使用C++ iostream进行输入输出流操作

一、istream和ostream基本介绍

在C++中，iostream库提供了两个基本的流类：istream和ostream。这两个类分别代表了输入和输出流。istream类提供了从输入设备（如键盘）读取内容的功能，而ostream类则提供向输出设备（如控制台）写入内容的功能。其实，iostream库中的其他流类都是通过这两个基本的流类派生出来的。

对于输入流和输出流，我们可以用cin和cout这两个标准流来进行操作。例如：

#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
    int num;
    cout << "请输入一个整数：" << endl;
    cin >> num;
    cout << "你输入的是：" << num << endl;
    return 0;
}

上面的代码使用了cin和cout来分别进行输入和输出操作。其中，endl代表换行符，<<则为”流插入运算符”，用于将右侧的内容插入到左侧的流之中；>>则为”流提取运算符”，用于从右侧的流中提取内容到左侧的变量中。这两个运算符的详细信息可以在iostream库中找到。

二、输入流的相关操作

C++中，输入流有很多种读取方式，下面介绍其中的几种：字符输入、字符串输入、按格式输入等。

1. 字符输入

get()函数可以从一个流中读取一个字符。get()函数有两种调用方式：

int get();
istream& get(char& ch);

第一种调用方式返回读取的字符，而第二种调用方式则是将读取到的字符存储在一个char类型的变量中，并通过返回一个istream的引用来让调用代码可以继续使用cin等流类。以下是示例代码：

#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
    char ch;
    cin.get(ch);  // 读取一个字符
    cout << "读取到的字符是 " << ch << endl;
    return 0;
}

2. 字符串输入

getline()函数可以从一个流中读取一行字符串。getline()函数有两种调用方式：

istream& getline (istream& is, string& str, char delim);
istream& getline (istream& is, string& str);

第一种调用方式需要指定一个字符串结束的分隔符，而第二种调用方式则默认使用换行符作为字符串的结束标志。以下是示例代码：

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
int main() {
    string str;
    getline(cin, str);  // 读取一行字符串
    cout << "读取到的字符串是 " << str << endl;
    return 0;
}

3. 按格式输入

可以使用cin的格式化输入函数来实现按照指定格式读取输入数据，例如scanf()一样的占位符%d、%f等，或者使用std::ios::setw(n)来设置读取的宽度。以下是示例代码：

#include <iomanip>   // 需要包含这个头文件
#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
    int a, b;
    cout << "请输入两个整数：";
    cin >> setw(5) >> a;  // 最多读取5个字符
    cin.ignore();   // 忽略掉一个字符
    cin >> b;
    cout << "读取到的数据是：" << a << ", " << b << endl;
    return 0;
}

三、输出流的相关操作

C++中，输出流也有很多种写入方式，下面介绍其中的几种：字符输出、字符串输出、按格式输出等。

1. 字符输出

put()函数可以将一个字符写入到某个流中。以下是示例代码：

#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
    char ch = 'a';
    cout.put(ch);  // 输出一个字符
    return 0;
}

2. 字符串输出

可以使用cout来输出一个字符串或者字符数组，也可以使用write()函数输出一段二进制数据。以下是示例代码：

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
int main() {
    string str = "Hello World!";
    cout << str << endl;  // 输出一个字符串
    char buffer[] = { 'h', 'e', 'l', 'l', 'o' };
    cout.write(buffer, sizeof(buffer));  // 输出一段二进制数据
    return 0;
}

3. 按格式输出

可以使用cout的格式化输出函数来实现按照指定格式输出数据，例如printf的占位符%d、%f等，或者使用std::ios::setw(n)来设置输出的宽度。以下是示例代码：

#include <iomanip>   // 需要包含这个头文件
#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
    int a = 123, b = 456;
    cout << setw(5) << a << ", " << setw(5) << b << endl;
    return 0;
}

四、总结

通过本文的介绍，我们了解了C++ iostream库的两个基本流类：istream和ostream，以及它们的常见输入输出操作。还涉及了如字符输入、字符串输入、按格式输入、字符输出、字符串输出、按格式输出等内容。希望读者在使用C++ iostream进行输入输出操作时，能够更加得心应手！