IO类：
iostream 定义了用于读写流的基本类型，fstream 定义了读写命名文件的类型，sstream 定义了读写内存 string 对象的类型。
IO 库类型和头文件：
头文件 类型
iostream istream，wistream 从流读取数据
ostream，wostream 向流写入数据
iostream，wiostream 读写流
fstream ifstream，wifstream 从文件读取数据
ofstream，wofstream 向文件写入数据
fstream，wfstream 读写文件
sstream istringstream，wistringstream 从 string 读取数据
ostringstream，wostringstream 向 string 写入数据
stringstream，wstringstream 读写 string
其中前面加了 w 的是宽字符版本的
为了支持使用宽字符的语言，标准库定义了一组类型和对象来操纵 wchar_t 类型的数据。宽字符版本的类型和函数的名字以一个 w 开始。例如：wcin，wcout，wcerr 是分别对应 cin，cout，cerr 的宽字符版对象。宽字符的类型和对象与其对应的普通 char 版本的类型定义在同一个头文件中。例如：头文件 fstream 定义了 ifstream 和 wifstream 类型。
IO类型间的关系：
标准库通过继承机制使我们能忽略不同类型的流之间的差异。利用模板，我们可以使用具有继承关系的类，而不必了解继承机制如何工作的细节。我们通常可以将一个派生类对象当作其基类对象类使用。
类型 ifstream 和 istringstream 都继承自 istream。因此，我们可以像使用 istream 对象一样来使用 ifstream 和 istringstream 对象。也就是说我们是如何使用 cin 的，就可以同样地使用这些类型的对象。例如：可以对一个 ifstream 或者 istringstream 对象调用 getline，也可以使用 >> 从一个 ifstream 或 istringstream 对象中读取数据。类似的，类型 ofstream 和 ostringstream 都继承自 ostream。因此，我们可以如何使用 cout 的，就可以同样地使用这些类型的对象。
IO对象无拷贝或赋值：
1 ofstream out1, out2; 2 out1 = out2;//错误,不能对流对象赋值 3 ofstream frint(ofstream);//错误,不能初始化ofstream参数 4 out2 = print(out2);//错误,不能拷贝流对象
由于不能拷贝IO对象，因此我们也不能将形参或返回类型设置为流类型。进行IO操作的函数通常以引用方式传递和返回流。读写一个流会改变其状态，因此传递和返回的引用不能是 const 的。
IO的条件状态：
strm::iostate strm是指一种IO类型，iostate是一种机器相关的类型，提供表达条件状态的完整功能。
strm::badbit 标志流已崩溃，致命的输入/输出错误,无法挽回
strm::failbit 标志IO操作失败了，非致命的输入/输出错误，可挽回
strm::eofbit 标志达到文件结尾
strm::goodbit 流未出现错误状态，此值保证为0
s.eof() 若流s的eofbit置位，则返回true
s.fail() 若流s的failbit或badbit置位，则返回true
s.bad() 若流s的badbit置位，则返回true
s.good() 若流s处于有效状态，则返回true
s.clear() 将流的所有条件复位，状态设置为有效，返回void
s.clear(flags) 根据flags标志位，将s中对应条件状态复位，flags类型为strm::iostate。返回void
s.setstate(flags) 根据flags标志位，将s中对应条件状态置位，flags类型为strm::iostate。返回void
s.rdstate() 返回流的当前条件状态，返回类型为strm::iostate
注意：
badbit是系统级错误，如不可恢复的读写错误；一般badbit置位了流就无法继续使用。
failbit是可恢复错误，例如希望读取数值，却读取了一个字符，这种错误可以修正，流还可以继续使用。
如果达到文件结束位置，eofbit和failbit都会被置位。
googbit表示流未发生错误，值为0。
只要badbit、failbit、eofbit任意一个被置位，检查流的状态的条件会失败。
管理条件状态：
流对象的 rdstate 成员返回一个 iostate 值，对应流的当前状态。setstate 操作将给定条件位置位，表示发生了对应错误。cleat 成员是一个重载成员：他有一个不接受参数版本，而另一个版本接受一个 iostate 类型的参数。clear 不接受参数的版本清除所有错误标志位。执行 clear() 后调用 good 会返回 true:
1 auto old_state = cin.rdstate();//记住cin当前的状态 2 cin.clear();//使cin有效 3 process_input(cin);//使用cin 4 cin.setstate(old_state);//将cin置为原有状态
