c++ 标准I/O，标准文件I/O【拍脑门经验书】

碎碎念：因为csp他居然是用标准输入输出的，cin这东西，好几年没用过的东西了，于是去搜下回顾，发现很多文章都说的不清不楚的，到头还是得自己测试自己翻文档，于是给自己写一份详细到不需要再去测试的笔记。DEVCPP这个老古董的用法我就不给以后的自己更了，我肯定再也不用这个了，论小巧感觉不如notepad++，正常写不如vs，rider，尤其他太小巧没有相关优化的话去跑个ue源码肯定当场死机。快进到让玩家拿记事本写，公平竞技（划掉）

        标准I/O：只说cin。头文件<iostream>

cin：cin不是函数，函数是>>，全名operator>>,cin是istream类的一个实例，是全局对象，不过提供了std名称空间保护。除非小测试不建议直接using namespace XXX；容易混淆自己手搓的版本、借用大佬的版本、std的版本，会让可读性极差。

__PURE_APPDOMAIN_GLOBAL extern _CRTDATA2_IMPORT istream cin;
 
basic_istream& __CLR_OR_THIS_CALL operator>>(int& _Val) {
//同时重载了unsigned short& _Val、unsigned int& _Val、long& _Val、unsigned long& _Val、long long& _Val、unsigned long long& _Val、float& _Val、double& _Val、long double& _Val、void*& _Val、_Mysb* _Strbuf
//其中using _Mysb  = basic_streambuf<_Elem, _Traits>;
 
//basic_streambuf是管理读写缓存的类

正如上面的函数声明，可以直接>>，传参需要一个几乎任意的左值，不支持的你给他重载一个就支持了（废话）

cin的多数调用（少数情况会直接拿缓冲区的数据，不进行请求，下面有说）会从标准输入（通常是键盘）中请求输入，输入完按回车键后，数据（包含最后的回车键）被送入键盘缓冲区。

1、cin>>val行为：

请求输入，从缓冲区中读取数据到val，跳过开头的  [空格] 、\t[制表符] 、\n[换行符]，然后直到遇到  [空格] 、\t[制表符] 、\n[换行符]，结束读取但不删除缓冲区中最后遇到的这个3贵物之一。（当然之前的已读取部分会从缓冲区删掉，只读不删有cin.peek()函数，这里不讲）。 碎碎念：测试时差点搞错了，它读到 空格\t\n 后没有删贵物，是之后的>>跳过了开头的贵物，还好同时看了网上大佬的结论。

如果缓冲区内此时还有数据，而此时你调用了>>，——cin会不进行输入请求，直接读取缓冲区的数据，读取过程同上。你不想让他这样？可以提前调用cin.sync();清空缓冲区。如果缓冲区内只有空格\t\n，它跳过开头的空格\t\n后发现没有数据，还是会请求输入的。

如果输入的数据不是val的数据类型，cin会卡住不向val输入错数据，同时cin的值==0（false）；正常跑的过程中cin的值==1（true）；有这个行为所以可以这样写：if(!cin){} 或 while(cin>>val){} 

2、cin.get()行为：

请求输入，从缓冲区中get，get到哪？管他呢，数据，读取！无参数版本默认只读一个字符。

不管什么数值他都读（除了EOF，但凡读到了EOF直接吓得返回-1，所以可以这样while((c=cin.get())!=EOF)     。不同系统的EOF不同，windows系统是Ctrl+Z，实值通常为-1）

但是，我数据呢？哦，他只管读，不管什么数值他都读，读完的数据就是这条表达式的值，你大概应该这样：int val = cin.get();char c = cin.get();这个他只会读取一个字符就停。别问为什么，我也不知道为什么，标准就这么定的？

如果赋值过程中，类型不对赋值失，，，，成功！不愧是.get()，管他呢！于是——int b = std::cin.get();输入了’a‘，输出b的值为97，建议单纯当字符处理，后续自己转类型。

