第18章 输入与输出

第 18 章 输入/输出的信息管理 ——输入/输出流

对于输入数据和输出显示的知识，大家已经非常熟悉了，回想一下，在编程三部曲的输入这部曲中，最拿手的就是用 cin 语句从键盘向程序中输入信息（数字或字符），或用赋值语句向程序中输入信息；而在输出这部曲中，则常用 cout 语句把程序中的信息往显示器上输出。以上这些就是这一站的景点——输入/输出流（I/O 流）中的一部分内容。就像物流公司把物品从某处流向（运送到）另一处一样，计算机、C++中的信息也同样是一种物品，它也是需要流动、传送的，这样才能使程序、生产正常运转，让生活变得更丰富多彩。

虽然已经体验了输入数据和输出显示这部分内容，但读者也许在编写程序中还是有许多困惑。例如，读者已经编写过的几个学生的成绩管理程序，每运行一次都要重新把几个学生的所有成绩从键盘上输进去（假设用cin语句），这显得麻烦又耗时。如果管理一个学校几千名学生的成绩，每次运行程序时都全部从键盘输入，那会消耗大量的时间，还怎么去运行程序、管理成绩呢？所以单用cin语句输入信息显然不够用。

有些读者会说，在编程时干脆就用赋值语句对这些数据信息进行初始化赋值。其实，这也不实用，因为有些学生的成绩需要修改、添加、删除，还随时会面临着学生人数的增减，另外，有些学生的信息不正确，还要修改，而运行程序的人员一般都不会改程序，一般也不允许这些运行人员改程序，这样一来，下一次运行的程序还是原来未改动的程序，即信息未被修改，所以此法不实用。

那究竟该怎么办呢？大家知道，程序可以存储成文件，使用时把程序打开，就可以方便地运行了，而信息和程序在计算机中都是用计算机的机器语言存储的，那么，信息可否也像程序那样，用文件保存起来，供日后随意使用呢？C++的回答是：可以。这真是车到山前必有路，柳暗花明又一村。下面就一起来观赏吧。

18.1 例题详解

18.1.1 运用 I/O 文本文件实现字符串的写入与读出

【例 18-1】通过 C++ 的输入/输出文本文件，实现将字符串 “I am a C++ champion!” 写入文本文件，并将写入的文本内容读出，然后在屏幕上显示。

1. 用心分析人想通，机随人行写提纲

同样是按照 “人定胜机，机随人行” 的法则编程。

人的做法是：

1）写入：找到一本记录本→打开记录本→写入该字符串→合上记录本。

2）读出：找到该记录本→打开记录本→读出该字符串→抄在一张纸上（显示出来）→

合上记录本。

2. 对号入座写文章，头脑运行改文章

根据上述提纲，结合 C++ 的文件 I/O 流语句，对号入座写文章——编写 C++ 源程序代码。

程序设计思路：

对应于上述提纲，记录本就是文件，打开记录本就是打开文件，合上记录本就是关闭文件，其余同提纲。

这是用文件 I/O 流的方法，通过文本文件对一个字符串进行操作，适合采用顺序结构。

首先，在主程序中调用写入文件子函数，实现将字符串 “I am a C++ champion!” 写入文本文件，然后在主程序中调用读出文件子函数，实现将字符串 “I am a C++ champion!” 的内容读出到缓冲区，再将读取的字符串输出到屏幕显示。

程序代码如下：

//ex18-1.cpp
#include<fstream.h>
#include<iostream.h>
#include<stdlib.h>

void ord(fstream f1) //判断文件是否能打开的子函数
{
    if(!f1) //如果打开文件失败，该文件对象名返回0值，!0=1，
        //然后就执行if中的这段复合语句
    {
        cerr<<"文件打不开"<<endl; //cerr 输出错误信息：文件打不开
        exit(1); //退出
    }
}

void ffout() //写入文件子函数
{
    fstream f1("e:\\VCbook\\wf3.txt",ios::out); // fstream f1 是既定义了I/O流的对象 f1,
        //又以写方式（ios::out）打开文本文件 wf3.txt,
        //双引号内是文件路径（即文件夹）\\文件全名
    ord(f1); //调用判断文件是否能打开的子函数
    f1<<"I am a C++ champion! n"; //可以打开文件，就写入文本信息（字符串的内容）
        //到文件中
    f1.close(); //关闭文件
}

void ffint() //读出文件子函数
{
    char a[100];
    fstream f1("e:\\VCbook\\wf3.txt",ios::in); // fstream f1 是既定义了I/O流的对象 f1,
    //又以读方式（ios::in）打开文本文件 wf3.txt
    ord(f1); //调用判断文件是否能打开的子函数
}

while(!fl.eof())//当不是文件末尾时读出文本信息，
//eof 函数表示“文件末尾”，没到文件末尾时，fl.eof()=0，!0=1，继续循环（读）；
//否则，结束循环

