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C++的iostream标准库介绍
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2008-11-30
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入门级资料!! 我们从一开始就一直在利用C++的输入输出在做着各种练习,输入输出是由iostream库提供的,所以讨论此标准库是有必要的,它与C语言的stdio库不同,它从一开始就是用多重继承与虚拟继承实现的面向对象的层次结构,作为一个c++的标准库组件提供给程序员使用。
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C++的 iostream 标准库介绍
我们从一开始就一直在利用 的输入输出在做着各种练习,输入输出是由
iostream 库提供的,所以讨论此标准库是有必要的,它与 C 语言的 stdio 库不同,它从一开
始就是用多重继承与虚拟继承实现的面向对象的层次结构,作为一个 c++的标准库组件提
供给程序员使用。
iostream 为内置类型类型对象提供了输入输出支持,同时也支持文件的输入输出,类
的设计者可以通过对 iostream 库的扩展,来支持自定义类型的输入输出操作。
为什么说要扩展才能提供支持呢?我们来一个示例。
!
"
"
!
# $!
%&'(((& !))不明确的输出格式
%&'(((& !))不明确的输入格式
))同样不够明确
))同样不够明确
*&&!
"
由于自定义类的特殊性,在上面的代码中,无论你使用 风格的输入输
出,或者是 的输入输出都不是不明确的一个表示,由于 语言没有运
算符重载机制,导致 库的不可扩充性,让我们无法让 %!和
%!支持对自定义类对象的扩充识别,而 是可以通过运算符重载机
制扩充 库的,使系统能能够识别自定义类型,从而让输入输出明
确的知道他们该干什么,格式是什么。
在上例中我们之所以用 % 与 进行对比目的是为了告诉大家,
与 处理输入输出的根本不同,我们从 远的输入输出可以很明显看
出是函数调用方式,而 的则是对象模式,cout 和 cin 是 ostream 类
和 istream 类的对象。
中的 库主要包含下图所示的几个头文件
我们所熟悉的输入输出操作分别是由 输入流!和 输
出 流 ! 这 两 个 类 提 供 的 , 为 了 允 许 双 向 的 输 入 / 输 出 , 由 和
派生出了 类。
类的继承关系见下图:
iostream 库定义了以下三个标准流对象:
#,表示标准输入!的 类对象。 使我
们可以从设备读如数据。
+,表示标准输出!的 类对象。
使我们可以向设备输出或者写数据。
,,表示标准错误!的 类对象。 是
导出程序错误消息的地方,它只能允许向屏幕设备写数据。
输出主要由重载的左移操作符()来完成,输入主要由重载的右移
操作符!完成。
表示将数据放入 对象中。
表示将 对象中存储的数据拿出。
这些标准的流对象都有默认的所对应的设备,见下表:
图中的意思表明 对象的默认输入设备是键盘, 对象的默认输
出设备是显示器屏幕。
那么原理上C有是如何利用 / 对象与左移和右移运算符重
载来实现输入输出的呢?
下面我们以输出为例,说明其实现原理:
是 类的对象,因为它所指向的是标准设备(显示器屏
幕),所以它在 头文件中作为全局对象进行定义。
!))其默认指向的 中的标准设备名,作为其构
造函数的参数使用。
在 头文件中, 类对应每个基本数据类型都有其友
元函数对左移操作符进行了友元函数的重载。
-- !
-- .!
...等等
一句输出语句:&///01&;,事实上调用的就
是 -- .!这个运算符重载
函数,由于返回的是流对象的引用,引用可以作为左值使用,所以当程序中
有类似 &///01&&中国软件开发实验室&这样的
语句出现的时候,就能够构成连续输出。
由于 库不光支持对象的输入输出,同时也支持文件流的输入输出,
所以在详细讲解左移与右移运算符重载只前,我们有必要先对文件的输入输
出以及输入输出的控制符有所了解。
和文件有关系的输入输出类主要在 % 这个头文件中被定义,
在这个头文件中主要被定义了三个类,由这三个类控制对文件的各种输入输
出操作,他们分别是 %、%、%,其中 % 类是
由 类派生而来,他们之间的继承关系见下图所示。
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jun76828545
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