C++ 基礎輸入/輸出

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C++ 標準庫提供了廣泛的輸入/輸出功能，我們將在後續章節中介紹。本章將討論 C++ 程式設計所需的非常基本和最常見的 I/O 操作。

C++ I/O 發生在流中，流是位元組序列。如果位元組從鍵盤、磁碟驅動器或網路連線等裝置流向主記憶體，則稱為輸入操作；如果位元組從主記憶體流向顯示屏、印表機、磁碟驅動器或網路連線等裝置，則稱為輸出操作。

I/O 庫標頭檔案

以下是 C++ 程式中重要的標頭檔案：

標準輸出流 (cout)

預定義物件cout是ostream類的例項。cout 物件被稱為“連線到”標準輸出裝置，通常是顯示屏。cout與流插入運算子一起使用，該運算子寫為<<（兩個小於號），如下例所示。

示例

#include <iostream>
 
using namespace std;
 
int main() {
   char str[] = "Hello C++";
 
   cout << "Value of str is : " << str << endl;
}

編譯並執行上述程式碼時，將產生以下結果：

Value of str is : Hello C++

C++ 編譯器還會確定要輸出的變數的資料型別，並選擇合適的流插入運算子來顯示該值。<< 運算子被過載以輸出內建型別整數、浮點數、雙精度數、字串和指標值的資料項。

插入運算子<<可以如上所示在一個語句中使用多次，並且endl用於在行尾新增換行符。

標準輸入流 (cin)

預定義物件cin是istream類的例項。cin 物件被稱為連線到標準輸入裝置，通常是鍵盤。cin與流提取運算子一起使用，該運算子寫為>>（兩個大於號），如下例所示。

示例

#include <iostream>
 
using namespace std;
 
int main() {
   char name[50];
 
   cout << "Please enter your name: ";
   cin >> name;
   cout << "Your name is: " << name << endl;
 
}

編譯並執行上述程式碼時，它將提示您輸入姓名。您輸入一個值，然後按 Enter 鍵檢視以下結果：

Please enter your name: cplusplus
Your name is: cplusplus

C++ 編譯器還會確定輸入值的型別，並選擇合適的流提取運算子來提取該值並將其儲存到給定的變數中。

流提取運算子>>可以在一個語句中使用多次。要請求多個數據，可以使用以下方法：

cin >> name >> age;

這將等同於以下兩個語句：

cin >> name;
cin >> age;

標準錯誤流 (cerr)

預定義物件cerr是ostream類的例項。cerr 物件被稱為連線到標準錯誤裝置，這也是顯示屏，但是cerr物件是無緩衝的，每次向 cerr 進行流插入都會立即顯示其輸出。

cerr也與流插入運算子一起使用，如下例所示。

示例

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

編譯並執行上述程式碼時，將產生以下結果：

Error message : Unable to read....

標準日誌流 (clog)

預定義物件clog是ostream類的例項。clog 物件被稱為連線到標準錯誤裝置，這也是顯示屏，但是clog物件是有緩衝的。這意味著每次插入 clog 都會將其輸出儲存在緩衝區中，直到緩衝區已滿或緩衝區被重新整理。

clog也與流插入運算子一起使用，如下例所示。

示例

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

編譯並執行上述程式碼時，將產生以下結果：

Error message : Unable to read....

使用這些小的例子，您將無法看到 cout、cerr 和 clog 之間的任何區別，但是在編寫和執行大型程式時，區別會變得很明顯。因此，最好使用 cerr 流顯示錯誤訊息，而顯示其他日誌訊息時則應使用 clog。

使用 bits/stdc++ 進行輸入/輸出

**bits/stdc++.h** 是 C++ 中的非標準標頭檔案，因為它不屬於官方 C++ 標準庫。相反，它是一個 GCC 特定的標頭檔案，包含 C++ 中的大部分標準庫。您也可以在不使用其他庫的情況下使用 bits/stdc++.h 進行輸入和輸出。

示例

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main() {
  int number;
  string name;

  // #include <iostream>
  // #include <string>
  cout << "Welcome to TutorialsPoint!" << endl;

  // Input of user's name and number
  cout << "Please enter your name: ";
  cin >> name;
  cout << "Please enter a number: ";
  cin >> number;
  cout << "Hello," << name << " You entered " << number << endl;

  // Demonstrating some STL features
  // #include <vector>
  vector<int> numbers;
  cout << "Enter 4 numbers: ";

  for (int i = 0; i < 4; ++i) {
    int temp;
    cin >> temp;
    numbers.push_back(temp);
  }
  cout << "You entered the following numbers: ";
  for (int num : numbers) {
    cout << num << " ";
  }
  cout << endl;

  // Sort and display the numbers
  // #include <algorithm>
  sort(numbers.begin(), numbers.end());
  cout << "Sorted numbers: ";
  for (int num : numbers) {
    cout << num << " ";
  }
  cout << endl;

  return 0;
}

編譯並執行上述程式碼時，將產生以下結果：

Welcome to TutorialsPoint!
Please enter your name: Aman
Please enter a number: 2006
Hello, Aman You 2006
Enter 4 numbers: 2
0
0
6
You entered the following numbers: 2 0 0 6 
Sorted numbers: 0 0 2 6

因此，在這裡，我們不使用這些多個頭檔案，例如：

• #include <iostream>
• #include <string>
• #include <vector>
• #include <algorithm>

我們簡單地使用了<bits/stdc++.h>，因為它包含了輸入/輸出操作、字串處理、動態陣列和演算法所需的所有必要的標準庫，從而簡化了您的程式碼，使其更簡潔、更方便。它尤其用於競爭性程式設計。