{
    fl.getline(a,70); //用 I/O 流成员函数 getline 读取一行文本，并存入变量 a 中
    cout<<a<<endl; //将读取到 a 中的一行文本输出到屏幕
}

fl.close();

void main()
{
    ffout(); //调写入文件子函数
    ffint(); //调读出文件子函数
}

将写出的程序与上述提纲分析比照，并用人脑跟踪运行，直至认为正确（即可以完成题目的功能，也符合C++的语法及规定），就可以转入下一步了。

3. C++帮助且裁判，人定胜机凯歌扬

将上面的程序输入计算机→编译→连接→如果无错→运行[→调试修改→如果无错→运行]。

上机实验记录如表18-1所示。

注意：使用完文件后，一定要关闭文件。

运行结果：

I am a C++ champion!

18.1.2 采用文件 I/O 流管理学生成绩档案

结果正确。

【例 18-2】请用文件 I/O 流的方法，对学生成绩档案进行管理。将学生成绩档案数据用二进制文件进行存储，包括学号、姓名、英语、计算机和中文成绩，并将其显示出来。

1. 用心分析人想通，机随人行写提纲

同样是按照 “人定胜机，机随人行” 的法则编程。

人的做法是：

1）写入：找到一本记录本→打开记录本→写入学生成绩档案信息→合上记录本。

2）读出：找到该记录本→打开记录本→读出学生成绩档案信息→抄在一张纸上（显示出来）→合上记录本。

2. 对号入座写文章，头脑运行改文章

根据上述提纲，结合 C++ 的文件 I/O 流语句，对号入座写文章——编写 C++ 源程序

代码。

程序设计思路：

这是用文件 I/O 流的方法对学生成绩档案进行管理，而且要用二进制文件存储，故也适合采用顺序结构。

首先，在主程序中打开文件 s6.dat，输入数据到结构变量 stu 中，并将数据写入文件 s6.dat 中，写完后，关闭文件；然后再打开文件 s6.dat，从中读出数据，并在屏幕上显示，读完后，再关闭文件。

程序代码如下：

#include<iostream.h>
#include<iomanip.h>
#include<fstream.h>
#include<stdlib.h>
#define MAX3 //自定义MAX代表课程的数目
#define NUM2 //自定义NUM代表学生的人数
struct student //声明结构 student
{
    int id;//学号
    char name[10]; //姓名
    int score[MAX]; //成绩数组
};

void main()
{
    long endpos;
    student stu;//定义 student 这种结构类型的变量 stu
    ofstream wr("e:\\VCbook\\mat3\\s6.dat", ios::binary | ios::app);
    // ios::binary 表示以写方式打开二进制文件 s6.dat
    // ios::app 表示将输出的内容追加到文件末尾
    if(!wr) //判断文件是否能打开
    {
        cerr<<"文件打不开"<<endl;
        exit(1);
    }
    for(int i=0; i<NUM; i++) //输入数据到 stu 中，并写入文件 s6.dat 中
    {
        cout<<"学号�";
        cin>>stu.id;
        cout<<"姓名";
        cin>>stu.name;
        cout<<"英语 计算机 中文成绩�";
        for(int j=0; j<MAX; j++)
            cin>>stu.score[j];
        wr.write((char*)& stu.sizeof(student)); //写入数据到文件 s6.dat 中
    }
    wr.close(); //关闭文件
    cout<<setiosflags(ios::left) //左对齐显示 stu 中的数据的字段名栏
}

<<setw(10)||<<"学号:"//每个字段的长度为10个字符

<<setw(10)||<"姓名:"

<<setw(10)||<"英语"

<<setw(10)||<"计算机"

