title: C++（十一）输入输出流date: 2021-04-29 20:00:08.116

updated: 2021-04-30 17:20:17.157
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tags: C++

流和流类

C++ 开发者认为数据传输（包含输入和输出）的过程像水一样，从一个地方流到另一个地方，所以称实现输入的为输入流，实现数据输出的为输出流，实现此过程的类称为“流类”

其中，图中的箭头代表各个类之间的派生关系。比如，ios 是所有流类的基类，它派生出 istream 和 ostream。特别需要指出的是，为了避免多继承的二义性，从 ios 派生出 istream 和 ostream 时，均使用了 virtual 关键字（虚继承）。

这些流类各自的功能分别为:

  1. istream：常用于接收从键盘输入的数据；
  2. ostream：常用于将数据输出到屏幕上；
  3. ifstream：用于读取文件中的数据；
  4. ofstream：用于向文件中写入数据；
  5. iostream：继承自 istream 和 ostream 类，因为该类的功能6. 兼两者于一身，既能用于输入，也能用于输出；
  6. fstream：兼 ifstream 和 ofstream 类功能于一身，既能读取文件中的数据，又能向文件中写入数据。

C++ 输入流和输出流

在前面章节的学习中，只要涉及输入或者输出数据，我们立马想到的就是 cin 和 cout。其实，cin 就是 istream 类的对象，cout 是 ostream 类的对象，它们都声明在  头文件中，这也解释了“为什么在 C++ 程序中引入  就可以使用 cin 和 cout”（当然使用 cin 和 cout，还需要声明 std 命名空间）。

除此之外， 头文件中还声明有 2 个 ostream 类对象，分别为 cerr 和 clog。它们的用法和 cout 完全一样，但 cerr 常用来输出警告和错误信息给程序的使用者，clog 常用来输出程序执行过程中的日志信息（此部分信息只有程序开发者看得到，不需要对普通用户公开）。

cout、cerr 和 clog 之间的区别如下：

  1. cout 除了可以将数据输出到屏幕上，通过重定向（后续会讲），还可以实现将数据输出到指定文件中；而 cerr 和 clog 都不支持重定向，它们只能将数据输出到屏幕上；
  2. cout 和 clog 都设有缓冲区，即它们在输出数据时，会先将要数据放到缓冲区，等缓冲区满或者手动换行（使用换行符 ‘\n’ 或者 endl）时，才会将数据全部显示到屏幕上；而 cerr 则不设缓冲区，它会直接将数据输出到屏幕上。

除了以上 2 点特性上的不同之外，cerr、clog 和 cout 没有任何不同。之所以我们常用 cout，是因为 cerr 和 clog 有各自不同的适用场景。以 cerr 为例，一旦程序某处使用 cerr 输出数据，我们自然而然地会认为此处输出的是警告或者错误信息。