C++之IO类,文件输入输出,string流练习题

目录

• 前面已经在用的IO库设施
• IO类
• IO对象不能拷贝或赋值
• 条件状态
• 管理输出缓冲
• 文件输入输出
• fstream特有的操作
• 文件模式
• string流
• stringstream特有的操作
• 练习
• 练习1
• 练习2
• 练习3
• 练习4
• 练习5
• 练习6
• 练习7
• 练习8
• 练习9
• 总结

前面已经在用的IO库设施

• 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，向标准错误写入消息。
• >>运算符：用来从一个istream对象中读取输入数据。
• <<运算符：用来向一个ostream对象中写入输出数据。
• getline函数：从一个给定的istream对象中读取一行数据，存入到一个给定的string对象中。

IO类

• iostream头文件：从标准流中读写数据，istream,ostream等
• fstream头文件：从文件中读写数据，ifstream,ofstream等
• sstream头文件：从字符串中读写数据，istringstream,ostringstream

IO对象不能拷贝或赋值

由于不能拷贝IO对象，因此不能将 形参 或 返回类型 设置为 流类型。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，因此 传递和返回的引用不能用const。

• IO对象不能存在容器里.
• 形参和返回类型也不能是流类型。
• 形参和返回类型一般是流的引用。
• 读写一个IO对象会改变其状态，因此传递和返回的引用不能是const的。

条件状态

上表中，strm是一种IO类型，（如istream）， s是一个流对象。

管理输出缓冲

• 每个输出流都管理一个缓冲区，用来保存程序读写的数据。文本串可能立即打印出来，也可能被操作系统保存在缓冲区内，随后再打印。
• 刷新（即，数据真正写到输出设备或文件）缓冲区的IO操纵符
  • endl：输出一个换行符并刷新缓冲区
  • flush：刷新流，但不添加任何字符
  • ends：在缓冲区插入空字符null，然后刷新
  • unitbuf：告诉流接下来每次操作之后都要进行一次flush操作。
  • nounitbuf：回到正常的缓冲方式

文件输入输出

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。
• fstream可以读写给定文件。

fstream特有的操作

上表中，fstream是头文件fstream中定义的一个类型，fstrm是一个文件流对象。

文件模式

string流

头文件sstream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可以读写给定string。

stringstream特有的操作

上表中sstream是头文件sstream中任意一个类型。s是一个string。

书中演示demo使用

#include <iostream>
#include <string>
#include <vector>
#include <sstream>
using namespace std;
typedef struct PersonInfo
{
	string name;
	vector<string> phones;
}p;
int main() {
	string line, word;
	vector<p> people;
	while (getline(cin, line))
	{
		p info;
		istringstream record(line);
		record >> info.name;
		while (record >> word)
			info.phones.push_back(word);
		people.push_back(info);
	}

	for (auto i : people)
	{
		cout << i.name << endl;
		for (auto j : i.phones)
			cout << j << "   ";
		cout << endl;
	}
	return 0;
}

练习

练习1

编写函数，接受一个istream&参数，返回值类型也是istream&。此函数须从给定流中读取数据，直至遇到文件结束标识时停止。它将读取的数据打印在标准输出上。完成这些操作后，在返回流之前，对流进行复位，使其处于有效状态。

解：

std::istream& func(std::istream &is)
{
    std::string buf;
    while (is >> buf)
        std::cout << buf << std::endl;
    is.clear();
    return is;
}

练习2

测试函数，调用参数为cin。

解：

#include <iostream>
using std::istream;
istream& func(istream &is)
{
    std::string buf;
    while (is >> buf)
        std::cout << buf << std::endl;
    is.clear();
    return is;
}
int main()
{
    istream& is = func(std::cin);
    std::cout << is.rdstate() << std::endl;
    return 0;
}

测试

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
istream& f1(istream& is)
{
	int s;
	while (is >> s)
	{
		cout << s << endl;
	}
	return is;
}
istream& f2(istream& is)
{
	int s;
	while (is >> s)
	{
		cout << s << endl;
	}
	is.clear();
	return is;
}
int main()
{
	istream& is = f1(cin);
	cout << is.rdstate() << endl;
	istream& is2 = f2(cin);
	cout << is2.rdstate() << endl;
	return 0;
}