<<setw(10)||<"中文成绩"<endl;

ifstream rr("e:\\VCbook\\mat3\\s6.dat",ios::binary);//以读方式打开二进制文件 s6.dat

if(!rr)
{
    cerr<<"文件打不开"<endl;
    exit(1);
}

rr.seekg(0,ios::end);//将读指针移到文件末尾

endpos=rr.tellg();//记录文件末尾位置

i=0;

rr.seekg(0,ios::beg);//将读指针移到文件头

while(rr.tellg()!=endpos)//读出文件 s6.dat 中的数据并左对齐显示，直到最后一条记录
{
    rr.read((char*)& stu,sizeof(student));//从文件中读出数据
    cout<<setw(10)||<stu.id
    <<setw(10)||<stu.name;
    for(int j=0;j<MAX;j++)
        cout<<setw(10)||<stu.score[j];
    cout<<endl;
}

rr.close();//关闭文件

将写出的程序与上述提纲分析比照，并用人脑跟踪运行，直至认为正确（即可以完成题目的功能，也符合C++的语法及规定），就可以转入下一步了。

3. C++帮助且裁判，人定胜机凯歌扬

将上面的程序输入计算机→编译→连接→如果无错→运行[→调试修改→如果无错→运行]。

运行结果（此次运行前该文本文件已写入了8位学生的数据）：

学号：9

姓名：王五

英语 计算机 中文成绩：778899

学号：10

学号：10

姓名：孙六

英语 计算机 中文成绩：556677

结果正确。

18.2 勤奋实践，总结评分

18.2.1 习题

1\. 将一段文本信息写入文本文件中，再将写入的信息读出，并显示读出的结果，请编程实现。

2．用二进制文件存储一些数据或信息，再读出这些被存储的数据或信息。请编写程序实现这些功能。

3．请对某个单位的职工工资数据进行读/写操作，其中，职工工资数据包括职工号、职工姓名、职工工资，并使用格式控制符打印输出这些数据，请编写实现上述功能的程序。

1. 请将第3题的文件用文本文件存储。

1. 在第3题的二进制文件的末尾添加一条新调入的职工的数据。

6．在第3题的职工工资文件中，假设某职工调动工作不在此单位了，请将该职工的数据删除。

1. 在第3题的职工工资文件中，某职工增加了工资，请做修改，改完后要保存到文件中，请编写程序实现。

8．在第3题的职工工资文件中，只想显示最后一位职工的数据，请编写程序实现该功能。

9．在第3题中，把读、写函数写成子函数形式，并使其有判断文件是否能打开的功能，用主函数调用这些子函数完成第3题的工作。

10．对10个学生的简单档案进行文件存储，档案的数据项目包括学生姓名、学号、出生年月、性别、籍贯、政治面貌，请选择最佳的I/O流方式完成这项工作。

18.2.2 思考题

1．对第3题的职工工资数据进行插入、查询操作，然后用文件进行保存，并取出这些数据，请编写程序实现。

1. 请编写程序，对例18-2中的学生成绩数据进行修改、删除等操作。

18.2.3 总结评分，继续提高

浏览、体验了例题、习题和思考题之后，说说自己的体会和收获，并认真总结，按表 18-2 给自己评判一下能得多少分。

不论得分多少，大家都要总结经验，扬长避短，勤奋努力，不断提高。

最后浏览一下本章的第4节，可以先考考自己，然后再浏览，以便使重点知识掌握得更牢固。

18.3 输入/输出流知识

C++这个物流公司是如何管理物流（I/O流）的呢？它有什么高超的本事，能把输入/输出信息管理得井井有条呢？C++对输入/输出信息的管理主要分为三大类：第一类，仓储式管理——文件I/O流；第二类，运输式管理——标准I/O流；第三类，临时内存管理——字符串I/O流。本节将介绍前两类，请认真观赏吧。

18.3.1 在什么情况下用到输入/输出流

第一类：文件 I/O 流（仓储式管理）。

当需要用文件保存管理信息，使其能像打开和关闭程序文件一样方便时用此。

例如，数据库类型的数据、文字等信息，如学生档案信息、学生成绩信息、仓库物品信息、商场商品信息等；一些特殊的要保存的信息，如身份证号码、密码等，用文件 I/O 流管理为好。

第二类：标准设备 I/O 流（运输式管理）。

当在指定的标准输入或输出设备中管理信息时用此。

例如，从标准输入设备（键盘）上输入信息的语句 cin，向标准输出设备（显示器）输出信息的语句 cout 等。

18.3.2 关于输入/输出流

1. 什么叫输入/输出流

输入/输出流是 C++程序对输入/输出信息的管理，这些管理包括对输入/输出流的设备、使用（如打开、关闭文件，读出或写入文件信息）等方面的管理，它主要分为三类，前面已叙述过。

