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簡單常識(shí)——關(guān)于stream
從文件中讀入一行
簡單，這樣就行了：
ifstream ifs("input.txt");
char buf[1000];
ifs.getline(buf, sizeof buf);
string input(buf);
當(dāng)然，這樣沒有錯(cuò)，但是包含不必要的繁瑣和拷貝，況且，如果一行超過1000個(gè)字符，就必須用一個(gè)循環(huán)和更麻煩的緩沖管理。下面這樣豈不是更簡單？
string input;
input.reserve(1000);
ifstream ifs("input.txt");
getline(ifs, input);
不僅簡單，而且安全，因?yàn)槿趾瘮?shù) getline 會(huì)幫你處理緩沖區(qū)用完之類的麻煩，如果你不希望空間分配發(fā)生的太頻繁，只需要多 reserve 一點(diǎn)空間。
這就是“簡單常識(shí)”的含義，很多東西已經(jīng)在那里，只是我一直沒去用。
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一次把整個(gè)文件讀入一個(gè) string
我希望你的答案不要是這樣：
string input;
while( !ifs.eof() )
{
??? string line;
??? getline(ifs, line);
??? input.append(line).append(1, '\n');
}
當(dāng)然了，沒有錯(cuò)，它能工作，但是下面的辦法是不是更加符合 C++ 的精神呢？
string input(
??? istreambuf_iterator<char>(instream.rdbuf()),
??? istreambuf_iterator<char>()
);
同樣，事先分配空間對于性能可能有潛在的好處：
string input;
input.reserve(10000);
input.assign(
??? istreambuf_iterator<char>(ifs.rdbuf()),
??? istreambuf_iterator<char>()
);
很簡單，不是么？但是這些卻是我們經(jīng)常忽略的事實(shí)。
補(bǔ)充一下，這樣干是有問題的：
??? string input;
??? input.assign(
??????? istream_iterator<char>(ifs),
??????? istream_iterator<char>()
??? );
因?yàn)樗鼤?huì)忽略所有的分隔符，你會(huì)得到一個(gè)純“字符”的字符串。最后，如果你只是想把一個(gè)文件的內(nèi)容讀到另一個(gè)流，那沒有比這更快的了：
??? fstream fs("temp.txt");
??? cout << fs.rdbuf();
因此，如果你要手工 copy 文件，這是最好的（如果不用操作系統(tǒng)的 API）：
?? ifstream ifs("in.txt");
?? ofstream ofs("out.txt");
?? ofs << in.rdbuf();
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open 一個(gè)文件的那些選項(xiàng)
ios::in????
Open file for reading
ios::out??? Open file for writing
ios::ate??? Initial position: end of file
ios::app??? Every output is appended at the end of file
ios::trunc? If the file already existed it is erased
ios::binary Binary mode
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還有 ios 的那些 flag
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flag
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effect if set
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ios_base::boolalpha
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input/output bool objects as alphabetic names (true, false).
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ios_base::dec
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input/output integer in decimal base format.
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ios_base::fixed
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output floating point values in fixed-point notation.
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ios_base::hex
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input/output integer in hexadecimal base format.
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ios_base::internal
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the output is filled at an internal point enlarging the output up to the field width.
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ios_base::left
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the output is filled at the end enlarging the output up to the field width.
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ios_base::oct
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input/output integer in octal base format.
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ios_base::right
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the output is filled at the beginning enlarging the output up to the field width.
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ios_base::scientific
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output floating-point values in scientific notation.
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ios_base::showbase
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output integer values preceded by the numeric base.
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ios_base::showpoint
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output floating-point values including always the decimal point.
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ios_base::showpos
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output non-negative numeric preceded by a plus sign (+).
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ios_base::skipws
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skip leading whitespaces on certain input operations.
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ios_base::unitbuf
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flush output after each inserting operation.
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ios_base::uppercase
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output uppercase letters replacing certain lowercase letters.
