c++---------流类
- 格式化输入(
cin
的格式化)- 基本用法与控制符
- 在C++中,
std::cin
用于从标准输入(通常是键盘)读取数据。它默认以空白字符(空格、制表符、换行符)为分隔符来读取不同的数据。例如,读取两个整数:
#include <iostream> int main() {int num1, num2;std::cin >> num1 >> num2;std::cout << "两个数分别是: " << num1 << "和" << num2 << std::endl;return 0; }
- 可以使用一些控制符来改变
cin
的行为。例如,std::hex
用于以十六进制格式读取数据,std::oct
用于以八进制格式读取数据。读取十六进制整数的示例:
#include <iostream> int main() {int hex_num;std::cin >> std::hex >> hex_num;std::cout << "十六进制转换后的十进制数是: " << hex_num << std::endl;return 0; }
- 在C++中,
- 输入验证与错误处理
- 当输入的数据类型与期望不符时,
cin
会进入错误状态。可以通过cin.fail()
来检查是否出现错误。例如,期望输入一个整数,但用户输入了一个字符:
在上述代码中,#include <iostream> int main() {int num;std::cin >> num;if (cin.fail()) {std::cerr << "输入错误,请输入一个整数" << std::endl;cin.clear(); std::string discard;std::cin >> discard; } else {std::cout << "输入的整数是: " << num << std::endl;}return 0; }
cin.clear()
用于清除错误状态,std::string discard; std::cin >> discard;
用于丢弃输入缓冲区中的错误数据。 - 当输入的数据类型与期望不符时,
- 基本用法与控制符
-
格式化输出(
cout
的格式化)- 基本格式化控制符
std::cout
是用于标准输出(通常是控制台)的对象。可以使用控制符来格式化输出。例如,std::setw()
用于设置输出宽度,std::setfill()
用于设置填充字符,std::fixed
和std::scientific
用于控制浮点数的输出格式。输出一个右对齐的整数示例:
#include <iostream> #include <iomanip> int main() {int num = 123;std::cout << std::setw(6) << std::right << num << std::endl;return 0; }
- 自定义输出格式(通过重载
<<
运算符)- 对于自定义的类,可以重载
<<
运算符来实现自定义的输出格式。例如,定义一个Point
类并重载<<
运算符:
class Point { public:int x;int y;Point(int a = 0, int b = 0) : x(a), y(b) {} }; std::ostream& operator<<(std::ostream& os, const Point& p) {os << "(" << p.x << ", " << p.y << ")";return os; } int main() {Point p(3, 4);std::cout << p << std::endl;return 0; }
- 对于自定义的类,可以重载
- 基本格式化控制符
-
数据文件(文件输入输出)
- 文件写入(
ofstream
)std::ofstream
用于将数据写入文件。可以指定文件名和打开模式(如ios::out
用于输出,ios::app
用于追加等)。例如,将一些文本写入文件:
#include <iostream> #include <fstream> int main() {std::ofstream out_file("output.txt", ios::out);if (out_file) {out_file << "这是第一行" << std::endl;out_file << "这是第二行" << std::endl;out_file.close();} else {std::cerr << "无法打开文件进行写入" << std::endl;}return 0; }
- 文件读取(
ifstream
)std::ifstream
用于从文件中读取数据。例如,读取刚才写入文件中的内容:
#include <iostream> #include <ifstream> int main() {std::ifstream in_file("output.txt");if (in_file) {std::string line;while (std::getline(in_file, line)) {std::cout << line << std::endl;}in_file.close();} else {std::cerr << "无法打开文件进行读取" << std::endl;}return 0; }
- 二进制文件操作(
fstream
)- 对于二进制文件,可以使用
std::fstream
进行读写操作。例如,将一个整数数组以二进制形式写入文件,然后再读取出来:
#include <iostream> #include <fstream> int main() {int numbers[] = {1, 2, 3, 4, 5};// 写入二进制文件std::fstream bin_file("binary.bin", ios::out | ios::binary);if (bin_file) {bin_file.write(reinterpret_cast<char*>(numbers), sizeof(numbers));bin_file.close();} else {std::cerr << "无法打开二进制文件进行写入" << std::endl;}// 读取二进制文件int read_numbers[5];std::fstream bin_read_file("binary.bin", ios::in | ios::binary);if (bin_read_file) {bin_read_file.read(reinterpret_cast<char*>(read_numbers), sizeof(read_numbers));for (int i = 0; i < 5; ++i) {std::cout << read_numbers[i] << " ";}bin_read_file.close();} else {std::cerr << "无法打开二进制文件进行读取" << std::endl;}return 0; }
- 对于二进制文件,可以使用
- 文件写入(
-
类层次(面向对象中的类继承层次结构)
- 基本概念
- 类层次结构是通过类的继承关系构建的。基类(父类)定义了一些通用的属性和行为,派生类(子类)继承基类并可以添加自己的特定属性和行为。例如,定义一个
Shape
基类和Circle
、Rectangle
派生类:
class Shape { public:virtual double area() = 0; }; class Circle : public Shape { public:double radius;Circle(double r) : radius(r) {}double area() override {return 3.14 * radius * radius;} }; class Rectangle : public Shape { public:double width;double height;Rectangle(double w, double h) : width(w), height(h) {}double area() override {return width * height;} };
- 类层次结构是通过类的继承关系构建的。基类(父类)定义了一些通用的属性和行为,派生类(子类)继承基类并可以添加自己的特定属性和行为。例如,定义一个
- 多态性与虚函数
- 多态性允许通过基类指针或引用调用派生类的函数。在上述例子中,
Shape
类中的area
函数是虚函数,通过基类指针调用area
函数时,会根据指针所指向的实际对象(Circle
或Rectangle
)来调用相应的area
函数实现。例如:
int main() {Shape* shape1 = new Circle(3);Shape* shape2 = new Rectangle(4, 5);std::cout << "圆的面积: " << shape1->area() << std::endl;std::cout << "矩形的面积: " << shape2->area() << std::endl;delete shape1;delete shape2;return 0; }
- 多态性允许通过基类指针或引用调用派生类的函数。在上述例子中,
- 继承中的访问控制(
public
、private
、protected
)- 在继承关系中,
public
继承表示派生类继承基类的public
和protected
成员,并且这些成员在派生类中的访问权限不变。private
继承会将基类的public
和protected
成员变为派生类的private
成员。protected
继承会将基类的public
成员变为派生类的protected
成员。例如:
在class Base { public:int public_member; protected:int protected_member; private:int private_member; }; class PublicDerived : public Base { public:void accessMembers() {public_member = 1; protected_member = 2; } }; class PrivateDerived : private Base { public:void accessMembers() {public_member = 3; protected_member = 4; } };
PublicDerived
类中,可以直接访问基类的public
和protected
成员。而在PrivateDerived
类中,虽然可以访问基类的public
和protected
成员,但是这些成员在PrivateDerived
类外部是不可访问的,因为它们被继承为private
成员。
- 在继承关系中,
- 基本概念
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