2. 文件 I/O 流

（1） 文件是什么

把这个概念单提出来是不是小题大做了？读者对这个概念及其应用早已熟悉了，如Word文件，C++的源文件、头文件等。是的，这些都是文件，但光有C++的源文件、头文件这类程序文件，程序的运行还是不完善的，还应有数据信息文件。一切用数据说话，数据

文件相当于米，程序文件相当于巧妇，巧妇难为无米之炊啊！

有的读者会说，那以前单单有程序文件，这个巧妇不也可以“炊”得好吗？是的，但是要知道，那是因为在程序文件中有输入（信息数据）这部曲，所以巧妇能“炊”得好，但是在程序中输入的信息数据是不能保存下来的，当程序运行完毕，信息数据就消失了，也就产生了本章开头所提到的困惑。所以，要想程序能实际应用、完善应用，还需要用数据文件来支撑。

不论什么文件，都是保存在计算机的外存（外部存储器）中，如磁盘、硬盘、光盘、U盘等，这样才能在程序运行完毕或者断电后长期保存文件信息。

按文件信息的组织形式来分类，可分为 ASCII 码文件和二进制文件。ASCII 码文件也叫做文本文件（Text）或字符文件，二进制文件也称为内部格式文件或字节文件。

这两种文件的用途如下。

ASCII 码文件：当文件用于显示、打印或阅读时用此。

二进制文件：用于暂存，即经常要在程序运行时把数据保存进磁盘或从磁盘中取出来时用此。

（2）文件 I/O 流的定义和使用

这两种文件的使用没有绝对的界限，当两种用途均有，且某种用途多于另一种时，就采纳用途多的使用，或二者适时适地地使用。

通常情况下，在记录本上进行记录的步骤是：找到某本记录本→打开记录本→记录信息→合上记录本；在记录本上找出信息的步骤是：找到该本记录本→打开记录本→找出所要信息→合上记录本。类似地，可以把文件看成是记录本，因为文件就是用来存储信息的，与记录本的功能相似，只不过文件是通过计算机的操作来记录、管理信息而已。所以，文件的管理操作无外乎就是打开、关闭、读、写文件等。

C++对其管理的所有 I/O 流都定义了管理条例，这些管理条例分别声明在类中，所有 I/O 流的基类是 ios，其下有许多派生类，包括管理文件 I/O 流的派生类、声明这些派生类的头文件。

注意：要清楚输出（写）、输入（读）这些概念，它们均以计算机的内存为基准点。

写（到文件）=输出（内存→文件）。

读（出文件）=输入（内存←文件）。

下面来浏览和体验 C++ 是如何定义和使用文件 I/O 流的。

1）文件 I/O 流的定义。

这里的类还是第12章中讲的类，大家都知道，类是不能直接用类名来操作的，要定义类的对象，用对象来操作。前面已提到C++对文件I/O流的管理条例都已经制定在文件I/O流类中，那么，要对文件进行操作，也同样要定义这些类的对象，然后才能使用已制定的文件管理条例。所以，要先定义对象，再通过对象调用文件类的成员函数，然后才能对文件进行操作。另外，调用文件类的成员函数时还有一些规定，如文件是输入还是输出、怎样打开、是文本文件还是二进制文件等。归纳可知，定义文件I/O流有两种方式（通式）。

方式一：

类名 对象名://定义对象和引用对象成员的格式，与第12章中所讲的类的知识一样

对象名.成员函数名("文件名",[输入/输出方式][打开方式][二进制 binary]);

方式二（将方式一中的两句合二为一，一般多用此方式）：

类名 对象名("文件名",[输入/输出方式][打开方式][二进制 binary]);

上述两件方式中，有以下几点需要注意。

① 类名主要用到以下3种。

ifstream——读文件时用此，此方式若不注明读方式，则取其默认方式：读方式 ios::in，见例 18-4 和例 18-5。

ofstream——写文件时用此，此方式若不注明写方式，则取其默认方式：写方式 ios::out 和 ios::trunc，见例 18-3 和例 18-6。

fstream——读、写或又读又写文件时都可以用此，但一定要注明读方式 ios::in 或写方式 ios::out 或二者同时存在方式 ios::in | ios::out，见例 18-7 和例 18-8。

