IO

C++标准库提供的IO操作涉及到的头文件有：<ios>、<istream>、<ostream>、<streambuf>、<iostream>、<fstream>、<sstream>。

✏️ 类结构

C++标准库中一共有三种IO类，标准输入输出(iostream)，文件输入输出(fstream)，字符串输入输出(sstream)，具体类型如下图，其中以w开头的类型是宽字符版本，sstream和fstream继承自iostream，所以这些类型之间有着共同的特性。

• ios_base：表示流的基本特征；

• ios：继承于ios_base，提供了一个指向streambuf的指针；

• streambuf：为缓冲区提供了内存，并提供了用于操作缓冲区的方法;

• istream/wistream：继承于ios类，提供了输入方法；

• ostream/wostream：继承于ios类，提供了输出方法；

• iostream/wiostream：继承于istream和ostream，提供了输入输出方法；

• ifstream/wifstream：继承于istream，提供了对文件进行输入的方法；

• ofstream/wofstream：继承于ostream，提供了对文件进行输出的方法；

• fstream/wfstream：继承于iostream，提供了对文件进行输入输出的方法；

• istringstream/wistringstream：继承于istream，对字符串进行操作的输入流类；

• ostringstream/wostringstream：继承于ostream，对字符串进行操作的输出流类；

• stringstream/wstringstream：继承于iostream，对字符串进行操作的输入输出流类。

✏️ 标准IO

🖋️ 1、常见IO对象

C++中标准库提供了四个标准IO对象:

1. cin：标准输入流对象,默认情况下关联到标准输入设备(键盘)。

2. cout：标准输出流对象，默认情况下关联到标准输出设备(显示器)。

3. clog：表示错误的标准输出流对象，默认情况下关联到标准输出设备(显示器)。

4. cerr：用于日志记录的标准输出流对象，默认情况下关联到标准输出设备(显示器)。该流未被缓冲，这意味这信息将直接发送给屏幕，而不是等到缓冲区中填满数据或有新的换行符才会发送。

实际上应有8个对象，针对宽字符wchar_t，以上4个对象都有对应的处理wchar_t的对象。

🖌️ 1.1、IO对象无拷贝或赋值

流对象不能存储在vector或其他容器中。形参或返回类型也不能为流类型，如果需要，则必须传递或返回指向该对象的指针或引用，而且不能是const引用，因为读写一个IO对象会改变其状态。

🖌️ 1.2、IO条件状态

将流作为条件使用，只能知道流是否有效。IO 库定义了一个与机器无关的 iostate 类型，它提供了表达流状态的完整功能。这个类型应作为一个位集合来使用 (即一个数的二进制每个位来表示对应的标志位)。通常与位运算一起使用来一次性检测或设置多个标志位。IO库定义了四个iostate类型的constexpr值：

enum _Iostate { _Statmask = 0x17 }; // constants for stream states

static constexpr _Iostate goodbit = (_Iostate)0x0;
static constexpr _Iostate eofbit = (_Iostate)0x1;
static constexpr _Iostate failbit = (_Iostate)0x2;
static constexpr _Iostate badbit = (_Iostate)0x4;

1. strm::iostate ：一种机器相关的枚举类型，提供表达条件状态的完整功能。

2. strm::badbit ：标识流已经崩溃，无法挽回。

3. strm::failbit：用来标识一个IO操作失败了。

4. strm::eofbit：操作到达文件末尾时，设置此标记位；

5. strm::goodbit：用来指出流未处于错误状态，此值保证为0。

strm是一种IO类型，failbit、badbit、eofbit组成了流状态，如果 badbit、failbit 和 eofbit 任一个被置位，则检测流状态的条件会失败， 若在输入输出类里，需要加ios::标识符号。

