1.?輸入/輸出流類(lèi)層次

C++的輸入/輸出流類(lèi)庫(kù)是用派生方法建立起的，它有2個(gè)平行的基類(lèi)，streambuf和ios。其他的流類(lèi)都是從這兩個(gè)基類(lèi)直接或間接派生的。

1.1???streambuf

streambuf類(lèi)是帶有緩沖區(qū)的流類(lèi)庫(kù)，它的作用是提供物理設(shè)備的接口、緩沖區(qū)或處理流的通用方式。當(dāng)其用做流類(lèi)庫(kù)中的基類(lèi)時(shí)，派生以下三個(gè)流類(lèi)：

（1）filebuf類(lèi)：使用文件來(lái)保存緩沖區(qū)中的字符序列；

（2）strstreambuf類(lèi)：擴(kuò)展streambuf的功能，提供在內(nèi)存進(jìn)行提取和插入操作的緩沖區(qū)管理；

（3）onbuf類(lèi)：擴(kuò)展類(lèi)streambuf的功能，用于處理輸出、提供控制光標(biāo)、設(shè)置顏色、定義活動(dòng)窗口、清屏、清一行等功能，為輸出操作提供緩沖區(qū)管理；

該類(lèi)使用的緩沖區(qū)由一個(gè)字符序列和輸入緩沖區(qū)指針與輸出緩沖區(qū)指針組成，指針指向字符被取出或插入的位置。通常情況下，均使用這三個(gè)派生類(lèi)，很少直接使用streambuf類(lèi)。

1.2? ?ios類(lèi)

ios類(lèi)及其派生類(lèi)為用戶提供了使用流類(lèi)的接口，它們均有一個(gè)指針指向streambuf類(lèi)。Ios及其派生類(lèi)使用streambuf來(lái)完成對(duì)錯(cuò)誤的格式化輸入輸出檢查,并且支持對(duì)streambuf的緩沖區(qū)進(jìn)行I/O時(shí)的格式化或非格式化轉(zhuǎn)換。

ios類(lèi)及其派生類(lèi)的層次關(guān)系：

ios，istream,ostream和上述提到的帶緩沖區(qū)的流類(lèi)庫(kù)streambuf類(lèi)構(gòu)成了C++中iostream輸入/輸出功能的基礎(chǔ)。流是一個(gè)抽象的概念，實(shí)際進(jìn)行IO操作時(shí)，必須將流與一種具體的物理設(shè)備聯(lián)系起來(lái)。比如，將流和鍵盤(pán)聯(lián)系起來(lái)，當(dāng)從該流中提取數(shù)據(jù)時(shí)，就是從鍵盤(pán)輸入數(shù)據(jù)，可以用istream,ostream等類(lèi)聲明流對(duì)象：

istream is;

ostream os;

2.?標(biāo)準(zhǔn)輸入/輸出流

C++將一些常用的流類(lèi)對(duì)象，如鍵盤(pán)輸入，顯示器輸出，程序運(yùn)行出錯(cuò)輸出，打印機(jī)輸出等，定義并內(nèi)置在系統(tǒng)中，供用戶之間使用。這些系統(tǒng)內(nèi)置的用于設(shè)備間傳遞數(shù)據(jù)的對(duì)象稱為標(biāo)準(zhǔn)流類(lèi)對(duì)象，共4個(gè)。

（1）cin對(duì)象：與標(biāo)準(zhǔn)輸入設(shè)備相關(guān)聯(lián)的標(biāo)準(zhǔn)輸入流；

（2）cout對(duì)象：與標(biāo)準(zhǔn)輸出設(shè)備相關(guān)聯(lián)的標(biāo)準(zhǔn)輸出流；

（3）cerr對(duì)象：與標(biāo)準(zhǔn)錯(cuò)誤輸出設(shè)備相關(guān)聯(lián)的非緩沖方式的標(biāo)準(zhǔn)輸出流；

（4）clog對(duì)象：與標(biāo)準(zhǔn)錯(cuò)誤輸出設(shè)備相關(guān)聯(lián)的緩沖方式的標(biāo)準(zhǔn)輸出流。

例子??輸出char*?類(lèi)型的變量

C語(yǔ)言中的I/O必須要提供數(shù)據(jù)類(lèi)型信息。C++對(duì)此做了改進(jìn)，能夠自動(dòng)判別數(shù)據(jù)類(lèi)型，但是有時(shí)還得提供使用類(lèi)型信息。比如，字符串是char*?類(lèi)型，假設(shè)需要輸出其指針的值，即字符串中第一個(gè)字符的地址，但是重載運(yùn)算符<

#include

using?namespace?std;

int?main()

{

char?*string =?"test";

cout?<

cout?<(string) is: ";

cout?<(string)?<

system("pause");

return?0;

}

通常在while循環(huán)結(jié)構(gòu)的首部用流讀取運(yùn)算符輸入一系列的值。當(dāng)遇到文件結(jié)束符時(shí)，讀取運(yùn)算符返回（false）。

#include

using?namespace?std;

int?main()

{??????

int?grade, highestGrade = -1;

cout?<

while?(cin?>>?grade)

{

if?(grade > highestGrade)

highestGrade = grade;

cout?<

}

cout?<

system("pause");

return?0;

}

在上述程序中，cin>>grade可以作為條件，因?yàn)榛?lèi)ios(繼承istream)提供了一個(gè)重載的強(qiáng)制類(lèi)型轉(zhuǎn)換運(yùn)算符，將流變成void*類(lèi)型的指針。如果讀取數(shù)值發(fā)生錯(cuò)誤或遇到文件結(jié)束符，則指針值為0。編譯器能夠隱式使用void*類(lèi)型的強(qiáng)制轉(zhuǎn)換運(yùn)算符。

?