iostream为内置类型类型对象提供了输入输出支持,同时也支持文件的输入输出,类的设计者可以通过对iostream库的扩展,来支持自定义类型的输入输出操作。
为什么说要扩展才能提供支持呢?我们来一个示例。
#include<stdio.h> #include<iostream> usingnamespacestd; classTest { public: Test(inta=0,intb=0) { Test::a=a; Test::b=b; } inta; intb; }; intmain() { Testt(100,50); printf("%???",t);//不明确的输出格式 scanf("%???",t);//不明确的输入格式 cout<<t<<endl;//同样不够明确 cin>>t;//同样不够明确 system("pause"); } |
由于自定义类的特殊性,在上面的代码中,无论你使用c风格的输入输出,或者是c++的输入输出都不是不明确的一个表示,由于c语言没有运算符重载机制,导致stdio库的不可扩充性,让我们无法让printf()和scanf()支持对自定义类对象的扩充识别,而c++是可以通过运算符重载机制扩充iostream库的,使系统能能够识别自定义类型,从而让输入输出明确的知道他们该干什么,格式是什么。
在上例中我们之所以用printf与cout进行对比目的是为了告诉大家,C与C++处理输入输出的根本不同,我们从c远的输入输出可以很明显看出是函数调用方式,而c++的则是对象模式,cout和cin是ostream类和istream类的对象。
C++中的iostream库主要包含下图所示的几个头文件:
我们所熟悉的输入输出操作分别是由istream(输入流)和ostream(输出流)这两个类提供的,为了允许双向的输入/输出,由istream和ostream派生出了iostream类。
类的继承关系见下图:
iostream库定义了以下三个标准流对象:
1.cin,表示标准输入(standard input)的istream类对象。cin使我们可以从设备读如数据。
2.cout,表示标准输出(standard output)的ostream类对象。cout使我们可以向设备输出或者写数据。
3.cerr,表示标准错误(standard error)的osttream类对象。cerr是导出程序错误消息的地方,它只能允许向屏幕设备写数据。
输出主要由重载的左移操作符(<<)来完成,输入主要由重载的右移操作符(>>)完成。
>>a表示将数据放入a对象中。
<<a表示将a对象中存储的数据拿出。
这些标准的流对象都有默认的所对应的设备,见下表:
图中的意思表明cin对象的默认输入设备是键盘,cout对象的默认输出设备是显示器屏幕。
那么原理上C++有是如何利用cin/cout对象与左移和右移运算符重载来实现输入输出的呢?
下面我们以输出为例,说明其实现原理:
cout是ostream类的对象,因为它所指向的是标准设备(显示器屏幕),所以它在iostream头文件中