这 3 个类名在头文件 fstream.h 中声明，程序中要加上声明类名的头文件的包括语句 “#include”。

②文件名包含了文件路径，转路径要用两个反斜杠（\\）表示。

③ 输入/输出方式和打开方式的定义如表 18-3 所示。文件名后若有选项，则应以“，”与第一个选项相隔，选项中若有多种方式，则用按位或的符号“|”分隔。

ofstream out1:

out1.open("e:\\VCbook\\stul");//以写方式打开文本文件 stul.txt，因为没注明方式，

//所以以默认的写方式 ios::out 和方式 ios::trunc 打开文件

ord(out1); //调用判断文件是否能打开的子函数

【例18-4】

ifstream out2("e:\\VCbook\\stu1");//以读方式打开文本文件 stu1.txt，与例 18-3 同理，//以默认的读方式 ios::in 打开文件

【例18-5】

ifstream out2;

out2.open("e:\\VCbook\\p2.dat",ios::binary);//以读方式打开二进制文件 p2.dat

【例 18-6】

ofstream out1("e:\\VCbook\\p2.dat",ios::binary);//以写方式打开二进制文件 p2.dat

【例 18-7】

fstream f1("e:\\VCbook\\wfl.txt",ios::in|ios::out);//以读和写方式打开文本文件 wfl.txt,

//使用 fstream 必须指明以什么方式打开文件，此处同时指明两种方式，

//即读方式 ios::in 和写方式 ios::out

【例 18-8】

fstream wr("e:\VCbook\mat3\s6.dat",ios::in|ios::out|ios::binary|ios::app);
//以读和写方式打开二进制文件 s6.dat,
//并将数据追加到文件末尾

2）文件 I/O 流的使用。

已经司空见惯的输出语句 cout 和输入语句 cin，实际上是 ostream 等流类的对象，在 iostream.h 头文件中已做了声明，所以在程序中加上此头文件的包括语句 “#include”。

输入/输出的方法有以下几种（注意，除了已有的 I/O 流对象外，均要先用定义文件 I/O 流的两种方式之一定义对象名，再进行下述操作）。

方法一（文本文件和二进制文件均可用此法）：文件 I/O 流的使用方法与 cin、cout 的使用方法相同，只不过对象名换了，不是 cin 和 cout 了。

输出（写文件）时用：

对象名<<要输出的信息或其存储单元:

【例18-9】

cout<<学习 C++";

对应例 18-3 有：

out1<<12;//写入 12 到文件中

对应例 18-7 有：

f1<<"I am a C++ champion! \n";//写入文本信息到文件

输入（读文件）时用：

对象名>>被输入的信息的存储单元:

【例 18-10】

cin>>y;

对应例 18-4 有：

out2>>a; //用 I/O 流成员对象 out2 读取文本文件 stul.txt 的内容 12 到内存变量 a 中

方法二：二进制文件主要用 read（输入）和 write（输出）成员函数。

用 read 和 write 成员函数读/写二进制文件的方法如下。

read 语句的定义及使用:

对象名.read((char*))& 被读信息的首地址, sizeof(首地址的数据类型));

write 语句的定义及使用：

对象名.write((char)& 写入信息的首地址, sizeof(首地址的数据类型));

其中， $ (char^{*}) $是将读/写的信息强制转换成字符指针，sizeof(首地址的数据类型)是一次读/写文件的字节数（也可用其他方式表达此项）。

如例 18-2 所示。

3）文件的关闭。

注意：写完、读完文件后一定要将其关闭。

关闭文件的格式为：

对象名.close();

【例18-11】

f1.close(); //关闭文件，f1 是文件对象名

4）判断文件是否能打开。

判断文件能否打开的方法有以下几种（注意，以下各种方法中均要有头文件包括语句“#include”。）

方法一：

① if(!文件对象名)//如果打开文件失败，该文件对象名返回0值，因为!0=1，//所以就执行if中的复合语句

{
    cerr<<"文件打不开"<endl;//cerr 输出错误信息：文件打不开
    exit(1);//退出
}

void ord(ofstream f)
{
    if(!f)//如果打开文件失败，该文件对象名 f 返回 0 值，因为!0=1，
//所以就执行 if 中的复合语句
{
    cerr<<"文件打不开"<endl;//cerr 输出错误信息：文件打不开
}

方法二：

将方法一中的②句换为：

cout<<"文件打不开"<<endl;

方法三：

将方法一和方法二中的③句换为：

abort();