🖌️ 1.3、查询条件状态：

1. s.eof() ：若流 s 的eofbit置位，返回true

2. s.fail() ：若流 s 的failbit或badbit置位，返回true

3. s.bad() ：若流 s 的badbit置位，返回true

4. s.good() ：若流s处于有效状态，返回true

Note：badbit被置位时，成员函数fail()也会返回ture，eofbit置位会导致failbit置位，需要注意的是，eofbit在读取完最后一个字符后并没有置位，当下次尝试读取一个字符失败的时候才会将eofbit和failbit置位，所以用成员函数fail()或good()来确定流的总体状态是正确的。 单独执行cin.setatate(ios::eofbit)时，cin.fail()函数不会返回1；单独执行cin.setstate(ios::badbit)时，cin.fail()和cin.bad()都会返回1；

🖌️ 1.4、管理条件状态： ​

1. s.clear() ：将流 s 中所有的条件状态位复位，将流的状态设置为有效，返回void

2. s.clear(flags) ：根据给定的flags标志位，将流 s 的对应条件状态位复位，flags的可选值有ios::badbit ios::failbit ios::eofbit，返回void

3. s.setstate(flags) ：根据给定的flags标志位，将流 s 中对应的条件状态位置位，flags类型为strm::iostate ，可以用setstate(ios::goodbit)重设流有效状态。返回void

4. s.rdstate() 返回流 s 当前的条件状态， 是所有有效标志位常量之和，返回值类型为 strm::iostate

流对象的 rdstate() 成员返回一个iostate 值，对应流的当前状态。setstate 操作将给定条件位置位，表示发生了对应错误。clear() 不接受参数的版本复位所有错误标志位。执行 clear() 后，调用 good() 会返回 true。我们可以这样使用这些成员：

auto old_state = cin.rdstate();		// 记住 cin 的当前状态
cin.clear();						          // 使 cin 有效
process_input(cin);					      // 使用 cin
cin.setstate(old_state);			    // 将 cin 置位原有状态

为了复位单一的条件状态位，我们首先用 rdstate 读出当前条件状态，然后用位操作将所需位复位来生成新的状态。例如，下面代码将 failbit 和 badbit 复位，但保持 eofbit 不变：

cin.clear(cin.rdstate() & ~cin.failbit & ~cin.badbit);

🖋️ 2、输入

从键盘输入字符串的时候需要敲一下回车键才能够将这个字符串送入到缓冲区中，那么敲入的这个回车键(\r)会被转换为一个换行符\n，这个换行符\n也会被存储在cin的缓冲区中并且被当成一个字符来计算。cin读取数据是从输入缓冲区中获取数据，缓冲区为空时，cin的成员函数会阻塞等待数据的到来，一旦缓冲区中有数据，就触发cin的成员函数去读取数据。

🖌️ 2.1、使用cin进行读取输入，常用的读取方法有:

• operator >>：用于读取满足参数的类型(基本数据类型都可以)，读取时将忽略空白符号；

当cin>>从缓冲区中读取数据时，若缓冲区中第一个字符是空格、tab或换行这些分隔符时，cin>>会将其忽略并清除，继续读取下一个字符，若缓冲区为空，则继续等待。但是如果读取成功，字符后面的分隔符是残留在缓冲区的，cin>>不做处理。不想略过空白字符，可以使用 noskipws 流控制。比如cin >> noskipws >> input。

• int get()：读取单个字符，读取到文件尾时，返回EOF；

• istream& get(char& c)：读取单个字符到c，读取到文件尾时，返回false；

• istream& get(char s, streamsize n)：用于读取C风格字符串，它不会丢弃换行符，换行符将继续留在输入缓冲区中，因此接下来的输入操作首先将读取换行符；

• istream& get(char* s, streamsize n, char delim)：同上，但可指定结束符；

• istream& get(streambuf& sb)；

• istream& get(streambuf& sb, char delim)；

其中streamsize 在VC++中被定义为long long型。

• istream& getline(char s, streamsize n)：用于读取C风格字符串，通过换行符来确定行尾，但不保存换行符，而是将换行符用空字符来替换；