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There are also defined three other constants that can be used as masks:
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constant
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value
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ios_base::adjustfield
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left | right | internal
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ios_base::basefield
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dec | oct | hex
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ios_base::floatfield
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scientific | fixed
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用我想要的分隔符來解析一個(gè)字符串，以及從流中讀取數(shù)據(jù)
這曾經(jīng)是一個(gè)需要不少麻煩的話題，由于其常用而顯得尤其麻煩，但是其實(shí) getline 可以做得不錯(cuò)：
??? getline(cin, s, ';');???
??? while ( s != "quit" )
??? {
??????? cout << s << endl;
??????? getline(cin, s, ';');
??? }
簡單吧？不過注意，由于這個(gè)時(shí)候 getline 只把 ; 作為分隔符，所以你需要用 ;quit; 來結(jié)束輸入，否則 getline 會(huì)把前后的空格和回車都讀入 s ，當(dāng)然，這個(gè)問題可以在代碼里面解決。
同樣，對于簡單的字符串解析，我們是不大需要?jiǎng)佑檬裁?Tokenizer 之類的東西了：
#include <iostream>
#include <sstream>
#include <string>
using namespace std;
int main()
{
??? string s("hello,world, this is a sentence; and a word, end.");
??? stringstream ss(s);
???
??? for ( ; ; )
??? {
??????? string token;
??????? getline(ss, token, ',');
??????? if ( ss.fail() ) break;
???????
??????? cout << token << endl;
??? }
}
輸出：
hello
world
?this is a sentence; and a word
?end.
很漂亮不是么？不過這么干的缺陷在于，只有一個(gè)字符可以作為分隔符。
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把原本輸出到屏幕的東西輸出到文件，不用到處去把 cout 改成 fs
#include <iostream>
#include <fstream>
using namespace std;
int main()
{????
??? ofstream outf("out.txt");?
??? streambuf *strm_buf=cout.rdbuf();????
??? cout.rdbuf(outf.rdbuf());?
??? cout<<"write something to file"<<endl;?
??? cout.rdbuf(strm_buf);?? //recover?
??? cout<<"display something on screen"<<endl;
??? system("PAUSE");
??? return 0;
}
?
輸出到屏幕的是：
display something on screen
輸出到文件的是：
write something to file
也就是說，只要改變 ostream 的 rdbuf ，就可以重定向了，但是這招對 fstream 和 stringstream 都沒用。
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關(guān)于 istream_iterator 和 ostream_iterator
經(jīng)典的 ostream_iterator 例子，就是用 copy 來輸出：
#include <iostream>
#include <fstream>
#include <sstream>
#include <algorithm>
#include <vector>
#include <iterator>
using namespace std;
int main()
{??
??? vector<int> vect;
??? for ( int i = 1; i <= 9; ++i )
??????? vect.push_back(i);
???????
??? copy(vect.begin(), vect.end(),
??????? ostream_iterator<int>(cout, " ")
??? );
??? cout << endl;
???
??? ostream_iterator<double> os_iter(cout, " ~ ");
??? *os_iter = 1.0;
??? os_iter++;
??? *os_iter = 2.0;
??? *os_iter = 3.0;
}
輸出：
1 2 3 4 5 6 7 8 9
1 ~ 2 ~ 3 ~
很明顯，ostream_iterator 的作用就是允許對 stream 做 iterator 的操作，從而讓算法可以施加于 stream 之上，這也是 STL 的精華。與前面的“讀取文件”相結(jié)合，我們得到了顯示一個(gè)文件最方便的辦法：
??? copy(istreambuf_iterator<char>(ifs.rdbuf()),
???????? istreambuf_iterator<char>(),
???????? ostreambuf_iterator<char>(cout)
??? );
同樣，如果你用下面的語句，得到的會(huì)是沒有分隔符的輸出：
??? copy(istream_iterator<char>(ifs),
???????? istream_iterator<char>(),
???????? ostream_iterator<char>(cout)
??? );
那多半不是你要的結(jié)果。如果你硬是想用 istream_iterator 而不是 istreambuf_iterator 呢？還是有辦法：
??? copy(istream_iterator<char>(ifs >> noskipws),
???????? istream_iterator<char>(),
???????? ostream_iterator<char>(cout)
??? );
但是這樣不是推薦方法，它的效率比第一種低不少。
如果一個(gè)文件 temp.txt 的內(nèi)容是下面這樣，那么我的這個(gè)從文件中把數(shù)據(jù)讀入 vector 的方法應(yīng)該會(huì)讓你印象深刻。
12345 234 567
89??? 10
程序：
#include <iostream>
#include <fstream>
#include <algorithm>
#include <vector>
#include <iterator>
using namespace std;
int main()
{??