还有其他一些方法，此处不再一一介绍。

5）文件的随机访问。对文本文件的定位通常不准确，所以处理需要对文件准确定位的随机访问时，使用二进制文件较合适。它是靠文件中的一个文件指针来导引的。文件流中与文件指针关联的定位等成员函数如表18-4所示。

在表18-4中，有以下几点需要注意。

① 先区分文件操作是读（输入）还是写（输出），再选用对应的成员函数。

② 既可以读又可以写的文件，则可以不用区分。

③读的成员函数的末尾是g（get，除了gcount()外）。

④ 写的成员函数的末尾是 p (put)。

⑤ 参考位置（即文件中的参考点）有3个：

ios::beg：文件的开头处，这是默认的。

ios::cur：指针目前的位置。

ios::end：文件的末尾处。

⑥ 位移量是以参考位置为基准所移动的字节的数量，即移动多少字节。

表18-4中的成员函数的使用方法与前面讲的类的成员函数的使用方法一样，即：

I/O 流对象名.成员函数(实参);

下面是一些关于文件的随机访问的例子，假设已声明了输入流对象名为 $ \pi $，输出流对象名为 wr。

【例 18-13】把写指针移到文件开头。

wr.seekp(0,ios::beg);//因为参考位置已是开头处，所以位移量为0字节；//因为写指针意味着进行输出操作，所以用seek后带p的成员函数

long curpos3=wr.tellp();//返回了写（输出文件）指针的开头位置；因为 tellp()函数的//返回值为长整型，所以存放读位置值的变量 curpos3 用长整型

rr.seekg(-56,ios::end);//先把输入文件的指针移到倒数第56个字节的位置

long curpos=rr.tellg();//再返回该指针当前的位置值

【例 18-16】返回最后一次输入时的开始位置。

long endinput=rr.gcount();//返回最后一次输入所读入的字节数

rr.seekg(-endinput,ios::end);//从文件末尾起往后移动最后一次输入所读入的字节数

long curpos2=rr.tellg();//返回指针当前的位置值

【例 18-17】将输出文件的指针向前移动到第 84 个字节的位置，并返回该指针当前的位置值。

wr.seekp(84);//将输出文件的指针向前移动到第84个字节的位置

long curpos3=wr.tellp();//返回该指针当前的位置值

cout<<curpos3<<endl;//显示该指针当前的位置值

【例 18-18】当读入到第 112 个字节时，中间的 56 个字节的内容不要，移动读指针位置，并返回该指针当前的位置值。

if(long currun=rr.tellg()==112)//当读指针读入到第112个字节时
{
    rr.seekg(56,ios::cur);//将读指针向前移56个字节
    long inpos=rr.tellg();//返回该指针当前的位置值
    cout<<inpos<<endl;//显示该指针当前的位置值
}

（3） 查看写入的文本文件内容

在调试程序或运行程序时，可以查看写入的文本文件内容，也可以大致看看二进制文件是否写入了一些乱码，来判断文件是否写入、是否正常。

查看写入的文本文件内容的方法有以下7种。

1）直接双击该文本文件的图标查看。

2）用 Windows 的记事本打开查看。

3）在 VisualC++6.0 中，打开文件查看。

4）用 Windows 的写字板打开查看。

5）在 Windows 中用其他打开文本文件的方式查看。

6）在 DOS 界面下，找到文件路径，输入 “type 全文件名”，然后按〈Enter〉键，即可查看。

7）用 C++ 编写程序来打开文件、读出文件内容并显示，见例 18-1 和例 18-2。用这种方法还可以查看二进制文件。

3. 标准 I/O 流

读者已熟练运用的 cout、cin 和这一章讲到的 cerr 都是 iostream.h 头文件中定义的标准 I/O 流对象。所谓标准，就是这些对象输入或输出的具体行为是指定好的，例如，cout 是将具体内容输出到屏幕，cin 是从键盘输入信息，并写入 cin 之后的变量中，cerr 是输出错误信息到屏幕。