练习3

什么情况下，下面的while循环会终止？

while (cin >> i) /*  ...    */

如badbit、failbit、eofbit 的任一个被置位，那么检测流状态的条件会失败。

练习4

编写函数，以读模式打开一个文件，将其内容读入到一个string的vector中，将每一行作为一个独立的元素存于vector中。

#include <iostream>
#include <string>
#include <vector>
#include <fstream>
using namespace std;
void ReadFileToVec(const string& filename, vector<string>& vec)
{
	ifstream ifs(filename);
	if (ifs)
	{
		string buf;
		while (getline(ifs, buf))
			vec.push_back(buf);
	}
}

练习5

重写上面的程序，将每个单词作为一个独立的元素进行存储。

void ReadFileToVec(const string& fileName, vector<string>& vec)
{
    ifstream ifs(fileName);
    if (ifs)
    {
        string buf;
        while (ifs >> buf)
            vec.push_back(buf);
    }
}

练习6

编写程序，将来自一个文件中的行保存在一个vector中。然后使用一个istringstream从vector读取数据元素，每次读取一个单词。

#include <iostream>
#include <string>
#include <sstream>
#include <fstream>
#include <vector>
using namespace std;
int main()
{
	//将来自一个文件的行保存到vector中
	ifstream ifs("hello.txt");
	if (!ifs)
	{
		cerr << "no data ?" << endl;
		return -1;
	}
	vector<string> vecline;
	string line;
	while(getline(ifs, line))
		vecline.push_back(line);
	ifs.close();
	//从vector读取元素，每次只读一个单词
	for (auto &s : vecline)
	{
		istringstream iss(s);
		string word;
		while (iss >> word)
			cout << word << endl;
	}
	return 0;
}

练习7

本节的程序在外层while循环中定义了istringstream对象。如果record对象定义在循环之外，你需要对程序进行怎样的修改？重写程序，将record的定义移到while循环之外，验证你设想的修改方法是否正确。

解：

#include <iostream>
#include <sstream>
#include <string>
#include <vector>
using std::vector; using std::string; using std::cin; using std::istringstream;
struct PersonInfo {
    string name;
    vector<string> phones;
};
int main()
{
    string line, word;
    vector<PersonInfo> people;
    istringstream record;
    while (getline(cin, line))
    {
        PersonInfo info;
        record.clear();
        record.str(line);
        record >> info.name;
        while (record >> word)
            info.phones.push_back(word);
        people.push_back(info);
    }
    for (auto &p : people)
    {
        std::cout << p.name << " ";
        for (auto &s : p.phones)
            std::cout << s << " ";
        std::cout << std::endl;
    }
    return 0;
}

练习8

我们为什么没有在PersonInfo中使用类内初始化？

解：

因为这里只需要聚合类就够了，所以没有必要在PersionInfo中使用类内初始化。

练习9

电话号码程序

#include <iostream>
#include <string>
#include <sstream>
#include <fstream>
#include <vector>
using namespace std;
struct PersonInfo {
	string name;
	vector<string> phones;
};
bool valid(const string& str)
{
	return isdigit(str[0]);
}
string format(const string& str)
{
	return str.substr(0, 3) + "-" + str.substr(3, 3) + "-" + str.substr(6);
}
int main()
{
	//从文件中读取信息存入vector容器
	ifstream ifs("phone.txt");
	if (!ifs)
	{
		cerr << "no phone numbers ? " << endl;
		return -1;
	}
	vector<PersonInfo> people;
	string line, word;
	istringstream record;
	while (getline(ifs, line))
	{
		PersonInfo info;
		record.clear();
		record.str(line);
		record >> info.name;
		while (record >> word)
		{
			info.phones.push_back(word);
		}
		people.push_back(info);
	}
	//逐个验证电话号码 并 改变其格式
	for (const auto& entry : people)   //对people中的每一项
	{
		//每个循环创建的对象
		ostringstream formatted, badnums;
		//对每个数
		for (const auto& nums : entry.phones)
		{
			if (!valid(nums))
			{
				badnums << " " << nums;
				//将数的字符串形式存入badnums
			}
			else
			{
				//将格式化的字符串写入formatted
				formatted << " " << format(nums);
			}
		}
		//没有错误的数
		if (badnums.str().empty())
		{
			cout << entry.name << " "
				<< formatted.str() << endl;
		}
		else
		{
			//打印名字和错误的数
			cerr << "input error: " << entry.name
				<< " invalid number(s)" << badnums.str() << endl;
		}
	}
	return 0;
}

总结

本篇文章就到这里了，希望能够给你带来帮助，也希望您能够多多关注我们的更多内容！