只读取一个字符就停。用int接受也是，double也是。他不接受char*，而且数据会被当成字符，值就是你所用字符集的码表值。（回车键也读 \n在ASCII表值为10）

另一种写法：cin.get(type& val);行为同上，cin.get(c);行为同上

3、cin.get(字符串指针，字符个数n，终止字符)：

只能用来赋给字符串。
请求输入，从缓冲区读取n-1个字符，他自己偷偷摸摸加一个\0给凑到n个，缓冲区有多的就不管只要n-1个，赋给指定的数组，如果在读取n-1个字符之前遇到传参给它的终止字符或没有传参的话默认等于\n换行符，则提前结束读取。

哇，我测试回来了，这家伙是魅魔，输不够n-1个字符它不撒手的，自定义了终止字符的话它\n也吃，吃吃吃吃吃吃。

window10系统VS2022，c++17，如果抓到了终止字符才停止的，表达式返回1，如果是吃够了n-1个字符，表达式返回1；总之，通通返回1。

不知道啥系统，不知道啥标准，网上别人的，如果读取成功则函数返回非0值(真)，如失败(遇文件结束符)则函数返回0值(假)。

4、cin.getline(字符串指针，字符个数n，终止字符):

和3、的一模一样，完全一致。目前我没找到有什么不一样的。

删了终止字符，缓冲区里面就没了这一个终止字符。吃满n-1个字符表达式返回0；遇到/n提前终止表达式返回1；返回值这里很怪，不做评价，应该是c++标准没有约定，不同系统编辑器各个放飞自我了。不过删了\n是挺舒服，但我传参了的终止字符你也给删了就很坑爹。

IO的O？cout<<，感觉经常用，就这个<<了，够用了！不看它了。 

在cppreference中的cin.read()内部成员函数中（read和get差不多，差不多）有这样的说法：使用非转换的本地环境时（默认本地环境为非转换），此函数在 std::basic_ifstream 中的覆写者可以为零复制的大块 I/O 优化（通过覆写 std::streambuf::xsgetn ）。如果毕业之后工作需要做大块IO优化再看吧，感兴趣的可以自己去看。

        文件IO：只说ifstream、ofstream  头文件<fstream> （fstream可以一个类同时支持读写，但我不说）

我随便就搜到一篇大佬写的非常好的C++（十六）文件IO操作（读写）_c++文件io读写_SongpingWang的博客-CSDN博客

我就给未来的自己写点拍脑门经验书，内容看着乱还多不想看的去看大佬的吧

        ifstream：进来进来in，我家还蛮大的（内存是第一视角

读写文件的类没有自带全局对象，因为需要指定特定目录而不是用操作系统给的默认设备。

ifstream构造函数：

        basic_ifstream();做一些准备工作，比如std::basic_filebuf 成员基类。不实际做文件关联部分的初始化。std::ifstream a; char b[30];a.getline(b, 20);log(b); 虽然以上它不报错甚至能运行（无实际行为运行），但请不要这么做，迷惑

        explicit basic_ifstream( const char* filename,
                                         std::ios_base::openmode mode= std::ios_base::in );直接以输入的文件路径构造，默认在当前项目位置.project位置为相对路径查找，"./x64/test.txt"一个点+正斜杠开启正向相对路径，"../x64/test.txt"两个点+正斜杠开启反向回去一个路径后再正向查找，"../../x64/test.txt"叛逆一层路径不够的话就再来一发。        绝对路径是两个正斜杠"F://_个人自制素材库//c++//杂乱的各种cpp练习//test.txt"。在调试中我打满了断点，一般的字符串路径都是确定的跳入的这个而非下面的带path的参数。

