C++ 基本的输入输出

C++ 标准库提供了一组丰富的输入/输出功能，我们将在后续的章节进行介绍。本章将讨论 C++ 编程中最基本和最常见的 I/O 操作。
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，这叫做输入操作。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），这叫做输出操作。

在C++中，有一些专门用来处理输入输出的头文件，它们让我们能够与用户交互，或处理文件。以下是最常用的输入输出头文件以及它们的用途：

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头文件及作用

1. <iostream>
   提供 标准输入输出功能，例如用 cin 从键盘输入数据，cout 在屏幕输出数据。

2. <iomanip>
   提供 格式化输出功能，比如设置小数点精度、对齐输出等操作，常用函数有 setw 和 setprecision。

3. <fstream>
   提供 文件读写功能，用于从文件中读取数据或向文件写入数据。

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标准输出流（cout）

• cout 用来在屏幕输出内容，通常和 <<（流插入运算符）一起使用。

• 示例代码：

  #include <iostream>
  using namespace std;
  
  int main() {
      char str[] = "Hello C++";
      cout << "输出内容是：" << str << endl;
      return 0;
  }

  运行结果：

  输出内容是：Hello C++

• 特点：

  • << 操作符会根据变量类型自动选择适合的输出格式。
  • endl 用于换行，相当于 \n，并且刷新输出缓冲区。

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标准输入流（cin）

• cin 用来从键盘输入数据，通常和 >>（流提取运算符）一起使用。

• 示例代码：

  #include <iostream>
  using namespace std;
  
  int main() {
      char name[50];
      cout << "请输入您的名称： ";
      cin >> name;
      cout << "您的名称是：" << name << endl;
      return 0;
  }

  运行过程：

  请输入您的名称： cplusplus
  您的名称是： cplusplus

• 特点：

  • >> 会根据变量的类型读取输入数据。
  • 如果需要输入多个数据，可以像这样使用：

    cin >> name >> age;

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标准错误流（cerr）

• cerr 用来输出错误消息，特点是 不经过缓冲，直接输出，适合需要立即显示的错误信息。
• 示例代码：

  #include <iostream>
  using namespace std;
  
  int main() {
      char str[] = "Unable to read...";
      cerr << "错误信息：" << str << endl;
      return 0;
  }

  运行结果：

  错误信息：Unable to read...

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标准日志流（clog）

• clog 用来输出日志信息，和 cerr 不同的是，它是缓冲的，日志信息会先存入缓冲区，等缓冲区满了或刷新时才会输出。
• 示例代码：

  #include <iostream>
  using namespace std;
  
  int main() {
      char str[] = "Unable to read...";
      clog << "日志信息：" << str << endl;
      return 0;
  }

  运行结果：

  日志信息：Unable to read...

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小总结

1. cout: 用于正常输出，比如结果或普通信息。
2. cin: 用于从键盘输入数据。
3. cerr: 用于立即输出错误信息，适合显示错误日志。
4. clog: 用于输出普通日志信息，会经过缓冲区，适合较少实时性的消息。

尽管在小程序中 cout、cerr 和 clog 的区别不明显，但在复杂系统中，合理区分这些流有助于调试和维护代码。