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• IOstream概述

• 格式化/解析、缓存、编码转换、传输

• 输入和输出

IOstream概述

流是序列，元素是字节。字节流。输入输出就是一串字节数据。

这种输入输出的方式就是流式IO。

cin如果接受100，计算机会解析将100这个字符序列转化成2进制的序列表示。这就是解析操作。

如果是同一块内存的不同类型，输出出来的序列也是不同的。

int main()
{
    union{
        int x;
        float y;
    };
    x = 100;
    cout << x << endl; // 100 
    cout << y << endl; // 1.4013e-43
}

I/O Stream在输入和输出时，为了解决“表示形式的变化”和“与外部设备通信”这2个问题，需要涉及到4步操作（下面顺序为输出流的顺序）：

格式化/解析、缓存、编码转换、传输

格式化，将内部表示转换成字节序列。再将格式化的结果放在一个缓存里。这里不是直接将结果输出，因为输出这个操作是非常耗费系统资源的，通常情况下，我们是输入到缓存中，当缓存填满时，再一次输出到终端、文件、内存中。编码转化要把缓存中的字符编码进行转换。比如UTF-8。将编码转换完的结果，放在缓存里。再从缓存里逐一进行读取，通过解析的方式，将缓存中的字符序列，转换成内部表示。

I/O Stream 通过模版来封装字符特性，解决第一个问题。
通过继承来封装设备特性，解决第二个问题。

输入和输出

非格式化I/O：不需要格式化和解析。从操作流程比较简单，提供一些类和方法。get读取一个字符，read读取多个字符，getline读取一行，gcount返回一个上一个格式化的操作读取的个数。put写一个字符，write写多个字符。

使用非格式化的输入和输出，在一定程度上可以提升程序的性能。对计算机更友好。格式化对人更友好。

格式化的输入和输出，通过移位操作符来实现。操作符的重载。

通过格式控制，对转换的逻辑进行修改。

位掩码类型showpos，c++基本类型是一个字节8位，通常我们就是修改1位或者几位的值。具体怎么修改呢，就是通过位掩码操作。

width取值相对随意，调用一次后，就会被重置掉。

fill字符类型。1前面9个.。

#include <iostream>
#include <iomanip>
using namespace std;


int main()
{
    char x = '1';
    int y = static_cast<int>(x);
    cout << std::showpos << x << '\n' << y << endl; // 1 +49
    cout << std::showpos << std::setw(10) << std::setfill('.') << x << '\n'
         << std::setw(10) << y << endl; // 1 +49
    // .........1
    // .......+49
    // 操作符主要的目的就是格式化
}

#include <iostream>
#include <iomanip>
#include <string>
using namespace std;


int main()
{
    std::string x;
    cin >> x; // 不用担心内存越界问题，cpp内部对string进行了很好的设置
    cout << x; 
}