第二个参数是打开类型，默认为in，有1、app每次写入前寻位到流结尾  2、binary    以二进制模式打开  3、in    为读打开  4、out    为写打开  5、trunc    在打开时舍弃流的内容  6、ate    打开后立即寻位到流结尾  7、noreplace (C++23)    以独占模式打开.....你一定很好奇这是个ifstream但是却可以输入out打开类型（我是用来读的，但我有写模式）我试了试，依然可以运行读出文件数据，但是我发现ifstream根本没有用来写文件的成员函数，我的评价是——摆设~杂鱼~（划掉，c++委员会看来还是当人的。使用起来就是std::ifstream aa("wahaha.txt");

        explicit basic_ifstream( const std::string& filename,
                         std::ios_base::openmode mode= std::ios_base::in );C++11 特性

        explicit basic_ifstream( const std::filesystem::path::value_type* filename,
                         std::ios_base::openmode mode= std::ios_base::in );C++17 特性，允许奇奇怪怪类型的文件名。和上一个基本等同。是个重载，你就当不存在。用的爽就完事了

        basic_ifstream( basic_ifstream&& other );C++11 特性
        basic_ifstream( const basic_ifstream& rhs) = delete;C++11 特性，总结：只允许右值构造。但平时用不到管他呢。

        bool is_open() const;检查文件流是否有关联文件，与调用 rdbuf()->is_open() 的效果相同。因为构造函数没有返回值，你没办法凭空确定 std::basic_filebuf::open 啥情况，有没有设置 setstate(failbit)，需要再调一次确定，很麻烦但必要。

        void open( const char* filename,
                   std::ios_base::openmode mode= std::ios_base::in );以及其他针对filename的重载，用来打开。。。不是已经打开了？我想不通为啥会有人用这玩意，建议把basic_ifstream();和void open(xxxxxxx)删了（doge

        void close();关闭关联文件，等效于调用 rdbuf()->close() 。操作期间出现错误，则调用 setstate(failbit) 。然鹅并没有提供给你关闭成功的判断，建议别关了关联文件再关联个别的，建议殉情。此函数为 basic_ifstream 的析构函数在流对象离开作用域时调用，通常不直接调用。那些强烈建议你一定要close的人肯定是代码习惯不好吃了奇怪的坑。记得及时殉情别占着文件不撒就行，局部性好好的那就没问题。

        （补充，我后面看到了ios基类里提供了关闭成功的判断，流本身是否正常的判断，还有其他的，很多：good检查是否没有发生错误，例如是否可执行输入/输出操作。eof检查是否到达了文件末尾。fail检查是否发生了可恢复的错误。bad检查是否已发生不可恢复的错误。operator!检查是否有错误发生（fail() 的同义词）。。所以不殉情也行

        basic_ifstream& operator=( basic_ifstream&& other );C++11 特性，简单说，是你印象中的=号。等效地移动赋值 std::basic_istream 基类和关联的 std::basic_filebuf ，并将 other 置为无关联文件的类。

        而关于输入到内存的操作——你知道他的输入函数在哪吗，没错他继承自 std::basic_istream，是不是很眼熟，没错这个就是上面的标准IO的类，这也是为什么我把他们放到一起来说，为了偷懒（蹲防

        简单说，标准IO和文件IO的输入接口是同一个，他们的行为也是完全相同的，如常用的operator>>，get，getline。这个设计很厉害呢，他们接口都一样，但buf不一样，他的类说明是：basic_istream包装给定的抽象设备（std::basic_streambuf）并提供高层输入接口，也就是说你也可以用他的现成的东西去套一个你自己的类。快点写完打游戏了，废话少点吧