• istream& getline(char* s, streamsize count, char delim)；

cin.getline与cin.get的区别是，cin.getline不会将结束符或者换行符残留在输入缓冲区中。cin>>对缓冲区中的第一个换行符视而不见，采取的措施是忽略清除，继续阻塞等待缓冲区有效数据的到来。但是，getline()读取数据时，并非像cin>>那样忽略第一个换行符，getline()发现cin的缓冲区中有一个残留的换行符，不阻塞请求键盘输入，直接读取，送入目标字符串后，再将换行符替换为空字符'\0'。

🖌️ 2.2、输入错误时的处理

如前所述，ios_base中包含一个用来描述流状态的数据成员，由3个标记位组成：

• ios_base::eofbit：当cin操作到达文件末尾时，设置此标记位；

• ios_base::failbit：当cin未能读取到预期字符时，设置此标记位；

• ios_base::badbit：当存在无法诊断的失败破坏流时，设置此标记位。

以上任何一个如果被设置，那么流将对后面的输入/输出关闭，直到位被清除。clear()方法负责重置标记位。

int score;
for (int i=0;i < 10;i++) {
    std::cout << "please enter your score: ";
    while(!(std::cin >> score)){
        std::cin.clear(); //clear state bit
        while(std::cin.get() != '\n') { // 清空输入队列中的错误字符
            continue;
        }
        std::cout << "please enter a number: ";
        continue;
    }
    std::cout << "your score: " << score << std::endl;
}
// 当输入数据不能转换为int时读操作就会失败，cin的failbit就会置位。
// 6-8行，如果不清空错误字符，4行的while会一直进入。

🖌️ 2.3、清空输入缓冲区

上一次的输入操作很有可能使输入缓冲区中残留数据，影响下一次的输入。所以需要对输入缓冲区进行清空和条件状态的复位。条件状态的复位使用clear()，清空输入缓冲区应该使用ignore()： 函数原型：istream &ignore(streamsize num=1, int delim=EOF); 函数作用：跳过输入流中n个字符，或在遇到指定的终止字符时提前结束（此时跳过包括终止字符在内的若干字符）。

char str1[20]={NULL},str2[20]={NULL};
std::cin.getline(str1,5);
std::cin.clear();  // 清除错误标志
std::cin.ignore(std::numeric_limits<std::streamsize>::max(),'\n'); //清除缓冲区的当前行
std::cin.getline(str2,20);
std::cout<<"str1:"<<str1<<std::endl;
std::cout<<"str2:"<<str2<<std::endl;

> 3421132
  ahfdkjahskj
  str1:3421
  str2:ahfdkjahskj

注意：

1. 程序中使用cin.ignore()清空了输入缓冲区的当前行，使上次的输入残留下的数据没有影响到下一次的输入，这就是ignore()函数的主要作用。其中，numeric_limits::max()不过是头文件定义的流使用的最大值，也可以用一个足够大的整数代替它。如果想清空输入缓冲区，去掉换行符，使用： cin.ignore(numeric_limits< std::streamsize>::max())；清除cin里所有内容。

2. 当输入缓冲区没有数据时，cin.ignore()也会阻塞等待数据的到来。

🖌️ 2.4、while(cin >> temp)的循环问题

《c++ primer》第五版 p280 ：只有当一个流处于无错状态时，才能从他读写数据。在使用流之前，应该检查它的状态，通常用while循环来检查。>>表达式返回的是流的状态。当temp是字符串类型是，是没法通过输入类型错误而让failbit置位退出循环的，所以需要通过输入特殊字符结束输入。

在 Windows 系统中，通过键盘输入时，在单独的一行按 Ctrl+Z 键后再按回车键，就代表输入结束。在 UNIX/Linux 系统中，Ctrl+D 代表输入结束。

🖌️ 2.5、其他输入的方式

1、getline读取一行

C++中定义了一个在std名字空间的全局函数getline()，因为这个函数的参数使用了string字符串，所以声明在了<string>头文件中。getline()利用cin可以从标准输入设备键盘读取一行，当遇到如下三种情况会结束读操作：1）到文件结束；2）遇到函数的定界符；3）输入达到最大限度。

