C++:IO类,文件输入输出,string流练习题

前面已经在用的IO库设施

  • istream:输入流类型,提供输入操作。
  • ostream:输出流类型,提供输出操作
  • cin:一个istream对象,从标准输入读取数据。
  • cout:一个ostream对象,向标准输出写入数据。
  • cerr:一个ostream对象,向标准错误写入消息。
  • >>运算符:用来从一个istream对象中读取输入数据。
  • <<运算符:用来向一个ostream对象中写入输出数据。
  • getline函数:从一个给定的istream对象中读取一行数据,存入到一个给定的string对象中。

IO类

  • iostream头文件:从标准流中读写数据,istream,ostream
  • fstream头文件:从文件中读写数据,ifstream,ofstream
  • sstream头文件:从字符串中读写数据,istringstream,ostringstream

IO对象不能拷贝或赋值

由于不能拷贝IO对象,因此不能将 形参 或 返回类型 设置为 流类型。进行 IO 操作的函数通常以 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用const。

  • IO对象不能存在容器里.
  • 形参和返回类型也不能是流类型。
  • 形参和返回类型一般是流的引用。
  • 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。

条件状态

状态 解释
strm:iostate 是一种机器无关的类型,提供了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,则返回true
s.fail() 若流s的failbit置位,则返回true
s.bad() 若流s的badbit置位,则返回true
s.good() 若流s处于有效状态,则返回true
s.clear() 将流s中所有条件状态位复位,将流的状态设置成有效,返回void
s.clear(flags) 将流s中指定的条件状态位复位,返回void
s.setstate(flags) 根据给定的标志位,将流s中对应的条件状态位置位,返回void
s.rdstate() 返回流s的当前条件状态,返回值类型为strm::iostate

上表中,strm是一种IO类型,(如istream), s是一个流对象。

管理输出缓冲

  • 每个输出流都管理一个缓冲区,用来保存程序读写的数据。文本串可能立即打印出来,也可能被操作系统保存在缓冲区内,随后再打印。
  • 刷新(即,数据真正写到输出设备或文件)缓冲区的IO操纵符
    • endl:输出一个换行符并刷新缓冲区
    • flush:刷新流,但不添加任何字符
    • ends:在缓冲区插入空字符null,然后刷新
    • unitbuf:告诉流接下来每次操作之后都要进行一次flush操作。
    • nounitbuf:回到正常的缓冲方式

文件输入输出

头文件fstream定义了三个类型来支持文件IO:

  • ifstream从一个给定文件读取数据。
  • ofstream向一个给定文件写入数据。
  • fstream可以读写给定文件。

fstream特有的操作

操作 解释
fstream fstrm; 创建一个未绑定的文件流。
fstream fstrm(s); 创建一个文件流,并打开名为s的文件,s可以是string也可以是char指针
fstream fstrm(s, mode); 与前一个构造函数类似,但按指定mode打开文件
fstrm.open(s) 打开名为s的文件,并和fstrm绑定
fstrm.close() 关闭和fstrm绑定的文件
fstrm.is_open() 返回一个bool值,指出与fstrm关联的文件是否成功打开且尚未关闭

上表中,fstream是头文件fstream中定义的一个类型,fstrm是一个文件流对象。

文件模式

文件模式 解释
in 以读的方式打开
out 以写的方式打开
app 每次写操作前均定位到文件末尾
ate 打开文件后立即定位到文件末尾
trunc 截断文件
binary 以二进制方式进行IO操作。

string流

头文件sstream定义了三个类型来支持内存IO:

  • istringstream从string读取数据。
  • ostringstream向string写入数据。
  • stringstream可以读写给定string。

stringstream特有的操作

操作 解释
sstream strm 定义一个未绑定的stringstream对象
sstream strm(s) 用s初始化对象
strm.str() 返回strm所保存的string的拷贝
strm.str(s) 将s拷贝到strm中,返回void

上表中sstream是头文件sstream中任意一个类型。s是一个string。

书中演示demo使用

#include 
#include 
#include 
#include 
using namespace std;
typedef struct PersonInfo
{
	string name;
	vector phones;
}p;
int main() {
	string line, word;
	vector

people; while (getline(cin, line)) { p info; istringstream record(line); record >> info.name; while (record >> word) info.phones.push_back(word); people.push_back(info); } for (auto i : people) { cout << i.name << endl; for (auto j : i.phones) cout << j << " "; cout << endl; } return 0; }

练习

练习1

编写函数,接受一个istream&参数,返回值类型也是istream&。此函数须从给定流中读取数据,直至遇到文件结束标识时停止。它将读取的数据打印在标准输出上。完成这些操作后,在返回流之前,对流进行复位,使其处于有效状态。

解:

std::istream& func(std::istream &is)
{
    std::string buf;
    while (is >> buf)
        std::cout << buf << std::endl;
    is.clear();
    return is;
}

练习2

测试函数,调用参数为cin。

解:

