C++ 输入输出(cout、cin、cerr、clog)

1、输入输出

C++ 的 I/O 发生在流中，流是字节序列。如果字节流是从设备（如键盘、磁盘驱动器、网络连接等）流向内存，是输入操作。如果字节流是从内存流向设备（如显示屏、打印机、磁盘驱动器、网络连接等），是输出操作。输入输出操作头文件是 <iostream>。命名空间 std 是标准库的一部分，因此可以直接使用 using namespace std;，或者显式使用 std::cout、std::cin 等。

2、C++ I/O 库头文件

对系统指定的标准设备的输入和输出。即从键盘输入数据，输出到显示器屏幕。这种输入输出称为标准的输入输出，简称标准I/O。以外存磁盘文件为对象进行输入和输出，即从磁盘文件输入数据，数据输出到磁盘文件。以外存文件为对象的输入输出称为文件的输入输出，简称文件I/O。 对内存中指定的空间进行输入和输出。通常指定一个字符数组作为存储空间(实际上可以利用该空间存储任何信息)。这种输入和输出称为字符串输入输出，简称串I/O。具体如下表：

1）iostream

iostream 用于处理标准输入输出流（如 cin、cout 和 cerr）。

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    int age;
    cout << "请输入您的年龄: ";
    cin >> age;
    cout << "您输入的年龄是: " << age << endl;
    return 0;
}

2）iomanip

iomanip 用于格式化输出。常用的格式化控制包括设置宽度、精度、填充字符等。

#include <iostream>
#include <iomanip> // 引入 iomanip
using namespace std;

int main() {
    double pi = 3.14159265358979;

    // 设置浮动数的输出精度
    cout << "默认输出精度: " << pi << endl;
    cout << "设置精度为 3 位: " << fixed 
    << setprecision(3) << pi << endl;

    // 设置输出宽度和填充字符
    int number = 42;
    cout << "宽度为 10 的数字，填充字符为 0: " 
    << setw(10) << setfill('0') << number 
    << endl;

    return 0;
}

3）fstream

fstream 用于处理文件的输入输出，支持读写文件操作。

#include <iostream>
#include <fstream> // 引入 fstream
using namespace std;

int main() {
    // 写入文件
    ofstream outFile("example.txt");
    if (outFile.is_open()) {
        outFile << "Hello, world!" << endl;
        outFile << 
        "这是一个 C++ 文件操作示例。" 
        << endl;
        outFile.close();  // 关闭文件
    } else {
        cout << "无法打开文件进行写入!" 
        << endl;
    }

    // 读取文件
    ifstream inFile("example.txt");
    string line;
    if (inFile.is_open()) {
        while (getline(inFile, line)) {
            cout << line << endl;
        }
        inFile.close();  // 关闭文件
    } else {
        cout << "无法打开文件进行读取!" 
        << endl;
    }

    return 0;
}

3、cout标准输出

cout 可用于在计算机屏幕上显示信息，程序可以显示的最简单的屏幕输出类型是控制台输出，它只是纯文本。 cout 是 iostream 类的一个实例。cout 是与流插入运算符 << 结合使用的。

例如，

#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
    cout << "C++ " << endl;
    cout << "c java python " << "is cjavapy";
    return 0;
}

注意：流插入运算符 << 在一个语句中可以多次使用。endl 用于添加一个换行符。

4、cin标准输入

cin 可用于从键盘获取用户输入，程序中可以获取用户输入信息。 cin 是 iostream 类的一个实例。cin 是与流提取运算符 >> 结合使用的。

例如，

#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
    char a;
    int b;
    float c;
    cin >> a >> b >> c;
    cout << a <<" "<< b << " " << c << " " << endl;
    return 0;
}

注意：流提取运算符 >> 在一个语句中可以多次使用，获取输入的多个数据。

5、cerr标准错误

cerr 是 iostream 类的一个实例。cerr不经过缓冲而直接输出，一般用于迅速输出出错信息，是标准错误，默认情况下被关联到标准输出流，但它不被缓冲，也就说错误消息可以直接发送到显示器，而无需等到缓冲区或者新的换行符时，才被显示。cerr 也是与流插入运算符 << 结合使用的。

例如，

#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
  cout << "cout" << endl;
  cerr << "cerr" << endl;
  return 0;
}

6、clog标准日志流

clog是cerr的缓冲版本。对于cout和cerr及clog都是c++内置的输出流。如果你用clog来输出的话，则隐含的信息就是你输出的是错误信息。 clog 对象是缓冲的。这意味着每个流插入到 clog 都会先存储在缓冲区，直到缓冲填满或者缓冲区刷新时才会输出。clog 也是与流插入运算符 << 结合使用的。

例如，

#include <iostream>
using namespace std;
int main( )
{
   char str[] = " c java py";
   clog << "cjavapy" << str << endl;
}

相关文档：C语言输入和输出(getchar() 、 putchar() 、gets() 、 puts()、scanf() 、printf())