函数原型有两个重载形式：

istream& getline(istream& is, string& str);  //默认以换行符结束
istream& getline(istream& is, string& str, char delim);

🖋️ 3、输出

🖌️ 3.1、使用cout进行输出时，常用的输出方法有:

ostream类中对<<运算符做了重载，用来进行输出。除此之外，还有两个方法:

• ostream& put(char c)：向输出流中插入一个字符；

• ostream& write(const char* s, streamsize n)：将 s 指向的数组的前 n 个字符插入到流中；

🖌️ 3.2、管理输出缓冲

每个输出流都管理一个缓冲区，缓冲区的存在可以使多次写操作合并为一次，从而提高性能，只有在缓冲区刷新的时候才真正的写到设备或文件。下列情况下缓冲区被刷新：

• 程序正常结束，作为 main 函数的 return 操作的一部分，缓冲刷新被执行。

• 缓冲区满时，需要刷新缓冲，而后新的数据才能继续写入缓冲区

• 可以使用操纵符如 endl 来显示刷新缓冲区

• 在每个输出操作之后，可以用操纵符 unitbuf 设置流的内部状态，来清空缓冲区。默认情况下，对 cerr 是设置 unitbuf 的，因此写到 cerr 的内容都是立即刷新的

• 一个输出流可能被关联到另一个流。在这种情况下，当读写被关联的流时，关联到的流的缓冲区会被刷新。例如，默认情况下，cin 和 cerr都关联到 cout。因此，读 cin 或写 cerr 都会导致 cout 的缓冲区被刷新。

1、cout进行输出时，并非直接输出到显示器，而是先输出到缓冲区，再由缓冲区刷新到显示器。ostream类提供了两个控制符可以进行强制刷新缓冲区：

• flush:刷新缓冲区；

• endl:刷新缓冲区，并且插入一个换行符号；

std::cout << "hello,world" << std::endl; //输出hello,world和一个换行，然后刷新缓冲区
std::cout << "hello,world" << std::flush;//输出hello,world，然后刷新缓冲区
std::cout << "hello,world" << std::ends; //输出hello,world和一个空字符，然后刷新缓冲区

2、可以使用操纵符unitbuf设置流的内部状态，使任何输出都立即刷新，无缓冲。警告：如果程序崩溃，输出缓冲区不会被刷新。

std::cout << std::unitbuf;   //所有输出操作立即刷新缓冲区
std::cout << "hello,world";
std::cout << std::nounitbuf; //回到正常的缓冲方式

3、当一个输入流被关联到一个输出流的时候，任何试图从输入流读取数据的操作都会先刷新关联的输出流，例如cin和cout。

std::ostream* out1 = std::cin.tie();//获取cin关联的输出流
*out1 << out1 << std::endl;
std::cin.tie(out1);                 //关联cin和cout

tie 有两个重载的版本：第一个版本不带参数，返回指向输出流的指针。如果本对象当前关联到一个输出流，则返回的就是指向这个流的指针，如果对象未关联到流，则返回空指针。tie 的第二个版本接受一个指向 ostream 的指针，将自己关联到此 ostream。即，x.tie(&o) 将流 x 关联到输出流 o。

​ 我们既可以将一个 istream 对象关联到另一个ostream，也可以将一个 ostream 关联到另一个 ostream：

std::cin.tie(&cout);				// 仅仅用来展示：将 cin 和 cout 关联在一起
// old_tie 指向当前关联到 cin 的流 (如果有的话)
std::ostream *old_tie = std::cin.tie(nullptr);		// cin 不再与其他流关联
std::cin.tie(&cerr);				// 将 cin 与 cerr 关联；cin 应该关联到 cout，这不是一个好主意
std::cin.tie(old_tie);			// 重建 cin 与 cout 的关联

在这段代码中，为了将一个给定的流关联到一个新的输出流，我们将新流的指针传递给了 tie。为了彻底解开流的关联，我们传递了一个空指针。每个流同时最多关联一个流，但多个流可以同时关联到同一个 ostream。

