交互

C++语句类型

• 声明语句
• 赋值语句
• 消息语句
• 函数调用
• 函数原型
• 返回语句

交互

控制台 I/O

概念、底层原理

• 头文件

  • 依赖于头文件iostream
  • 该头文件定义了处理输入的istream类和处理输出的ostream类
  • 该头文件声明了一个名为cout的ostream对象，和名为cin的istream对象
  • 该头文件的引用元素（cout、endl）使用名称空间std

• <<运算符

  • 可以使用运算符<<来显示各种类型的数据，依赖于运算符重载的原理

  • 运算符重载：即一个符号可以有多种含义，这里的插入运算符<<和左移动运算符<<写法一样，程序通过上下文判断含义

  • 非包裹形式：<<，表示该语句将字符串发送给cout（流动式，而非用()）

• 换行

  • endl和\n，均能换行，前者是控制符，后者是转移来的换行符

• 窗口补充

  • 窗口环境不自动关闭：返回前加入cin.get();

输出

• 输出成员函数
  • cout << ""（本身）
  • cout.put()，输出单个字符
  • cout.setf()，清除小数的小数点后面的零

输入

• cin的常用成员函数
  • cin >> 变量（本身）
  • cin.get(name, arSize)
  • cin.getline(name, arSize)
  • cin.clear()
  • cin.eof()、cin.fail()
• 每次读取多少（cin的成员函数）

  • cin面向单词输入

    • 使用：cin >> 变量，使用空白（空格、制表符、换行符）确定字符串的结束位置，并丢弃空白、添加空字符
    • 输入队列情况：连续读取的缺陷：空格只是结束、并不会结束输入阶段执行后面指令 在连续输入时，如果使用空格或制表符输入多个单词，这些单词会以此进入输入队列 即：如果上一个输入接受了多个单词，会以此让下个输入接受多余的单词 比如：第一次输入Alistair Dreeb，那么该次输入接受Alistair，下一个输入跳过输入阶段，直接接受Dreeb

  • cin.get面向行的输入（旧）

    • 使用：cin.get(变量,arSize)，使用换行符确定字符串的结束位置，但不丢弃换行符、在换行符之前添加空字符

    • 输入队列情况：在输入完一行后，输入队列中会有一个换行符，如果接着输入则会接受一个 头部有换行符的字符串 解决方案：使用一个不带参数的get把输入队列中的换行符给处理掉，cin.get()，为下次输入做好准备

  • cin.getline面向行的输入（新）

    • 使用：cin.getline(变量,arSize)，使用换行符确定字符串的结束位置，并丢弃换行符、并添加空字符
    • 输入队列情况：无多余字符串残留

  • get与getline区别

    • cin.getline(变量,arSize);等价于cin.get(变量,arSize);cin.get();等价于cin.get(name, ArSize).get(); （链式调用）
    • 老版本并没有getline()
    • get()看起来麻烦，但检查错误更容易些，如：可以知道是否是因为遇到换行符才停止了读取，而非因为数组填满等原因
• 其他问题
  • 赋值情况&数组越界：结束标记字符不是必然的，在输入语句赋值给非字符串时会自动截断。举例：
    • char ch; cin >> ch;，输入字符不进行转换。当读入第一个字符后，停止该条输入语句，剩余字符进入输入队列
    • int n; cin >> n;，输入字符会转换为数字。当遇到非数字字符后，停止该条输入语句，剩余字符进入输入队列
    • double x; cin >> x;，输入字符自动转换为浮点。当遇到非浮点数字符后，停止该条输入语句，剩余字符进入输入队列
    • char s[50]; cin >> s;，输入字符不进行转换。当遇到空白字符后，停止该条输入语句，剩余字符进入输入队列 当输入字符过长，停止该条输入语句，剩余字符进入输入队列
    • char s[50]; cin.getline(word,50);，与上条基本相同 字符过长时该方法还会额外设置失效位（failbit）并关闭后面的输入
  • 失效位的情况：
    • 空行问题：当get()读取空行后会设置失效位并阻断后面的输入
    • 数组越界问题：当数组越界，getline()方法会设置失效位并阻断后面的输入
    • 恢复手段：可以用cin.clear()恢复输入

