首先什么是流，流是一个字节序列，而程序的输入输出就发生在流中。如果字节流是从设备（如键盘）流向内存，那么就叫他输入流。如果字节流从内存流向设备（如显示屏），那么就叫做输出流。所以在我们判断是否是输出流还是输入流，只需要看文件是否是流向内存，还是从内存流出。
一.在C++中常用的数据流类型
1.标准设备的输入输出，即从键盘输入数据，输出到显示器屏幕上，这种输入输出简称标准I/O。
2.以外存的文件为对象进行输入输出，即从磁盘文件输入数据，数据输出到磁盘文件。这种输入输出简称文件I/O。
3.对内存中指定的空间进行输入输出。通常指定一个字符数组为存储空间。这种输入输出称为字符串输入输出，简称串I/O。
二.数据流中的缓冲区
缓冲区又称为缓存，他是内存空间的一部分，因为cpu的速度很快，而外设等输出设备的速度很慢，为解决快速CPU和慢速输出输入设备的速度不匹配问题，我们设置输入输出缓冲区。其中缓冲区的执行过程，比如我们从磁盘里取数据，然后把读出数据放入缓冲区，计算机需要数据时直接从缓冲区读取，等到缓冲区的数据被CPU读取结束，然后再从磁盘读数据放缓冲区。这样就可以大大减少磁盘的读写次数，而CPU读取缓冲区的数据大大快于从磁盘中读取数据。这样缓冲区就可以加快计算机的运行速率。
缓冲区的类型
缓冲区分为三种类型：全缓冲，行缓冲，和不带缓冲。
1.全缓冲：在这种情况下，当填满标准I/O缓存后才进行实际的I/O操作。全缓冲的典型代表就是磁盘文件的读写。
2.行缓冲：在这种情况下，当输入输出遇到换行符时，执行真正的I/O操作。这时我们输入的字符先存放在缓冲区，等按下回车键换行时才会进行实际的I/O操作，典型的代表就是键盘输入数据。
3.不带缓冲：不进行缓冲，典型代表是标准出错cerr/stderr。因为出错信息要直接显示出来，不要在进行缓冲。
刷新输出缓冲区
输出缓冲区内容刷新的意思是：输出缓冲区的内容写到输出设备或文件中。
有以下几种情况刷新：
- 程序正常结束（有一个收尾操作就是清空缓冲区）；
- 缓冲区满时会自动刷新缓冲区；
- 使用操纵符显示刷新输出缓冲区，如endl，flush
- 使用unitbuf操纵符设置流的内部状态；
- 输入流与输出流相关联，此时在读输入流时将刷新与其关联的输出流的输出缓冲区。
三.常用输入输出流类
类名 作用 头文件
istream 通用输入流 iostream
ostream 通用输出流
iostream 通用输入输出流
ifstream 文件输入流 fstream
ofstream 文件输出流
fstream 文件输入输出流
istringstream 字符串输入流 sstream
ostringstream 字符串输出流
stringstream 字符串输入输出流
流的状态
- badbit表示发生系统级的错误，如不可恢复的读写错误。通常情况下一旦badbit被置位，流就无法在使用了。
- failbit表示发生可恢复的错误，如期望读取一个整数，却读出一个字符等错误。这种问题通常是可以修改恢复的，流还可以继续被使用。
- eofbit当文件到达末尾eof和fail都会被置位。
- goodbit表示流未发生错误。
管理流的状态
bool bad() const; //若流的badbit置位，则返回true;否则返回false
bool fail() const; //若流的failbit或badbit置位，则返回true;
bool eof() const; //若流的eofbit置位，则返回true;
bool good() const; //若流处于有效状态，则返回true;
//clear的无参版本会复位流的标志位重置流的状态
void clear(std::ios_base::iostate state = std::ios_base::goodbit);
流的通用操作
常见问题
文件游标
#include <iostream>
#include <fstream>
using std ::ifstream;
using std::cin;
using std::cout;
using std::string;
using std::endl;
using std::ofstream;
void printStreamStatus()
{
cout<<"cin.badbit = "<<cin.bad()<<endl
<<"cin.failbit = "<<cin.fail()<<endl
<<"cin.eofbit = "<<cin.eof()<<endl
<<"cin.goodbit = "<<cin.good()<<endl;
}
void test4()
{
fstream fs("test.txt");
int number=0;
for (int i = 0; i < 5; i++)
{
cin>>number;
fs<<number<<" ";
}
for (int i = 0; i < 5; i++)
{
printStreamStatus();
//游标
fs>>number;
cout<<number<<" "<<endl;
}
cout<<endl;
fs.close();
}
int main()
{
test4();
return 0;
}
可以看出打印并不是我们预期输入的2 3 4 5 6，而文件中存入的确实是2 3 4 5 6但是打印的是6 6 6 6 6通过流的状态我们可以看出eof()和fail()标志位都被置1，而eof表示我们已经到达文件末尾了。所以这个程序的问题就是当我们输入数据时，文件的游标会跟随我们输入的一同移动一直指向最后一个位置。
void test4()
{
string line;
fstream fs("test.txt");
int number=0;
for (int i = 0; i < 5; i++)
{
cin>>number;
fs<<number<<" ";
}
cout<<fs.tellp()<<endl;//获取游标位置
fs.seekp(0);//设置游标绝对位置
for (int i = 0; i < 5; i++)
{
//游标
fs>>number;
cout<<number<<" ";
}
cout<<endl;
fs.close();
}