🖌️ 3.3、格式化输出

3.3.1、修改进制

cout 默认十进制输出，可通过如下方式修改:

• cout << hex:十六进制输出

• cout << oct:八进制输出

• cout << dec:十进制输出(默认)

3.3.2、调整字符宽度、填充字符

ostream类的成员函数width用来设置宽度:

streamsize width() const;          //get
streamsize width(streamsize wide); //set

width只影响下一个显示的内容，然后字段宽度恢复为默认值。

char ch = '#';
std::cout << ch << std::endl;
std::cout.width(10);//设置宽度为10
std::cout.fill('*');//填充宽度中为被使用的部分
std::cout << ch << std::endl;
std::cout << ch << std::endl;


> #
  *********#
  #

3.3.3、修改浮点数精度

c++中浮点数默认精度为6，但不打印末尾的0，可通过成员函数precision()设置：

streamsize precision() const;          //get 
streamsize precision(streamsize prec); //set

与width()不同，新的精度将一直有效。

3.3.4、setf()成员函数设置格式和控制符

ios_base中提供了许多的标记可以用来进行格式化，将这些标记作为函数setf()的参数就可以设置对应的格式了。

fmtflags setf(fmtflags fmtfl);   //设置新标记，返回原来标记的设置 
fmtflags setf(fmtflags fmtfl, fmtflags mask);

比如常用的控制数字和字符的标记：

常量	含义
ios_base::showpoint	显示末尾的小数点
ios_base::boolalpha	输入/输出对应的bool值
ios_base::showbase	输出时使用基数前缀

int i = 0;
cout.setf(ios_base::showpoint | ios_base::boolalpha);
cout << i << endl;
/*输出: false而不是0*/

使用setf()并不是进行格式化最好的方法，C++还提供了和每个标记对应的控制符，来直接调用setf()，如：

控制符	调用
std::showpoint	setf(ios_base::showpoint)
std::boolalpha	setf(ios_base::boolalpha)
std::showbase	setf(ios_base::showbase)

int i = 0;
cout << boolalpha << i << endl;

更多的格式化标记请参考API:std::ios_base::fmtflags

3.3.6、iomanip

头文件iomanip中提供了更为方便的方法来进行格式化输出，常用函数有：

• setbase(int base)：设置进制；

• setfill(char_type c)：设置填充字符；

• setprecision(int n)：设置精度；

• setw(int n)：设置宽度；

• setiosflags(ios_base::fmtflags mask)：设置ios_base中提供的标记。

double d = 2.3333675;
char c = '#';
std::cout << std::setw(10);       //width
std::cout << std::setfill('*');   //fill
std::cout << c << std::endl;
std::cout << std::setprecision(3);//precision
std::cout << d << std::endl;
std::cout << std::setiosflags(std::ios_base::showpos); 
std::cout << d << std::endl;


> *********#
  2.33
  +2.33

🖌️ 3.4、cout、cerr 和 clog

C++标准库IO库中提供的输出工具有：

• cout：写到标准输出的ostream对象；

• cerr：输出到标准错误的ostream对象，没有缓冲；

• clog：输出到标准错误的ostream对象，有缓冲。

重定向操作只影响cout，而不影响cerr；因此，如果将程序输出重定向到文件，并且发生了错误，则屏幕上仍然会出现错误消息。

在UNIX系统中，可以分别对cout和cerr进行重定向，命令行操作符 ‘’1>” 用于对cout进行重定向，操作符 “2>” 对cerr进行重定向。因为，系统的SHELL里一般约定1为正确流，2为错误流。而1是作为缺省值使用可以省略不写。

# test_cerr.cpp
#include <iostream>
 
using namespace std;
 
int main() {
    cout << "hello world---cout" << endl ;
    cerr << "hello world---cerr" << endl ;
    return 0;
} 

/*
$ ./test_cerr 2> test_cerr.txt
hello world---cout
$ ./test_cerr > test_cout.txt
hello world---cerr
$ cat ./test_cerr.txt
hello world---cerr
$ cat ./test_cout.txt 
hello world---cout