还可用 get、getline、put 等输入、输出的公有成员函数提取和插入信息。

【例18-19】

c2=cin.get();//将从键盘读入的内容存放在变量 c2 中

cout.put(c2);//把变量 c2 的内容显示在屏幕上

对应例 18-1 有：

f1.getline(a,70); //用 I/O 流成员函数 getline 读取一行文本

18.3.3 如何运用输入/输出流

运用 I/O 流时，根据前面所讲述的知识，选用合适的 I/O 流方式，并正确书写语句，再加上调试和查看，一般就可以了。

下面举两个综合性的例子。

1. 关于文本信息的例子

【例 18-20】将 “我爱中国” 这段文字信息写入二进制数据文件中，然后读出该文件的内容，并显示在屏幕上。

（1）用心分析人想通，机随人行写提纲

同样是按照 “人定胜机，机随人行” 的法则编程。

人的做法是：

1）写入：找到一本记录本→打开记录本→写入“我爱中国”→合上记录本。

2）读出：找到该记录本→打开记录本→读出“我爱中国”→抄在一张纸上（显示出来）→合上记录本。

（2） 对号入座写文章，头脑运行改文章

根据上述提纲，结合 C++ 的文件 I/O 流语句，对号入座写文章——编写 C++ 源程序代码。

程序设计思路：

对应于上述提纲，记录本就是文件，打开记录本就是打开文件，合上记录本就是关闭文件，其余同提纲。

这是用文件 I/O 流的方法，通过二进制文件对一个字符串进行操作，适合采用顺序结构。

首先，在主程序中调用写入文件子函数，实现将字符串“我爱中国”写入二进制文件，然后在主程序中调用读出文件子函数，实现将字符串“我爱中国”的内容读出到缓冲区，再将读取的字符串输出到屏幕进行显示。

程序代码如下：

//ex18-10.cpp
#include<fstream.h>
#include<iostream.h>
#include<stdlib.h>

void ord(fstream f1)//判断文件是否能打开的子函数
{
    if(!f1)
        {
            cerr<<"文件打不开"<<endl;
            exit(1);
        }
}

void ffout()//写入文件子函数
{
    fstream f1("e:\\VCbook\\wf2.dat",ios::out|ios::binary|ios::ate|ios::trunc);
    //以写方式打开二进制文件 wf2.dat, ios::ate 表示文件指针指向文件末尾;
    //ios::trunc 表示将原有内容全部删除; 如文件不存在, 就建立新文件
    ord(f1);//调用判断文件是否能打开的子函数
    f1<<"我爱中国！\\n";//写入文本信息到文件
    f1.close();//关闭文件
}

void ffint()//读出文件子函数
{
    char a[100];
    fstream f1("e:\\VCbook\\wf2.dat",ios::in|ios::binary);
        //以读方式打开二进制文件 wf2.dat
    ord(f1);//调用判断文件是否能打开的子函数
    while(!f1.eof())//当不是文件末尾时读出文本信息
    {
        f1.getline(a,70);//用 I/O 流成员函数 getline 读取一行文本
        cout<<a<<endl;//将读取的一行文本输出到屏幕
    }
    f1.close();
}

void main()
{
    ffout();//调用写入文件子函数
    ffint();//调用读出文件子函数
}

将写出的程序与上述提纲分析比照，并用人脑跟踪运行，直至认为正确（即可以完成题

目的功能，也符合 C++ 的语法及规定)，就可以转入下一步了。

（3）C++帮助且裁判，人定胜机凯歌扬

将上面的程序输入计算机→编译→连接→如果无错→运行[→调试修改→如果无错→运行]。

运行结果：

我爱中国！

结果正确。

2. 关于数字信息的例子

【例 18-21】在主函数中对一个数组赋值，在子函数中将该数组信息写入二进制数据文件中，并以带参数的方式传递数组信息，然后再用另一个子函数从二进制文件中读出其内容，并显示在屏幕上。

（1）用心分析人想通，机随人行写提纲

同样是按照 “人定胜机，机随人行” 的法则编程。

人的做法是：

1）在主函数中声明一个数组并赋值→调用写入文件子函数，并将该数组信息以实参方式传递给写入文件子函数→再调用读出文件子函数。

2）写入文件子函数：找到一本记录本→打开记录本→写入该数组信息→合上记录本。

（2）对号入座写文章，头脑运行改文章

3）读出文件子函数：找到该记录本→打开记录本→读出该数组信息→抄在一张纸上（显示出来）→合上记录本。

根据上述提纲，结合 C++ 的文件 I/O 流语句，对号入座写文章——编写 C++ 源程序代码。

程序设计思路：

这是用文件 I/O 流的方法，通过二进制文件对一个数组进行操作，适合采用顺序结构。

程序代码如下：

//ex18-18.cpp
#include <iostream>
#include <fstream>
#include <fstream>
using namespace std;

