【C++ IO机制】标准输入输出 ①

标准输入输出

1. cin 原型：

template <class CharT, class Traits = std::char_traits<CharT>>
class basic_istream : virtual public std::basic_ios<CharT, Traits>

2. cout 原型：

template <class CharT, class Traits = std::char_traits<CharT>>
class basic_ostream : virtual public std::basic_ios<CharT, Traits>

3. cerr 原型：

template <class CharT, class Traits = std::char_traits<CharT>>
class basic_ostream : virtual public std::basic_ios<CharT, Traits>

【注意】

 extern istream cin;        // Linked to standard input
 extern ostream cout;       // Linked to standard output
 extern ostream cerr;       // Linked to standard error (unbuffered)

iostream 现在是模板化的，同时支持窄字符和宽字符。下图是现在的继承体系，同时画出了 fstreams 和 stringstreams。图中方框的第二行是模板的具现化类型，也就是我们代码里常用的具体类型（通过 typedef 定义）。

这个继承体系糅合了面向对象与泛型编程，但可惜它两方面都不讨好。

再进一步加深了解，发现还有一个平行的 streambuf 继承体系，fstream 和 stringstream 的不同之处主要就在于它们使用了不同的 streambuf 具体类型。

每个流(cout/cin/clog/ifstream/ofstream)都有自己的流缓冲区(streambuf)。通过rdbuf接口可以获取当前的streambuf，也可以设置新的streambuf。

例如我们可以修改std::cout和std::stringstream使用同一块缓冲区：

#include <stdio.h>
#include <iostream>
#include <sstream>

int main()
{
  std::stringstream ss;
  std::streambuf *cout_buf = std::cout.rdbuf();
  std::cout.rdbuf(ss.rdbuf());
  //使用了新的缓冲区后，字符串不会输出到屏幕，而是由stringstream管理
  std::cout << "std::cout hello world";

  // printf std::cout hello world
  printf("printf %s\n", ss.str().c_str());

  std::cout.rdbuf(cout_buf);

  return 0;
}

输出：

 参考资料

1.std::streambuf从示例到应用