带参数的 clear 版本接受一个 iostate 值，表示流的新状态。为了复位单一的条件状态，我们首先使用 rdstate 读出当前条件状态，然后用位操作将所需复位来生成新的状态。如：cin.clear(cin.rdstate()& ~cin.failbit & ~cin.badbit);//只复位failbit和badbit,但保持eofbit不变
检查输入流的当前状态：
1 #include <iostream> 2 using namespace std; 3 4 int main(void){ 5 int a; 6 cin >> a; 7 cout << cin.rdstate() << endl; 8 if(cin.rdstate() == ios::goodbit) cout << "the input is true" << endl; 9 10 std::wcout.imbue(locale(locale(), "", LC_CTYPE)); 11 if(cin.rdstate() == ios::failbit) wcout << L"输入数据类型错误，非致命错误，可清除输入缓冲区挽回！" << endl; 12 13 return 0; 14 }
通过 clear 使 cin 有效：
1 #include <iostream> 2 using namespace std; 3 4 int main(void){ 5 int a; 6 cin >> a; 7 cout << cin.rdstate() << endl; 8 cin.clear(ios::goodbit);//使cin有效 9 cout << cin.rdstate() << endl; 10 return 0; 11 }
通常当我们发现输入有错又需要改正的时候，使用 clear() 更改标记为正确后，同时也需要使用 get() 成员函数清除输入缓冲区，以达到重复输入的目的：
1 #include <iostream> 2 using namespace std; 3 4 int main(void){ 5 int a; 6 while(1){ 7 cin >> a; 8 if(cin.fail()){ 9 cout << "error! please input agin!" << endl; 10 cin.clear(); 11 cin.get(); 12 }else{ 13 cout << a; 14 break; 15 } 16 } 17 return 0; 18 }
管理输出缓冲：
每个输出流都管理一个缓冲区，用来保存程序读写的数据：
os << "please enter a value: "；
文本串可能立即打印出来，也有可能被操作系统保存在缓冲区，随后再打印。
会导致刷新缓冲区的原因：
- 程序正常结束，作为 main 函数的 return 的一部分，缓冲刷新被执行。
- 缓冲区满，需要刷新缓冲区，而后新的数据才能写入。
- 使用操纵符：endl 来显示刷新缓冲区。
- 每个输出操作后，可以用操作符unitbuf设置流的内部状态，来清空缓冲区。默认情况下，cerr 是设置 unitbuf 的，因此写到 cerr 中的数据都是立即刷新的。
- 一个输出流被关联到另一个流，此时，当读写被关联的流时，关联到流的缓冲区会被刷新。默认cin 和 cerr 都关联到 cout，因此读 cin 或写 cerr 都会导致 cout 的缓冲区被刷新。
endl 换行并刷新缓冲区；
ends 插入一个空字符并刷新缓冲区；
flush 仅刷新缓冲区；
unibuf 操纵符：
1 cout << unitbuf;//所有输出操作后都会立即刷新缓冲区 2 //任何输出都立即刷新,无缓冲 3 cout << nounitbuf;//回到正常的缓冲方式
注意：如果程序异常终止，输出缓冲区是不会被刷新的。当一个程序崩溃后，它所输出的数据很可能停留在输出缓冲区中等待打印。
关联输入和输出流：
当一个输入流关联到一个输出流时，任何试图从输入流读取数据的操纵都会先刷新关联的输出流。标准库将 cout 和 cin 关联到一起，因此：
cin >> val；
导致 cout 的缓冲区被刷新。
tie：
tie 有两个重载版本：一个版本不带参数，返回指向输出流的指针。如果本对象关联到一个输出流，则返回的就是指向这个流的指针，如果对象未关联到流，则返回空指针。tie 的第二个版本接受一个指向 ostream 的指针，将自己关联到 ostream。即，x.tie(&o) 将流 x 关联到输出流 o。
我们既可以将一个 istream 对象关联到另一个 ostream，也可以将一个 ostream 关联到另一个 ostream：
1 cin.tie(&cerr);//直接将cin由和cout关联改成和cerr关联 2 cin.tie(&cout);//将输入流cin关联到输出流cout 3 ostream *old_tie = cin.tie(nullptr);//cin不再与其他流关联 4 cin.tie(&cerr);//将cin关联到cerr,读取cin会刷新cerr而非cout 5 cin.tie(old_tie);//重建cin和cout之间的关联
注意：每个流同时最多关联到一个流，但多个流可以同时关联到一个 ostream。