        还有不常用的函数所以没说的一些，为什么不常用呢，因为你可以自己在最上层动动手达到同样的效果，没必要棍棒铜锏七百门兵器样样精通。                不常用：peek读取下一个字符，但不会提取它        unget撤销上一个字符的提取        putback往输入流中放置一个字符       ignore持续提取并丢弃字符，直到找到给定字符        read 提取一块字符        readsome提取可用的若干块字符        gcount返回上次无格式输入操作提取的字符数量        。这些
        常用的那些，详细内容请看上面~~完啦撒花，啊，怎么还有

ofstream：出去出去out，去文件呆着吧（内存是第一视角

        构造函数：不能说非常相似，只能说一模一样——

        basic_ofstream();

        explicit basic_ofstream( const char* filename,
                         std::ios_base::openmode mode= std::ios_base::out );

        explicit basic_ofstream( const std::filesystem::path::value_type* filename,
                         std::ios_base::openmode mode= std::ios_base::out );        C++17 特效

        explicit basic_ofstream( const std::string& filename,
                         std::ios_base::openmode mode= std::ios_base::out );        C++11 特效

        template< class FsPath >
        explicit basic_ofstream( const FsPath& filename,
                         std::ios_base::openmode mode= std::ios_base::out );        C++17 特效

        basic_ofstream( basic_ofstream&& other );
        basic_ofstream( const basic_ofstream& rhs) = delete;        C++11特性

然后是检查函数：不能说非常相似，只能说是一模一样——

bool is_open() const;检查流是否有关联文件

void open( const char* filename,        //及其四个重载，支持各种奇奇怪怪的文件路径名
           std::ios_base::openmode mode= std::ios_base::out );打开文件，并将它与流关联

void close();关闭关联文件，此函数为 basic_ofstream 的析构函数在流对象离开作用域时调用，通常不直接调用。

然后是输出：233333跟我上面的cout一样，基本上就只用<<就行了。

        basic_ostream& operator<<( bool value );插入带格式数据，一共有20种重载（截止c++23标准），总之啥都往里灌，用着爽就行了。

        basic_ostream& put( char_type ch );输出单个字符，无格式输出

        basic_ostream& write( const char_type* s, std::streamsize count );输出字符串，无格式输出

        pos_type tellp();返回当前关联的 streambuf 对象的输出位置指示器。若 fail()==true （ios基类里的流正常与否的判断），则返回 pos_type(-1) 。否则，返回 rdbuf()->pubseekoff(0, std::ios_base::cur, std::ios_base::out) 。这啥，我不知道啊，应该是指示streambuf里设备位置，下次不用找了什么的，用来优化性能的吧，有需要的时候再查吧

        basic_ostream& seekp( pos_type pos ); 
        basic_ostream& seekp( off_type off, std::ios_base::seekdir dir );设置输出位置指示器，有需要再查。查个锤子，我瞬间就回来了，这个不是直接操作设备指针（磁盘指针？），这个是操作缓冲区的指针，然后缓冲区再同步过去，相当于远古版本迭代器。太老破了。

        tellp()直接返回当前指针位置，可以随意加减指针（别说是我说的）。 a.tellp() += 5; a.seekp(a.tellp() , 5);我这么瞎写都不报错。

        seekp的第一个重载是将当前指针位置挪到pos处。

        seekp的第二个重载是将当前指针位置挪到dir加off处。off可以是负数，往左漂移，刷刷刷~

偏移常量：   std::ios_base::beg    流的开始。std::ios_base::end    流的结尾。std::ios_base::cur    流位置指示器的当前位置        这些常量就和用迭代器的常量的一样到处扔都行。

        顺带一提ifstream类里面也有这些，但是名字改叫seekg、tellg，内容是一样的。。因为那会想着摸鱼就没看（

        basic_ostream& flush();与底层存储设备同步。如果 rdbuf() 是空指针，那么不会构造 sentry 对象。否则，在构造并检查 sentry 对象后会调用 rdbuf()->pubsync()。如果该调用返回 -1，那么就会调用setstate(badbit)。我看不懂，文档里是这么说的，复制过来了，大概就是有设备关联的话就挑逗挑逗有反应没，同步失败就把流设置为失效，有反应就同步一下数据。大概。

        ifstream中也有数据同步，名叫int sync();成功时返回 ​0​，失败时或若流不支持此操作（无缓冲）时返回 -1。

好啦，就这样！（拍你脑门