前言
很多编程语言都有自己的输入输出流，流是一种抽象的概念，为了方便我们使用各种输入输出设备从而抽象出来的概念。
目录
1.C语言的输入和输出
2.流的概念
3.C++IO流
3.1C++标准I/O流
3.2C++文件I/O流
4.stringstream的简单介绍
1.C语言的输入和输出
在C语言中我们用到最频繁的输入输出方式就是printf()和scanf（） 。scanf是从标准输入设备（键盘）中读取数据，并将值存储到变量中。printf（）：是将指定的文字/字符串输出到标准输出设备（屏幕上）。（printf需要注意数据输出的精度和宽度）。如下图所示：
输入输出缓冲区的优势：
1. 可以屏蔽掉低级I/O的实现，低级的I/O实现依赖操作系统本身的内核实现，所以如果能够屏蔽掉这部分的差异，可以很容易的写出移植性好的代码。
2.可以使用这部分的内容实现“行”读取行为，对于计算机而言没有行这个概念，有了这部分，就可以定义行的概念了，然后解析缓冲的内容，返回一个行。
2.流的概念
流即流动的意思，是物质从一处流向另一处的过程，是对一种有序连续且具有方向性的数据（其单位可以是：bit，bite，packet ）的抽象描述。
C++流是指信息从外部输入设备（如键盘）向计算机内部（如内存）输入和从内存向外部输出设备（显示器）输出的过程，这种输入输出的过程被形象的比喻为流。
它的特点：有序连续，具有方向性。
为了实现这种流动，C++定义了I/O标准库，这些每个类都被称为流/流类，用以完成某方面的功能。
3.C++IO流
C++系统实现了一个庞大的类库，其中ios为基类，其他类都是直接或者间接派生自ios类。
3.1C++标准I/O流
C++标准库提供了4个全局流对象cin,cout,cerr,clog，使用cou进行标准输出，即将内存中的数据输入到标准输出上（显示屏），使用cin进行标准输入即数据通过键盘输入到程序中，同时c++标准库还提供了cerr进行标准错误的输出，以及clog进行日志输出，从上图可以看出，cout，cerr，clog是ostream类的三个不同对象，因此这三个对象现在基本没有区别，只是它们的应用场景不同。
在使用时必须包含头文件并引入std标准命名空间。
注意：
1.cin为缓冲流。键盘输入的数据保存在缓冲区，当要提取时，是从缓冲区中拿，如果一次输入过多，会留在那里慢慢用，如果输入错了必须在回车之前进行修改，如果回车键按下以后就无法挽回了，只有把输入缓冲区的数据读完，才能进行重新输入。
2.输入的数据类型必须与要提取的数据类型保持一致，否则出错，出错只是在流的状态字state中对应的位置置一，程序继续。
3.空格和回车都可以当做数据之间的分隔符，所以多个数据可以一行输入，也可以分行输入。但是如果是字符型或者字符串，则空格（ASCII码为32）无法用cin输入，字符串中也不能有空格。回车符也无法读入。
4.cin和cout可以直接输入和输出内置类型数据，原因：标准库中已经将所有的内置类型的输入和输出重载了。 
5.对于自定义类型，如果要支持cin和cout的标准输入和输出，需要对<<和>>进行重载。
6.istream类型对象转换为逻辑条件判断值
istream& operator>> (int & val);
explicit operator bool()const;
实际上我们使用while(cin>>i)去流中提取对象数据时，调用的是operator>>，返回值是istream类型的对象，那么这里可以做逻辑条件值，源于istream的对象又调用了operator bool,operator bool调用时如果接受流失败或者有结束标志，则返回false。
#include<iostream>
using namespace std;
class Date
{
friend istream& operator>>(istream& in, Date& d);
friend ostream& operator<<(ostream& out, Date& d);
public:
Date(int year = 1, int month = 1, int day = 1)
:_year(year)
,_month(month)
,_day(day)
{
}
operator bool()
{
//这里是随意写的
if (_year == 0)
return false;
else
return true;
}
private:
int _year;
int _month;
int _day;
};
istream& operator>>(istream& in, Date& d)
{
in >> d._year >> d._month >> d._day;
return in;
}
ostream& operator<<(ostream& out, Date& d)
{
cout << d._year << " " << d._month << " "<<d._day;
return out;
}
//c++I/O流使用面向对象+运算符重载的方式
//能更高的兼容自定义类型，流插入和流提取
int main()
{
//自动识别类型的本质就是--函数重载
//内置类型可以直接使用--因为库里面ostream类型已经实现了
int i = 0;
int j = 1;
cout << i << endl;
cout << j << endl;
//自定义类型则需要我们自己重载<< 和 >>
Date d(2023, 1, 1);
cout << d << endl;
while (d)
{
cin >> d;
cout << d;
}
return 0;
}3.2C++文件I/O流
C++根据文件内容的数据格式分为二进制文件和文本文件。采用文件流对象操作文件的一般步骤：
1.定义一个文件流对象
ifstream ifile(只输入用)
ofstream ofile（只输出用）
fstream iofile（即输入又输出用）
2.使用文件流对象的成员函数打开一个磁盘文件，使得文件流对象和磁盘建立联系。
3.使用提取和插入运算符对文件进行读写操作，或使用成员函数进行读写操作
4.关闭文件
#include<iostream>
#include<fstream>
#include<string>
using namespace std;
struct ServerInfo
{
char _address[32];
int _port;
};
struct ConfigManager
{
public:
ConfigManager(const char* filename)
:_filename(filename)
{
}
void WriteBin(const ServerInfo& info)
{
ofstream ofs(_filename, ios_base::out | ios_base::binary);