/#include

#define N 10

void fread()//文件数据读取
{
    ifstream infile("date12.dat", ios::in|ios::binary);
    if(!infile)
        cout<<"error"<<endl;
    exit(1);
}

int b[N];//定义存放读出的文件数据的数组 b
for (int i=0;i<N;i++)
{
    infile>>b[i];//将文件数据一个个地读出，并存放在数组的对应元素中
}
infile.close();
for (int j=0;j<N;j++)
{
    cout<<b[j]<<endl;
}

void fwrite(int a[])//文件数据写入
{
    fstream outfile("date12.dat",ios::out[ios::binary]);
    if(!outfile)
    {
        cout<<"error"<<endl;
        exit(1);
    }
    for(int i=0;i<N;i++)
        outfile<<a[i]<<"";//将数组 a 中的元素一个个地写入到文件中
    outfile.close();
}

int main()//主函数
{
    int a[N];
    for(int i=0;i<N;i++)//给数组 a 赋值
    a[i]=10*i;
    fwrite(a);//带着实际参数（数组 a）调用写入文件子函数
    fread();//调用读出文件子函数
    return 0;
}

将写出的程序与上述提纲分析比照，并用人脑跟踪运行，直至认为正确（即可以完成题目的功能，也符合C++的语法及规定），就可以转入下一步了。

（3）C++帮助且裁判，人定胜机凯歌扬

将上面的程序输入计算机→编译→连接→如果无错→运行[→调试修改→如果无错→运行]。

运行结果：

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

结果正确。

此题若用 read 和 write 成员函数编写程序，又该如何进行呢？请读者自行设计。

关于二进制文件的例子还可参考例 18-2 和例 20-2。

18.4 输入/输出流的亮点

输入/输出流是 C++ 程序对输入/输出信息的管理。

1. 在什么情况下用输入/输出流的亮点

第一类：文件 I/O 流（仓储式管理）。当需要用文件保存管理信息，使其能像打开和关闭程序文件一样方便时用此。

第二类：标准 I/O 流（运输式管理）。当在指定的标准输入或输出设备中管理信息时用此。

2. 输入/输出流具体知识的亮点

1）文件是能长期保存信息的，它保存在计算机的外部存储器中。

文件分为文本文件和二进制文件，文本文件多用于显示、阅读、打印等直观输出，二进制文件多用于暂存，可根据实际情况对二者进行适当选用。

2）使用文件时的步骤：定义→打开→使用（读或写）→关闭。

定义和打开文件这两步可以分开，也可以合二为一。

要清楚输出（写）、输入（读）这些概念，它们均以计算机的内存为基准点。

写（到文件）=输出（内存→文件）。

读（出文件）=输入（内存←文件）。

文件 I/O 流的定义和打开一般多用合二为一的方式：

类名 对象名("文件名",[输入/输出方式][打开方式][二进制 binary]);

类名主要用到以下三种。

ifstream——读文件时用此。

ofstream——写文件时用此。

fstream——读、写或又读又写文件时都可以用此。

对于文件 I/O 流，输入/输出的方法有以下几种。

方法一（文本文件和二进制文件均可用此法）：文件 I/O 流的使用方法与 cin、cout 的使用方法相同，只不过对象名换了，不是 cin 和 cout 了。

输出（写文件）时用：

对象名<<要输出的信息或其存储单元:

输入（读文件）时用：

对象名>>被输入的信息的存储单元:

方法二：二进制文件主要用 read（输入）和 write（输出）成员函数。

用 read 和 write 成员函数读/写二进制文件的方法如下。

read 语句的定义及使用:

对象名.read((char)& 被读信息的首地址， sizeof(首地址的数据类型));

write 语句的定义及使用：

对象名.write((char)& 写入信息的首地址，sizeof(首地址的数据类型));

写完、读完文件后一定要将其关闭，关闭文件的格式为：

对象名.close();

3）标准 I/O 流不能保存信息，即只是输入、输出到指定的设备上，并没有以文件的形式保存在计算机的外部存储器中，例如，cin——从键盘输入，cout——输出到屏幕。

3. 运用输入/输出流的亮点

1）首先，按照题述的任务要求进行规划设计，采用合适的 I/O 流方式，并规划好在程序的何处设置输入、输出。

例如，若采用文件 I/O 流方式，当添加了数据或修改了数据时，就应更新文件，即要写入文件；当要显示、打印时，就应从文件中读出信息。

2）按各种 I/O 流的格式，正确书写和使用。

3）调试中还可以查看文件，以帮助确认程序的对错。