28-1 Input_and_output_streams

输入输出功能并非 C++ 核心语言的一部分，而是由 C++ 标准库提供（因此位于 std 命名空间中）。在之前的课程中，您已经包含了 iostream 库头文件，并使用了 cin 和 cout 对象进行简单的 I/O 操作。在本课中，我们将更详细地了解 iostream 库。

iostream 库

包含 iostream 头文件后，您就可以访问负责提供 I/O 功能的整个类层次结构（包括一个实际名为 iostream 的类）。您可以在这里找到非文件 I/O 类的类层次结构图。

您可能首先会注意到，这种层级结构使用了多重继承（我们之前已经告诉过您要尽可能避免使用多重继承）。但是，iostream 库经过精心设计和广泛测试，已经避免了所有典型的多重继承问题，因此您可以放心使用。

Steams

你可能注意到的第二点是，“流”这个词的使用频率非常高。在C++中，最基本的I/O操作就是用流来实现的。抽象地说，流就是一个可以按顺序访问的字节序列。随着时间的推移，流可以产生或消耗数量几乎无限的数据。

通常我们会处理两种不同类型的数据流。输入流用于保存来自数据生成器（例如键盘、文件或网络）的输入。例如，用户可能在程序当前未预期任何输入时按下键盘上的某个键。程序不会忽略用户的按键操作，而是将数据放入输入流中，并在那里等待程序准备好接收它。

相反，输出流用于保存特定数据使用者（例如显示器、文件或打印机）的输出。当向输出设备写入数据时，该设备可能尚未准备好接收数据——例如，程序向打印机的输出流写入数据时，打印机可能仍在预热。数据将保留在输出流中，直到打印机开始读取它。

有些设备，例如文件和网络，既可以作为输入源，也可以作为输出源。

流的优点在于，程序员只需学习如何与流交互，即可向各种不同类型的设备读写数据。至于流如何与实际连接的设备进行交互，则由环境或操作系统负责。

C++中的输入/输出

ios这是一个std::basic_ios 的typedef，它定义了一些输入流和输出流共有的东西。我们将在以后的课程中讨论这些内容。

istream类是处理输入流时主要使用的类。对于输入流，提取运算符 (>>)用于从流中移除值。这很合理：当用户按下键盘上的一个键时，该键码会被放入输入流中。然后，程序会从流中提取该值以供使用。

ostream类是处理输出流时主要使用的类。对于输出流，插入运算符 (<<)用于将值插入流中。这也很合理：您将值插入流中，然后数据使用者（例如监视器）使用这些值。

iostream类可以处理输入和输出，允许双向 I/O。

C++中的标准流

标准流(standard stream)是由计算机环境预先提供给程序的已连接流。C++ 提供了四个预定义的标准流对象，它们已经设置好供您使用。前三个您之前已经见过：

1.cin——一个与标准输入（通常是键盘）绑定的 istream 对象
2.cout——一个与标准输出（通常是显示器）绑定的 ostream 对象
3.cerr——一个与标准错误（通常是监视器）关联的 ostream 对象，提供无缓冲输出。
4.clog——一个与标准错误（通常是监视器）关联的 ostream 对象，提供缓冲输出。

非缓冲输出通常会立即处理，而缓冲输出通常会存储并以数据块的形式写入。由于 clog 流并不常用，因此它通常从标准流列表中省略。

下一课，我们将更详细地了解一些与 I/O 相关的功能。