??? ifstream ifs("temp.txt");
???
??? vector<int> vect;
??? vect.assign(istream_iterator<int>(ifs),
??????? istream_iterator<int>()
??? );
??? copy(vect.begin(), vect.end(), ostream_iterator<int>(cout, " "));
}
輸出：
12345 234 567 89 10
很酷不是么？判斷文件結(jié)束、移動(dòng)文件指針之類的苦工都有 istream_iterator 代勞了。
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其它算法配合 iterator
計(jì)算文件行數(shù)：
??? int line_count =
??????? count(istreambuf_iterator<char>(ifs.rdbuf()),
????????????? istreambuf_iterator<char>(),
????????????? '\n');???????
當(dāng)然確切地說，這是在計(jì)算文件中回車符的數(shù)量，同理，你也可以計(jì)算文件中任何字符的數(shù)量，或者某個(gè) token 的數(shù)量：
??? int token_count =
??????? count(istream_iterator<string>(ifs),
????????????? istream_iterator<string>(),
????????????? "#include");???????
注意上面計(jì)算的是 “#include” 作為一個(gè) token 的數(shù)量，如果它和其他的字符連起來，是不算數(shù)的。
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Manipulator
Manipulator 是什么？簡單的說，就是一個(gè)接受一個(gè) stream 作為參數(shù)，并且返回一個(gè) stream 的函數(shù)，比如上面的 unskipws ，它的定義是這樣的：
? inline ios_base&
? noskipws(ios_base& __base)
? {
??? __base.unsetf(ios_base::skipws);
??? return __base;
? }
這里它用了更通用的 ios_base 。知道了這一點(diǎn)，你大概不會(huì)對自己寫一個(gè) manipulator 有什么恐懼感了，下面這個(gè)無聊的 manipulator 會(huì)忽略 stream 遇到第一個(gè)分號(hào)之前所有的輸入（包括那個(gè)分號(hào)）：
template <class charT, class traits>
inline std::basic_istream<charT, traits>&
ignoreToSemicolon (std::basic_istream<charT, traits>& s)
{
??? s.ignore(std::numeric_limits<int>::max(), s.widen(';'));
??? return s;
}
不過注意，它不會(huì)忽略以后的分號(hào)，因?yàn)?ignore 只執(zhí)行了一次。更通用一點(diǎn)，manipulator 也可以接受參數(shù)的，下面這個(gè)就是 ignoreToSemicolon 的通用版本，它接受一個(gè)參數(shù)， stream 會(huì)忽略遇到第一個(gè)該參數(shù)之前的所有輸入，寫起來稍微麻煩一點(diǎn)：
struct IgnoreTo {
??? char ignoreTo;
??? IgnoreTo(char c) : ignoreTo(c)
??? {}
};
???
std::istream& operator >> (std::istream& s, const IgnoreTo& manip)
{
??? s.ignore(std::numeric_limits<int>::max(), s.widen(manip.ignoreTo));
??? return s;
}
但是用法差不多：
??? copy(istream_iterator<char>(ifs >> noskipws >> IgnoreTo(';')),
???????? istream_iterator<char>(),
???????? ostream_iterator<char>(cout)
??? );
其效果跟 IgnoreToSemicolon 一樣。
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