[C++ Primer Note7] IO库

C++语言不直接处理输入输出，而是通过一组定义在标准库中的类型来处理IO。这些类型支持从设备读取数据，向设备写入数据的IO操作，设备可以是文件，控制台窗口等等

1. 我们前文已经提到过很多IO库设施，这里再做一个简单的回顾：

• 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，通常用于输出错误信息，写入到标准错误
• >>运算符，用来从一个istream对象读取输入数据
• <<运算符，用来向一个ostream对象写入输出数据
• getline函数，从一个给定的istream读取一行数据，存入一个string对象中

2. 除了定义了用于读写流的基本类型的iostream头文件外，fstream定义了读写命名文件的类型，sstream定义了读写内存string对象的类型
3. ifstream和istringstream都继承自istream（对于输出类型也一样），我们可以像使用istream对象一样来使用前两者。
4. IO对象不能被拷贝，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，所以引用不能是const的。
5. IO类定义了一些函数和标志来帮助我们访问和操纵流的条件状态，包括状态的查询和设置，此处不赘述。
6. 每个输出流都管理一个缓冲区，用来保存读写的数据，从而将程序的多个输出操作组合成单一的系统级写操作。导致缓冲刷新的原因有很多：

• 程序正常结束（main函数return）
• 缓冲区满
• 使用操纵符如endl来显式刷新缓冲区
• 在每个输出操作之后，我们可以用操纵符unitbuf设置流的内部状态来清空缓冲区。
• 一个输出流可能被关联（tie)到另一个流。当读写主动关联的流时，被关联到的流的缓冲区会被刷新。默认情况下，cin和cerr关联到cout。读cin或写cerr会导致cout的缓冲区被刷新。

7. IO库还有两个类似endl的操纵符：flush和ends，flush刷新缓冲区不输出额外的字符；ends向缓冲区插入一个空字符，然后刷新缓冲区。
8. 如果想在每次输出操作后都刷新缓冲区，我们可以使用unitbuf操纵。
   nounitbuf则重置流

    cout<<unitbuf;
    cout<<nounitbuf;

9. 程序崩溃后，输出缓冲区是不会刷新的。
10. 当一个输入流关联一个输出流，任何试图从输入流读取数据的操作都会先刷新关联的输出流。标准库将cout和cin关联在一起，所以：

    cin>>val;

将导致cout的缓冲区被刷新，这对交互式系统而言有重要意义，因为用户输入提示会在读操作之前被打印出来。
11.关联操作通过tie函数实现，具体用法不赘述。每个流同时最多关联一个流，但多个流可以同时关联到同一个ostream。

11. 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，以及fstream可以读写给定文件。这些类型提供的操作与我们之前使用过的对象cin和cout的操作一样，除此以外还增加了一些新的成员来管理与流关联的文件。
12. 当我们想要读写一个文件时，可以定义一个文件流对象，并将对象与文件通过open成员函数关联起来。也可以在初始化时指定，此时open自动被调用。

    ifstream in(filename);

13. 因为在要求使用基类对象的地方，我们可以用继承类型的对象代替。所以，接收一个iostream类型引用或指针参数的函数，可以用一个对应的fstream（sstream）类型来调用。
14. 每个流都有一个关联的文件模式，用来指出如何使用文件（包括读，写，追加写入等），此处也不赘述。
15. sstream头文件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既可读也可写。这些类型在需要对string进行细致的控制的时候（比如制造格式输出）是很有用的，但大体来说使用频率低于前述两种流类型。