输入输出（与C不同）

输入输出：

编程语言	C（弱类型）	C++（弱类型 - 强一点）	Python（强类型）	Java（强类型）
输入	scanf("%d", &var) putchar()	cin >> var cin.get(变量,arSize) cin.getline(变量,arSize)	var=input()
保存方式	按格式保存	智能对象	string类型
——	——————	——————	——————	——————
输出	printf("") getchar()	cout << ""（智能对象） cout.put()	print("")	System.out.println(“”)
库的依赖	依赖于标准库<stdio.h>	依赖于库<iostream>	使用内置函数
默认换行	否	否	是	是
智能转换	否，一般用格式化输出	是，cout << 1	是，print(1)	是
字符拼接		cout << '1' '1'	直接+就行	直接+就行
与数拼接	#include <string.h> strcat('1',1);	cout << '1' << 1	直接+就行	直接+就行

文件 I/O

文件替代键盘输入（其实也是控制台 I/O）

gofish <fishtale，这样程序将从fishtale文件（而非键盘）获取输入（<是Unix和Windows命令提示符模式的重定向运算符）

文件尾条件

• 检测文件尾（EOF）

  • （通常EOF被SACII编码后为-1，也可以此来检测检测）
  • 检测到EOF后，cin将eofbit和failbit都设置为1
  • cin.eof()，可查看eofbit是否被设置，是则返回ture
  • cin.fail()，可查看failbit或eofbit是否被设置，是则返回ture

• 键盘可模拟文件尾条件：

  • Unix：行首按下Ctrl+D
  • Windows：任意位置按下Ctrl+Z 和 Enter

• 清除文件尾标记，使输入继续进行

  • 使用cin.clear()

• 常用做法

  • 一般不用!cin.fail()或!cin.eof()而用cin.get(ch)，后者可以检测其他失败原因（如磁盘故障）
  • while (cin.get(ch)) {}

• cin.get(ch)与ch=cin.get()区别

  • 使用选择：前者可以使用链式调用，后者主要用于stdio.h转iostream时替换方便

  • 属性	cin.get(ch)	ch=cin.get()
    传递输入字符的方式	赋值给ch	将函数返回值赋给ch
    用于字符输入时函数的返回值	istream对象（执行bool转换后为true）	int类型的字符编码
    到达EOF时函数的返回值	istream对象（执行bool转换后为false）	EOF

简概

• 头文件
  • 依赖于头文件fstream
  • 头文件定义了处理输出的ofstream类和处理输入的ifstream类
  • 需要将文件和ofstream对象或ifstream对象关联起来。为此可以使用open()方法，并在使用后使用close()关闭
  • 使用名称空间std
  • ifstream也有get()、getline()、eof()、fail()等方法
• <<运算符

输出

• 使用

  • 主要步骤：(1) 头文件，(2) 创建一个ofstream对象，(3) 将该ofstream对象与一个文件关联起来，(4) 就像使用cout那样使用ofstream对象 （与cout相比多了第2、3步）

  • demo：

  •   #include <fstream>
      ofstream fout; // 不叫fout也行
      fout.open("fish.txt"); // 接受一个C-风格字符串作为参数（其可以是一个字面字符串，也可以是数组字符串）
      fout << "写入文件的内容" << endl;
      fout.close(); // 使用完应当关闭（防止同时写入同一文件/防止中途文件路径改变的设计？）
    

输入

• 使用

  • demo：

  •   #include <fstream>
      ifstream fin; // 不叫fin也行
      fin.open("fish.txt");
      char filename[50];
      fin >> filename;
      fin.close();
    

• 可能需要的检查

  • 文件可能不存在或权限不足打不开，使用ifstream对象.is_open()判断，若文件打开成功则返回true （写在open()语句的后面） （较老编译器不支持则使用good()来代替）
  • 读取文件不应超过EOF，使用eof()判断
  • 可能遇到类型不匹配的情况，使用fail()判断（EOF时也返回true）
  • 文件受损或硬件故障，使用bad()或good()判断