*/

✏️ 文件IO

C++中用于对文件进行IO操作的类位于头文件fstream中，对文件进行读取操作时，需要ifstream对象，对文件进行写入操作时，需要ofstream对象。从IO结构图来看，ifstream和ofstream分别继承于istream和ostream，因此文件IO的大部分操作和标准IO类似，但却更为复杂，这些复杂主要体现在对文件的操作:

1. 打开文件方式：只读方式、只写方式、读写方式；

2. 写入文件方式：创建新文件、追加到旧文件、覆盖旧文件

因此，C++中提供了多个文件打开模式， 这些模式作为ios_base的数据成员，用来描述文件如何关联到ifstream和ofstream：

常量	含义
ios_base::app	追加到文件尾(append)
ios_base::ate	打开文件，并流位置标记移到文件尾(at end)
ios_base::binary	二进制文件，非文本文件
ios_base::in	打开文件，允许流进行输入操作，即只读
ios_base::out	打开文件，允许流进行输出操作，即只写
ios_base::trunc	如果文件存在，则打开文件时进行清零

这些模式是能够进行组合使用的，以“或”运算（“|”）的方式。

🖋️ 1、构造方法

ifstream构造方法如下：

ifstream();                         //默认构造
//指定关联文件、打开文件模式
explicit ifstream (const char* filename, ios_base::openmode mode = ios_base::in);
explicit ifstream (const string& filename, ios_base::openmode mode = ios_base::in);
ifstream (const ifstream&) = delete;//拷贝构造不可用
ifstream (ifstream&& x);            //移动构造

ofstream构造方法如下：

ofstream();                         //默认构造
explicit ofstream (const char* filename, ios_base::openmode mode = ios_base::out);
explicit ofstream (const string& filename, ios_base::openmode mode = ios_base::out);
ofstream (const ofstream&) = delete;//拷贝构造不可用
ofstream (ofstream&& x);            //移动构造

此外，ifstream和ofstream类中添加了用于操作文件的几个成员函数：

//打开文件，将其与流对象关联，以便对其内容执行输入/输出操作;默认打开模式为只读;
void open(const char* filename, ios_base::openmode mode = ios_base::in);
void open(const string& filename, ios_base::openmode mode = ios_base::in);
void open(const wchar_t *_Filename,
        ios_base::openmode mode= ios_base::in | ios_base::out,
        int prot = ios_base::_Openprot); //prot 是打开文件的属性
bool is_open() const; //返回流当前是否与文件关联(是否成功打开文件);
void close();         //关闭流，断开当前关联的文件对象;

打开文件的属性同样在ios类中也有定义：

mode类型	描述
0	普通文件，打开操作
1	只读文件
2	隐含文件
4	系统文件

对于文件的属性也可以使用“或”运算和“+”进行组合使用的。

🖋️ 2、对文件流进行读写

1. 可以使用 << 进行对文件进行写入。

2. 可以使用 >> 对文件进行读，遇到空格即结束。

3. 使用getline成员函数读，遇到换行符即结束。

同时，我们结合流状态接口可以判断文件是否可读可写，是否读到文件结尾等。

指向流中读写位置的流指针

🖌️ 2.1、 tellg() 和 tellp()

读出或配置指向流中读写位置的流指针，这两个成员函数不用传入参数，返回pos_type类型的值(根据ANSI-C++ 标准)。 代表当前 get 流指针的位置 (用tellg) 或 put 流指针的位置(用tellp)。

🖌️ 2.2、 seekg() 和 seekp()

这对函数分别用来改变流指针 get 和 put 的位置。两个函数都被重载为两种不同的原型：

seekg (pos_type position);
seekp (pos_type position);

使用这个原型，流指针被改变为指向从文件开始计算的一个绝对位置。 要求传入的参数类型与函数 tellg 和 tellp 的返回值类型相同。

seekg (off_type offset, seekdir direction);
seekp (off_type offset, seekdir direction);

