C++ 基本输入/输出：Cout、Cin、Cerr 示例

什么是 C++ 中的流？

C++ 为用户提供了许多可用于执行输入/输出任务的库。这些任务以字节序列的形式完成，通常称为流。

流分为两种：

流的类型

输入流： 这是一种流，其中字节从键盘等设备流向主存储器。
输出流： 这是一种流，其中字节以相反的方向流动，即从主内存到设备，如显示屏。

在本 C++ 教程中，您将学习：

什么是 C++ 中的流？
流的工作原理是什么？
功能表
用于输入/输出的 C++ 头文件
std::cout
std::cin
std::cerr
std::clog
IO 流的错误处理：

流是如何工作的？

C++ 流的工作原理如下：

首先，使用正确的类型初始化流。
接下来，您应该使用 get/put 指针说明 I/O 将发生的位置。
在流中到达正确位置后，您可以分别使用>> 和 <<运算符执行输入和输出任务。

功能表

以下是stream.h头文件中提供的函数：

类功能 FilebufIt 将文件缓冲区设置为读/写。它里面有close()和open()函数fstreambase是ifstream、fstream和ofstream类的基类。它的操作对文件流来说是通用的。ifstream是一个输入文件流类，用于提供输入操作。ofstream是一个输出文件流类，用于提供输出操作。fstream是一个输入/输出流类。它支持同时输入/输出操作。

用于输入/输出的 C++ 头文件

C++ 提供了三个库，它们带有用于执行基本输入/输出任务的函数。它们包括：

Iostream： 它是标准输入/输出流的缩写。这个头文件附带了像 cin/cout/cerr 这样的对象的定义。
伊曼尼普： 它是输入/输出操纵器的首字母缩写。该库带有可用于操作流的函数。它包含对 setw、setprecision 等对象的定义。
流媒体： 这是用于描述文件流的头文件。它处理从文件读取的数据作为输入或写入文件的数据，即输出。

cin 和 cout 关键字在 C++ 中非常流行。它们分别用于获取输入和打印输出。要使用它们，您必须在程序中包含 iostream 头文件。原因是它们是在该头文件中定义的。未能包含 iostream 头文件将产生错误。这是由于 C++ 编译器未能理解关键字的含义造成的。

iostream 头文件中定义的主要对象是cin、cout、cerr 和clog。让我们讨论一下。

std::cout

cout 对象是 iostream 类的一个实例。它用于在标准输出设备（通常是屏幕）上产生输出。它与流插入运算符 (<<) 一起使用。

示例：

#include <iostream>
using namespace std;
int main() {

	char welcome[] = "Welcome to Guru99";

	cout << welcome << endl;

	return 0;
}

输出：

下面是代码截图：

代码说明：

包括定义 cout 对象的 iostream 头文件。
包含 std 命名空间，这样我们在使用它的类时就不必调用它。
调用 main() 函数。程序代码应添加到其主体中。开头的花括号 { 标志着它的主体的开始。
创建一个名为welcome 的字符变量来保存字符串Welcome to Guru99。
在控制台上打印字符串welcome 的值。 endl 是一个 C++ 关键字，意思是结束行。它移动光标以开始在下一行打印文本。
程序必须在成功执行后返回值。
main() 函数体结束。

std::cin

cin 对象是 istream 类的一个实例。它从输入设备（键盘）读取输入。它通常与提取运算符 (>>) 一起使用。提取对象负责从cin对象中提取通过键盘输入的数据。

示例：

下面的例子演示了如何在 C++ 中使用 cin 关键字：

#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
	int number;

	cout << "Enter a number:";
	cin >> number;
	cout << "\nYou entered: " << number;

	return 0;
}

输出：

下面是代码截图：

代码说明：

将 iostream 头文件包含到我们的程序中。 cin 对象在此头文件中定义。
包含 std 命名空间以使用其类。使用它的类时，您不必调用 std。
调用 main() 函数。程序代码应添加到其主体中。
程序主体的开始。
声明一个名为 number 的整型变量。
在屏幕上打印一条消息，提示用户输入数字。
从键盘读取用户在控制台上输入的值。
将上面读取的值与其他文本一起打印在控制台上。
如果程序执行成功，它应该返回一个值。
main函数体的结束。

std::cerr

cerr 对象形成用于在 C++ 中输出错误的标准错误流。 Cerr 是 ostream 类的一个实例。 cerr 对象是无缓冲的。这意味着当要立即显示错误消息时使用它。

由于它是无缓冲的，因此它不会存储错误消息以供以后显示。它与流插入运算符 (<<) 一起使用。

示例：

#include <iostream>
using namespace std;
int main() {

	cerr << "An Error occurred!";

	return 0;
}

输出：

下面是代码截图：

代码说明：

包含已定义 cerr 对象的 iostream 头文件。
包含 std 命名空间，这样我们在使用它的类时就不必调用它。
调用 main() 函数。程序逻辑应添加到其主体中。左花括号标志着函数体的开始。
使用 cerr 对象在控制台上打印错误。
程序必须在成功执行后返回一个值。
main函数体的结束。

std::阻塞

clog 对象是 ostream 类的一个实例。它用于在标准显示器、监视器上显示错误。它类似于 cerr 对象，但它是缓冲的。由于它是缓冲的，它将错误消息存储在缓冲区中，直到缓冲区被填充/刷新。它与流插入运算符 (<<) 一起使用。

示例：

#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
	clog << "An Error occurred!";
	return 0;
}

输出：

下面是代码截图：

代码说明：

包括定义阻塞对象的iostream头文件。
包括 std 命名空间，这样我们就可以在不调用它的情况下使用它的类。
调用 main() 函数。程序逻辑应添加到其主体中。 { 标记函数体的开始。
使用 clog 对象在标准输出（监视器）上打印错误。
程序必须在成功完成后返回一个值。
main() 函数体的结尾。

IO 流的错误处理：

要检查流是否有效，您可以将其用作布尔值。

这是一个例子：

ifstream file( "myfile.txt" );
if ( ! file )
{
        cout << "File NOT opened!" << endl;
}

要获取流状态的更多详细信息，您可以使用以下函数：

good()- 如果一切正常，将返回 true。
bad()- 如果发生致命错误，将返回 true。
fail()- 流操作失败后将返回 true。
eof()- 如果到达文件末尾，将返回 true。

要了解特定的读/写操作是否失败，请测试读取结果。

例如，要检查用户是否输入了有效的整数，请执行以下操作：

int p;
if ( cin >> p ) 
{
        cout << "Enter valid number" << endl;
}

总结

C++ 中的输入和输出任务是通过字节序列完成的。这些字节称为流。
在输入流中，字节从输入设备（如键盘）流向主存。
在输出流中，从主内存到监视器等输出设备的字节。
cin 对象是 istream 类的一个实例。它从键盘等输入设备读取输入。
cout 对象是 ostream 类的一个实例。它在显示器等输出设备上产生输出。
cerr 对象是 ostream 类的一个实例。它在监视器上显示错误对象。
clog 对象是 ostream 类的实例。它在输出设备上显示错误消息。
clog 对象缓冲错误消息，而 cerr 对象不缓冲。

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