C++筆記-IO

0001-01-01

輸入/輸出與流Buffer概念

流

在c++我們需要了解一下流跟緩衝區的概念，
C++這個語言本來是沒有IO功能的，
基本的輸入輸出定義於<iostream>與<fstream>這兩個標準模板庫(std)裡，
它們被分成了三個標準：
istream/ cin、wcin ：標準輸入流
ostream/ cout、wcout ：標準輸出流
ostream/ cerr、wcerr ：標準錯誤輸出流(無緩衝)
ostream/ clog、wclog ：標準錯誤輸出流(有緩衝)

輸入的方式，是使用(»)從輸入流中擷取資料，而輸出則是用(«)將資料擷取到輸出流。
這就是一開始學校在教程式時會說輸入就是 cin >> x;，輸出是 cout << x;，箭號方向不能交換。

緩衝區

緩衝區的定義是 用作中介的內存塊，簡單來說，
它就是先把資料全部移到一個地方(內存)，再去慢慢讀取的概念。
因為程式只能一個字一個字讀，如果直接讀，程式會變超慢，
也就是當程式頻繁進行 IO 操作，會頻繁把高速的部分打斷，
造成性能下降。

緩衝區的功用就在於避開頻繁操作，只要讀取緩衝區的資料就好。
只有需要時再刷新緩衝區進行 IO 操作，讓程式性能提升。

以下狀況會刷新緩衝區：

使用cin
釋放cout的資源
使用endl、fflush
程式正常結束

關於 IO 優化等操作，可查閱算法筆記

輸入

在 C++，我們使用 cin(音：西印) 輸入文字，
方法很簡單，不像 C 語言還要指定型別， cin >> x; 就是輸入資料到x。
當要輸入多筆資料，只要在後面繼續加就好 cin >> x >> y >> z;。

如果不想使用 bits/stdc++.h，需要include <iostream>

範例程式：

1
2
3
4
5
6
7
8
9
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main(){
    int x;
    cin >> x;
    int y,z;
    cin >> y >> z;
    return 0;
}

而 cin 的好處同時也是壞處就是若輸入空格會自動斷開，
當想輸入一句話 This is a Simple Sentence. 進一個字串，
如果使用cin，最後字串可能只會存到 This 而已。

因此這裡介紹另一種輸入 getline()，
它的功能是直接讀取整行資料，也就是它會連空格一起讀進去，
直到換行為止。

1
getline(cin,s,' ') //getline(輸入流, 字串,切割字元(可以不填))

注意這個函式只能輸入字串。

輸入完後通常要將字串切成好幾份資料，
這時就會用到字串流 stringstream
可以把它想成另一種cin，只是它必須存字串。如果不使用 bits/stdc++.h，則要 include <sstream> 才能使用 stringstream

1
2
3
string s;
getline(cin,s);
stringstream ss(s); //初始化s放到字串流裡

然後就可以去切割它了，用陣列把這些資料儲存起來。
這裡使用到 stol() 可以將字串轉成整數。

1
2
3
4
5
6
7
string s,t;
getline(cin,s);
stringstream ss(s);
int a[1000],i=0;
while(getline(ss,t,' ')){
	a[i++] = stol(t);
}

輸出

在最一開始的模板，就可以看到輸出的方法了(cout)，

 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
10
11
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main(){
    int x;
    cin >> x;
	cout << x;
    int y,z;
    cin >> y >> z;
	cout << y << " " << z;
    return 0;
}

補充

Q:如果使用 cerr 輸出會發生什麼事？

cerr 是用來除錯的，注意有些 Judge 不會把它當成輸出，你可以用來測試你的程式哪裡寫錯