，不同编译器实现对类的层次结构可能不尽相同。大部分类在程序中不会直接使用。 6.3 输出流 流的输出用插入运算符实现，其左操作数为输出流类Ostream的对象。Ostream已经定义了对C++内部数据类型的输出方法。 在前面章节的例子中，遇到的cout是系统预定义的标准输出流对象，它对应于C语言中的stdout。另外，C++还定义了标准出错流cerr，对应C语言中的stderr，用于在标准出错设备上输出。cerr与cout可以在标准输出设备（通常为显示器）上输出。请看下面的例子： # include iostream.h void main ( ) { int i = 5; cout “Hello！\n”; cout i; } 该程序在标准输出设备上输出字符串常量“Hello! \n？”和整型变量i，如果使用C语言的输入输出库函数，输出语句可以改为： printf（Hello！\n）; printf（“%d”,i）; 读者可能会注意到，在使用cout流输出整型变量i时，并没有指定输出格式，这里实际上是C++语言中的重载机制在起作用。编译器根据右操作数的数据类型来选择定义的输出方式。这也正是使用流的一个优点，假如程序中有100个地方需要输出变量i，而有一天你想将变量i改为浮点类型的数据，那么如果使用C语言的输入输出函数库，你必须找到这100个位置并改变输出的格式；而使用流操作只需改变变量定义后，重新编译就可以了。 插入运算表达式的值仍然为输出流对象，上面例子中的两行输出语句可以连写为： cout“Hello！\n” i; 插入运算符可以重载，由用户定义如何输出自定义的类对象。在重载插入运算符时应将其重载为类的友元，而不是成员。对于任何给定的用户定义类型T，定义一个operator函数用于输出T类型的对象。函数原型为： osteam operator (ostream , T )； 如果要访问类对象的私有部分，应在类的声明中将其声明为该类的友元函数。下面是对一个Point类重载插入运算符的例子。 // 类声明 #include iostream.h class Point{ int x,y; public: Point (int x,int y) {Point :: x = x; Point :: y = y;} Point operator + (Point p) {return Point (x + p. x, y + p. y);} Point operator - (Point p) {return Point (x - p. x, y - p. y);} friend ostream operator (ostream ,Point ); }; // 重载运算符 ostream operator (ostream out,Point pt) { out ( pt.x , pt.y ); return out; } 重载运算符的返回值类型为ostream ，在实现时返回输出流参数本身。重载运算符后，可以象输出C++内部类型对象那样使用 来输出Point类型的对象了。假设P是一个Point类型对象，其X和Y成负的值为10和20，则下面的语句： cout P； 将在标准输出设备输出如下的内容： （10,20） 使用该类的用户无须记忆类输出函数名，只需使用标准的流插入运算符即可以完成对象的输出。 6.4 输入流 流