#include 
using std::istream;
istream& func(istream &is)
{
    std::string buf;
    while (is >> buf)
        std::cout << buf << std::endl;
    is.clear();
    return is;
}
int main()
{
    istream& is = func(std::cin);
    std::cout << is.rdstate() << std::endl;
    return 0;
}

测试

#include 
#include 
using namespace std;
istream& f1(istream& is)
{
	int s;
	while (is >> s)
	{
		cout << s << endl;
	}
	return is;
}
istream& f2(istream& is)
{
	int s;
	while (is >> s)
	{
		cout << s << endl;
	}
	is.clear();
	return is;
}
int main()
{
	istream& is = f1(cin);
	cout << is.rdstate() << endl;
	istream& is2 = f2(cin);
	cout << is2.rdstate() << endl;
	return 0;
}

练习3

什么情况下,下面的while循环会终止?

while (cin >> i) /*  ...    */

如badbit、failbit、eofbit 的任一个被置位,那么检测流状态的条件会失败。

练习4

编写函数,以读模式打开一个文件,将其内容读入到一个string的vector中,将每一行作为一个独立的元素存于vector中。

#include 
#include 
#include 
#include 
using namespace std;
void ReadFileToVec(const string& filename, vector& vec)
{
	ifstream ifs(filename);
	if (ifs)
	{
		string buf;
		while (getline(ifs, buf))
			vec.push_back(buf);
	}
}

练习5

重写上面的程序,将每个单词作为一个独立的元素进行存储。

void ReadFileToVec(const string& fileName, vector& vec)
{
    ifstream ifs(fileName);
    if (ifs)
    {
        string buf;
        while (ifs >> buf)
            vec.push_back(buf);
    }
}

练习6

编写程序,将来自一个文件中的行保存在一个vector中。然后使用一个istringstream从vector读取数据元素,每次读取一个单词。

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
using namespace std;
int main()
{
	//将来自一个文件的行保存到vector中
	ifstream ifs("hello.txt");
	if (!ifs)
	{
		cerr << "no data ?" << endl;
		return -1;
	}
	vector vecline;
	string line;
	while(getline(ifs, line))
		vecline.push_back(line);
	ifs.close();
	//从vector读取元素,每次只读一个单词
	for (auto &s : vecline)
	{
		istringstream iss(s);
		string word;
		while (iss >> word)
			cout << word << endl;
	}
	return 0;
}

练习7

本节的程序在外层while循环中定义了istringstream对象。如果record对象定义在循环之外,你需要对程序进行怎样的修改?重写程序,将record的定义移到while循环之外,验证你设想的修改方法是否正确。

解:

#include 
#include 
#include 
#include 
using std::vector; using std::string; using std::cin; using std::istringstream;
struct PersonInfo {
    string name;
    vector phones;
};
int main()
{
    string line, word;
    vector people;
    istringstream record;
    while (getline(cin, line))
    {
        PersonInfo info;
        record.clear();
        record.str(line);
        record >> info.name;
        while (record >> word)
            info.phones.push_back(word);
        people.push_back(info);
    }
    for (auto &p : people)
    {
        std::cout << p.name << " ";
        for (auto &s : p.phones)
            std::cout << s << " ";
        std::cout << std::endl;
    }
    return 0;
}

练习8

我们为什么没有在PersonInfo中使用类内初始化?

解:

因为这里只需要聚合类就够了,所以没有必要在PersionInfo中使用类内初始化。

练习9

电话号码程序

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
using namespace std;
struct PersonInfo {
	string name;
	vector phones;
};
bool valid(const string& str)
{
	return isdigit(str[0]);
}
string format(const string& str)
{
	return str.substr(0, 3) + "-" + str.substr(3, 3) + "-" + str.substr(6);
}
int main()
{
	//从文件中读取信息存入vector容器
	ifstream ifs("phone.txt");
	if (!ifs)
	{
		cerr << "no phone numbers ? " << endl;
		return -1;
	}
	vector people;
	string line, word;
	istringstream record;
	while (getline(ifs, line))
	{
		PersonInfo info;
		record.clear();
		record.str(line);
		record >> info.name;
		while (record >> word)
		{
			info.phones.push_back(word);
		}
		people.push_back(info);
	}
	//逐个验证电话号码 并 改变其格式
	for (const auto& entry : people)   //对people中的每一项
	{
		//每个循环创建的对象
		ostringstream formatted, badnums;
		//对每个数
		for (const auto& nums : entry.phones)
		{
			if (!valid(nums))
			{
				badnums << " " << nums;
				//将数的字符串形式存入badnums
			}
			else
			{
				//将格式化的字符串写入formatted
				formatted << " " << format(nums);
			}
		}
		//没有错误的数
		if (badnums.str().empty())
		{
			cout << entry.name << " "
				<< formatted.str() << endl;
		}
		else
		{
			//打印名字和错误的数
			cerr << "input error: " << entry.name
				<< " invalid number(s)" << badnums.str() << endl;
		}
	}
	return 0;
}

总结

本篇文章就到这里了,希望能够给你带来帮助,也希望您能够多多关注脚本之家的更多内容!

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