使用这个原型可以指定由参数direction决定的一个具体的指针开始计算的一个位移(offset)。它可以是：

参数	描述
ios::beg	从流开始位置计算的位移
ios::cur	从流指针当前位置开始计算的位移
ios::end	从流末尾处开始计算的位移

流指针 get 和 put 的值对文本文件(text file)和二进制文件(binary file)的计算方法都是不同的，因为文本模式的文件中某些特殊字符可能被修改。 由于这个原因，建议对以文本文件模式打开的文件总是使用 seekg 和 seekp的第一种原型，而且不要对 tellg 或 tellp 的返回值进行修改。 对二进制文件，可以任意使用这些函数，应该不会有任何意外的行为产生。

🖋️ 3、二进制文件IO

除了对文本文件进行IO操作外，可以对二进制文件进行IO操作。有些数据如字符串等可以以文本格式进行读写，这样做的好处是具有易读性，然而有些数据并不适合以文本形式读写，比如要存储一个类信息，针对于这种数据，最佳方式就是使用二进制模式来读写。二进制文件IO操作时：、

• 打开文件模式需要指定ios_base::binary；

• 读取文件使用read()；

• 写入文件使用write()。

read()函数原型如下：

istream& read (char* s, streamsize n);

表示从流中提取 n 个字符，并将它们存储在 s 指向的数组中。

write()函数原型如下：

ostream& write (const char* s, streamsize n); 

表示将 s 指向的数组的前 n 个字符插入到输出流中。两者都只复制一个数据块，而不检查其内容。

#include <iostream>
#include <fstream>
#include <cstdlib>
#include <cstring>

void read_person();
void write_person();

class Person
{
private:
       int age;
       char name[20] = {'\0'};
public: 
       Person(){}
       Person(int age,const char* name):age(age){
               std::strcpy(this->name,name);         
            
       }   
       ~Person(){}
       void show() const { 
               std::cout << "name: " << name << ",age: " << age << std::endl;
       }   
};

int main()
{
       write_person();
       read_person();
       return 0;
}

void read_person() {
       Person p1; 
       std::ifstream infile_b("person_info.bin",std::ios_base::in | std::ios_base::binary);
       if(!infile_b.is_open()) {
               std::cerr << "Could't open the file!" << std::endl;
               exit(EXIT_FAILURE);
       }   
       while(infile_b.read((char*)&p1,sizeof(p1))) {
               p1.show();
       }
       infile_b.close();
       std::cout << "Read Successful " << std::endl;   
}

void write_person() {

       Person p1(21,"Zhangsan");
       Person p2(32,"XiaoWang");
           
       std::ofstream outfile_b("person_info.bin", std::ios_base::out | std::ios_base::app
                | std::ios_base::binary);
       if(outfile_b.is_open()) {
               outfile_b.write((char*)&p1,sizeof(p1));
               outfile_b.write((char*)&p2,sizeof(p2));
       }
       outfile_b.close();
       std::cout << "Write successful. " << std::endl;
}

Person中使用char[]而非string，因为string内部实际上包含一个指向字符串的指针，因此在进行复制时，将得到字符串的存储地址。

需要注意的是，使用二进制格式对类进行文件存取的方式，不适合具有虚函数的类，因此在写入时，会写入隐式vtpr指针，当读取后，可能出现错误。

✏️ 字符串IO

1、当使用stringstream读取数据，再写入数据到string后，状态会变为eof，需要调用clear()重置状态后才能重新读写数据。

string str;
stringstream ss;
ss << "hello";
cout << ss.rdstate() << endl;//0
ss >> str;
cout << ss.rdstate() << endl;//1 eof
ss << "world";
cout << ss.rdstate() << endl;//5 eof+bad

2、我们可以用str(s)清空或修改stringstream中保存的string，用str()获取stringstream中保存的string。

stringstream ss;
ss << "123456";
ss.str("");
ss << "abcdefg";
cout << ss.str()<<endl;  //abcdefg
ss.str("100");
cout << ss.str() << endl;//100