Question

流是进出程序的字节流。缓冲区是内存中的临时存储区域，是程序与文件或其他 I/O 设备之间的桥梁。信息在缓冲区和文件之间传输时，将使用设备（如磁盘驱动器）处理效率最高的尺寸以大块数据的方式进行传输。信息在缓冲区和程序之间传输时，是逐字节传输的，这种方式对于程序中的处理操作更为方便。C++通过将一个被缓冲流同程序及其输入源相连来处理输入。同样，C++也通过将一个被缓冲流与程序及其输出目标相连来处理输出。iostream 和 fstream 文件构成了 I/O 类库，该类库定义了大量用于管理流的类。包含了 iostream 文件的 C++程序将自动打开 8 个流，并使用 8 个对象管理它们。cin 对象管理标准输入流，后者默认与标准输入设备（通常为键盘）相连；cout 对象管理标准输出流，后者默认与标准输出设备（通常为显示器）相连；cerr 和 clog 对象管理与标准错误设备（通常为显示器）相连的未被缓冲的流和被缓冲的流。这 4 个对象有都有用于宽字符的副本，它们是 wcin、wcout、wcerr 和 wclog。

I/O 类库提供了大量有用的方法。istream 类定义了多个版本的抽取运算符（>>），用于识别所有基本的 C++类型，并将字符输入转换为这些类型。get( ) 方法族和 getline( ) 方法为单字符输入和字符串输入提供了进一步的支持。同样，ostream 类定义了多个版本的插入运算符（<<），用于识别所有的 C++基本类型，并将它们转换为相应的字符输出。put( ) 方法对单字符输出提供了进一步的支持。wistream 和 wostream 类对宽字符提供了类似的支持。

使用 ios_base 类方法以及文件 iostream 和 iomanip 中定义的控制符（可与插入运算符拼接的函数），可以控制程序如何格式化输出。这些方法和控制符使得能够控制计数系统、字段宽度、小数位数、显示浮点变量时采用的计数系统以及其他元素。

fstream 文件提供了将 iostream 方法扩展到文件 I/O 的类定义。ifstream 类是从 istream 类派生而来的。通过将 ifstream 对象与文件关联起来，可以使用所有的 istream 方法来读取文件。同样，通过将 ofstream 对象与文件关联起来，可以使用 ostream 方法来写文件；通过将 fstream 对象与文件关联起来，可以将输入和输出方法用于文件。

要将文件与流关联起来，可以在初始化文件流对象时提供文件名，也可以先创建一个文件流对象，然后用 open( ) 方法将这个流与文件关联起来。close( ) 方法终止流与文件之间的连接。类构造函数和 open( ) 方法接受可选的第二个参数，该参数提供文件模式。文件模式决定文件是否被读和/或写、打开文件以便写入时是否截短文件、试图打开不存在的文件时是否会导致错误、是使用二进制模式还是文本模式等。

文本文件以字符格式存储所有的信息，例如，数字值将被转换为字符表示。常规的插入和抽取运算符以及 get( ) 和 getline( ) 都支持这种模式。二进制文件使用计算机内部使用的二进制表示来存储信息。与文本文件相比，二进制文件存储数据（尤其是浮点值）更为精确、简洁，但可移植性较差。read( ) 和 write( ) 方法都支持二进制输入和输出。

seekg( ) 和 seekp( ) 函数提供对文件的随机存取。这些类方法使得能够将文件指针放置到相对于文件开头、文件尾和当前位置的某个位置。tellg( ) 和 tellp( ) 方法报告当前的文件位置。

sstream 头文件定义了 istringstream 和 ostringstream 类，这些类使得能够使用 istream 和 ostream 方法来抽取字符串中的信息，并对要放入到字符串中的信息进行格式化。