ofs.write((const char*)&info, sizeof(info));
}
void ReadBin(ServerInfo& info)
{
ifstream ifs(_filename, ios_base::in | ios_base::binary);
ifs.read((char*)&info, sizeof(info));
}
//c++文件的优势就是可以对内置类型和自定义类，都可以使用。
//一样的方式，去流插入和流提取数据
//自定义类型需要重载输入和输出
void WriteText(const ServerInfo& info)
{
ofstream ofs(_filename);
ofs << info._address << " " << " " << info._port << endl;
}
void ReadText(ServerInfo& info)
{
ifstream ifs(_filename);
ifs >>info._address>>info._port ;
}
private:
string _filename;//配置文件
};
int main()
{
ServerInfo winfo = { "192.168.140.0",80 };
//二进制读写
ConfigManager cf_bin("test.bin");
cf_bin.WriteBin(winfo);
ServerInfo rbinfo;
cf_bin.ReadBin(rbinfo);
cout << rbinfo._address << rbinfo._port << endl;
//文本读写
ConfigManager cf_test("test.txt");
cf_test.WriteText(winfo);
ServerInfo rtinfo;
cf_test.ReadText(rtinfo);
cout << rtinfo._address << " " << rtinfo ._port<< " " << endl;
return 0;
}4.stringstream的简单介绍
在C语言中，如果想要将一个整形变量的数据转换为字符串格式，该怎么做呢？
1.可以使用itoa()函数
2.使用sprintf()函数
但是使用两个函数在进行转化时都需要先给出保存结果的空间，那么空间给多大呢？就不太好界定，而且转换格式不匹配时，还可能得到错误的结果甚至程序崩溃。
#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
int n = 12345678;
char s1[32] ;
_itoa(n, s1, 10);
int n2 = 98765431;
char s2[20];
sprintf(s2, "%d", n2);
cout << s1 << endl << s2 << endl ;
return 0;
}在c++中可以使用stringstream类对象来避免这个问题。
在程序中如果想要使用stringstream，必须包含头文件。在该头文件下，标准库分为三个类：istringstream,ostringstream和stringstream，分别用来进行流的输入，输出和输入输出操作。
stringstream主要可以用来：
1.将数值类型格式化为字符串
int main()
{
int a = 12345678;
string sa;
//将一个整形变量转化为字符串，存储到string类对象中
stringstream s;
s << a;
s >> sa;
cout << sa << endl;
//clear()
//注意多次转换时必须使用clear将上次转换的状态清除掉
//stringstream在转换结尾时（即最后一个状态后）会将内部的状态设置为badbit
//因此下一次转换是必须调用clear()将状态重置为goodbit才可以转换
//但是clear()不会将stringstream底层的字符串清空、
//s.str("");
//将stringstream底层管理的string对象设置成"";
//否则多次转换时，会将结果全部累计在底层的string对象中
s.str("");
s.clear();
double d = 123.45;
s << d;
s >> sa;
cout << sa << endl;
string sValue;
sValue = s.str();
cout << sValue << endl;
return 0;
}
2.字符串拼接
int main()
{
stringstream sstream;
//将多个字符串放入ssteram中
sstream << "first" << " " << "string,";
sstream << "second string";
cout << "strResult is: " << sstream.str() << endl;
//清空sstream
sstream.str("");
sstream << "third string";
cout << "After clear, strResult is: " << sstream.str() << endl;
return 0;
}
3.序列化和反序列化
struct ChatInfo
{
string _name;//名字
int _id;//id
string _msg;//聊天信息
};
int main()
{
//结构信息序列化字符串
ChatInfo winfo = { "张三",12345,"晚上一起玩游戏" };
ostringstream oss;
oss << winfo._name << " " << winfo._id << " " << winfo._msg;
string str = oss.str();
cout << str << endl;
//字符串解析成结构信息
ChatInfo rInfo;
istringstream iss(str);
iss >> rInfo._id >> rInfo._msg >> rInfo._name;
cout << "--------------------------------------" << endl;
cout << "姓名：" << rInfo._name << "(" << rInfo._id << ") ";
cout << rInfo._name << ":>" << rInfo._msg << endl;
cout << "-------------------------------------------------------"
<< endl;
return 0;
}有点枯燥了，还是有点用处的。
