# C++ 基本的输入输出 C++ 标准库提供了一组丰富的输入/输出功能，我们将在后续的章节进行介绍。本章将讨论 C++ 编程中最基本和最常见的 I/O 操作。 C++ 的 I/O 发生在流中，流是字节序列。如果字节流是从设备（如键盘、磁盘驱动器、网络连接等）流向内存，这叫做**输入操作**。如果字节流是从内存流向设备（如显示屏、打印机、磁盘驱动器、网络连接等），这叫做**输出操作**。 ### I/O 库头文件 下列的头文件在 C++ 编程中很重要。 | 头文件 | 函数和描述 | |-----|-----| | `<iostream>` | 该文件定义了 **cin、cout、cerr** 和 **clog** 对象，分别对应于标准输入流、标准输出流、非缓冲标准错误流和缓冲标准错误流。 | | `<iomanip>` | 该文件通过所谓的参数化的流操纵器（比如 **setw** 和 **setprecision**），来声明对执行标准化 I/O 有用的服务。 | | `<fstream>` | 该文件为用户控制的文件处理声明服务。我们将在文件和流的相关章节讨论它的细节。 | ### 标准输出流（cout） 预定义的对象 **cout** 是 **ostream** 类的一个实例。cout 对象"连接"到标准输出设备，通常是显示屏。**cout** 是与流插入运算符 << 结合使用的，如下所示： ~~~ #include <iostream> using namespace std; int main( ) { char str[] = "Hello C++"; cout << "Value of str is : " << str << endl; } ~~~ 当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果： ~~~ Value of str is : Hello C++ ~~~ C++ 编译器根据要输出变量的数据类型，选择合适的流插入运算符来显示值。<< 运算符被重载来输出内置类型（整型、浮点型、double 型、字符串和指针）的数据项。 流插入运算符 << 在一个语句中可以多次使用，如上面实例中所示，**endl** 用于在行末添加一个换行符。 ### 标准输入流（cin） 预定义的对象 **cin** 是 **istream** 类的一个实例。cin 对象附属到标准输入设备，通常是键盘。**cin** 是与流提取运算符 >> 结合使用的，如下所示： ~~~ #include <iostream> using namespace std; int main( ) { char name[50]; cout << "请输入您的名称： "; cin >> name; cout << "您的名称是： " << name << endl; } ~~~ 当上面的代码被编译和执行时，它会提示用户输入名称。当用户输入一个值，并按回车键，就会看到下列结果： ~~~ 请输入您的名称： cplusplus 您的名称是： cplusplus ~~~ C++ 编译器根据要输入值的数据类型，选择合适的流提取运算符来提取值，并把它存储在给定的变量中。 流提取运算符 >> 在一个语句中可以多次使用，如果要求输入多个数据，可以使用如下语句： ~~~ cin >> name >> age; ~~~ 这相当于下面两个语句： ~~~ cin >> name; cin >> age; ~~~ ### 标准错误流（cerr） 预定义的对象 **cerr** 是 **ostream** 类的一个实例。cerr 对象附属到标准错误设备，通常也是显示屏，但是 **cerr** 对象是非缓冲的，且每个流插入到 cerr 都会立即输出。 **cerr** 也是与流插入运算符 << 结合使用的，如下所示： ~~~ #include <iostream> using namespace std; int main( ) { char str[] = "Unable to read...."; cerr << "Error message : " << str << endl; } ~~~ 当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果： ~~~ Error message : Unable to read.... ~~~ ### 标准日志流（clog） 预定义的对象 **clog** 是 **ostream** 类的一个实例。clog 对象附属到标准错误设备，通常也是显示屏，但是 **clog** 对象是缓冲的。这意味着每个流插入到 clog 都会先存储在缓冲在，直到缓冲填满或者缓冲区刷新时才会输出。 **clog** 也是与流插入运算符 << 结合使用的，如下所示： ~~~ #include <iostream> using namespace std; int main( ) { char str[] = "Unable to read...."; clog << "Error message : " << str << endl; } ~~~ 当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果： ~~~ Error message : Unable to read.... ~~~ 通过这些小实例，我们无法区分 cout、cerr 和 clog 的差异，但在编写和执行大型程序时，它们之间的差异就变得非常明显。所以良好的编程实践告诉我们，使用 cerr 流来显示错误消息，而其他的日志消息则使用 clog 流来输出。