C++ 頭文件系列(ios)

1 簡介

咱們都知道，平時經常使用的那些標準流，諸如iostream、ofstream、ifstream等等，其實都是對應的basic_XXX模版的實例類。 而這些basic_XXX類模版又都是繼承自同一個基類模版----basic_ios。

2 basic_ios模版

定義這個基類模版應該是出於可重用的目的。

2.1 成員類型

• char_type ： 字符類型，即第一個模版參數。
• char_traits ： 萃取器，即第二個模版參數（默認爲位於< string >頭文件內的char_traits萃取器）。

2.2 構造器

該模版的構造函數只須要兩個類型：charT、traits。 一個是字符類型，另外一個是字符萃取器，二者都只和字符有關。

2.3 狀態標記函數

• good ： 檢測流狀態是否爲good。
• eof ： 檢測end-of-file 標記位是否被置爲1，即是否到文件末尾。
• fail ： 檢測 fail標記位 或者 bad標記位是否被置爲1，即先前是否有操做失敗。
• bad ： 檢測bad 標記位是否被置爲1， 即先前是否有操做致使了嚴重錯誤（導致流的完整性遭到破壞）。
• operator !、operator bool ： 檢測流的狀態是否正常，便是否有操做失敗或致使了嚴重錯誤（fail or bad）。
• rdstate、setstate ： 返回或者設置全部狀態標記位。
• clear ： 清楚狀態標記位。

2.4 格式化函數

• coptfmt ： 將給定的basic_ios對象的內部格式copy給自身。
• fill ： 返回、設置填充字符（當設定的寬度大於實際輸出寬度時，纔會出現填充狀況）。

2.5 其餘函數

• exceptions ： 返回、設置異常掩碼（設置以後，對應的狀態標記位被置1時，會拋出異常）。
• imbue ： 將locale灌輸進流，這個調用會觸發imbue_event事件。
• tie ： 返回先前的關聯輸出流、設置新的關聯輸出流。"The tied stream is an output stream object which is flushed before each i/o operation in this stream object." 也就是說，每次自身的輸入輸出操做發生前，該tied的流都回把緩衝區的內容輸出。 默認狀況下，標準cin和cerr流與cout相關連，因此每次在鍵盤輸入時，「黑框」都回把輸入顯示出來。
• rdbuf ： 返回、設置basic_ios內部的stream buffer。
• narrow ： 將傳入字符（一般是寬字符）窄化（narrow）成自身模版類的char_type類型字符。
• widen ： 將傳入字符寬化（widen）成自身模版類的char_type類型字符（一般是寬字符）。

3 ios_base類

這個類很特殊，它是basic_ios類模版的基類，而且它的構造函數是私有的。 這就意味着它在設計之初就是內部使用，只用於派生，不能被用戶聲明使用。

3.1 格式化函數

• flags ： 返回或者從新設置全部格式標記符。
• setf ： 設置特定類別的格式標記符。
• unsetf ： 清除特定的格式標記符。
• precision ： 設置浮點數精度。
• width ： 設置域寬。

3.2 本地化函數

• imbue ： 「灌入」區域設置。
• getloc ： 返回當前區域設置。

3.3 有關internal array的函數

該類內部維護了一個internal extensible array做爲通用數組，而且定義了三個公有函數幫助用戶使用它們。

• xalloc（靜態） ： 返回一個extensible array的新下標。
• iword ： 返回數組中對應給定下標的long元素。
• pword ： 返回數組中給定下標對應的元素指針（void*）。

3.4 事件支持

ios_base支持事件這一律念，但只支持有限的事件。

3.4.1 event枚舉類

• copyfmt_event ： 當調用copyfmt時發生。
• erase_event ： 當stream的析構器被調用時。
• imbue_event ： 當調用ios_base::imbue時。

3.4.2 event_callback類型

ios_base以回調函數的形式來支持事件。 回調函數必須知足如下類型void (*event_callback) (event en, ios_base& obj, int index); 其中obj是觸發事件的stream對象，index是註冊回調函數時的傳入的index參數。

3.4.3 註冊事件回調函數

• register_callback

3.5 其餘

3.5.1 其餘函數

• sync_with_stdio（靜態） ： 是否同步C++輸入輸出流和C輸入輸出對象（stdin、stdout、stderr）。

3.5.2 其餘成員類型

• fmtflags ： 流格式化標記符類型。
• iostate ： 流狀態標記符類型。
• openmode ： 流打開模式標記符類型。
• seekdir ： 流定位方向標記符類型。

3.5.3 其餘成員類

• failure ： 繼承自std::exception的異常類，用來做爲輸入輸出流的基本異常類。
• Init ： 八個標準流實例化的控制器。

4 Error Reporting

該頭文件也提供了必定的錯誤處理功能。

4.1 io_errc 枚舉類

這個枚舉類定義了input/output 的錯誤狀況。 C++標準只要求該枚舉類定義stream枚舉，但具體的庫能夠本身實現額外的枚舉。

4.2 make_error_code函數

該函數從給定的io_errc枚舉構建出錯誤碼（error_code對象）。

4.3 make_error_condition函數

該函數從給定的io_errc枚舉構建出錯誤狀況（error_condition對象）。

4.4 iostream_category函數

返回一個error_category對象，該對象類型與io_errc枚舉類對應的error_condition的錯誤類別相關聯。

5 Manipulators（全局函數）

• boolalpha ： 將bool變量字符化（包括輸入輸出），即1->true，0->false。
• showbase ： 輸出時，顯示數字的前置基數，即十六進制->0x， 八進制->0， 十進制無前置基數。
• showpoint ： 顯示浮點數的小數點。
• showpos ： 顯示正整數的「+」號。
• skipws ： 跳過全部前置的white-space。
• unitbuf ： 每次向流插入內容時，輸出緩衝區的內容。
• uppercase ： 全部小寫字母都用大寫替代。
• dec、hex、oct ： 分別用十進制、十六進制、八進制來表示整數。
• fixed、scientific ： 分別用固定點小數法、科學計數法來表示浮點數。
• internal、left、right ： 分別使數字居中、左對齊、右對齊，其中居中時會根據狀況適當的插入填充字符。