basic_ostream

std::basic_ostream总结

概述

std::basic_ostream是 C++ 标准库中用于高级字符流输出操作的类模板，定义于 <ostream>头文件中。它提供格式化和非格式化输出功能，构建在 basic_streambuf接口之上。

常用类型定义

类型	定义
std::ostream	std::basic_ostream<char>
std::wostream	std::basic_ostream<wchar_t>

全局输出对象

对象	描述
cout	标准 C 输出流 (stdout)
wcout	宽字符标准输出流
cerr	标准错误流 (stderr)，无缓冲
wcerr	宽字符标准错误流，无缓冲
clog	标准错误流 (stderr)
wclog	宽字符标准错误流

核心成员函数

1. 格式化输出

• ​**operator<<**: 插入格式化数据（各种数据类型）

2. 非格式化输出

函数	描述
put	插入单个字符
write	插入字符块

3. 流定位

函数	描述
tellp	返回输出位置指示器
seekp	设置输出位置指示器

4. 其他功能

• ​**flush**: 刷新输出缓冲区

• ​**swap**​ (C++11): 交换流对象（除关联缓冲区外）

继承的功能

来自 std::basic_ios

状态检查

函数	描述
good()	检查是否无错误
eof()	检查是否到达文件末尾
fail()	检查是否发生错误
bad()	检查是否发生不可恢复错误
operator!	错误检查（fail()的同义词）
operator bool	无错误检查（!fail()的同义词）

状态管理

• rdstate(): 返回状态标志

• setstate(): 设置状态标志

• clear(): 修改状态标志

来自 std::ios_base

格式化标志

标志	描述
dec	十进制整数输出
oct	八进制整数输出
hex	十六进制整数输出
left	左对齐输出
right	右对齐输出
scientific	科学计数法浮点输出
fixed	固定点表示法浮点输出
boolalpha	布尔值字母格式输出

流打开模式

模式	描述
out	打开用于写入
app	追加模式
binary	二进制模式
trunc	截断模式
ate	打开后定位到文件末尾

C++23 新增功能

函数	描述
print()	格式化输出
println()	格式化输出并追加换行符
vprint_unicode()	Unicode 感知输出
vprint_nonunicode()	字符数据输出

特点说明

• 主要用于处理字符流的高级别输出操作

• 同时支持格式化和非格式化输出

• 通过虚继承从 std::basic_ios派生

• 提供 sentry 类用于输出操作前的准备工作

• 支持各种数据类型的格式化输出

• 提供完整的流状态管理和错误处理机制

基本用法示例

#include <iostream>
#include <iomanip>int main() {// 基本输出std::cout << "Hello, World!" << std::endl;// 格式化输出std::cout << std::hex << 255 << std::endl;      // 输出 ffstd::cout << std::setprecision(2) << 3.14159;  // 输出 3.14// 非格式化输出std::cout.put('A');std::cout.write("Test", 4);return 0;
}

此总结涵盖了 std::basic_ostream的主要功能和特性，适用于日常使用参考。

例子

#include <iostream>
#include <streambuf>
#include <iomanip>// 自定义streambuf类，用于演示basic_ostream的底层使用
class CustomStreambuf : public std::streambuf {
protected:virtual int_type overflow(int_type c) override {if (c != traits_type::eof()) {// 这里简单地将输出打印到控制台std::putchar(c);}return c;}virtual std::streamsize xsputn(const char* s, std::streamsize count) override {// 输出字符序列for (std::streamsize i = 0; i < count; ++i) {std::putchar(s[i]);}return count;}
};int main() {// 1. 创建自定义streambufCustomStreambuf myStreambuf;// 2. 直接创建basic_ostream对象std::basic_ostream<char> os(&myStreambuf);// 3. 基本格式化输出os << "=== 基本格式化输出 ===" << std::endl;os << "整数: " << 42 << std::endl;os << "浮点数: " << 3.14159 << std::endl;os << "布尔值: " << true << std::endl;// 4. 高级格式化控制os << "\n=== 高级格式化控制 ===" << std::endl;os << "十六进制: " << std::hex << 255 << std::endl;os << "八进制: " << std::oct << 64 << std::endl;os << "十进制: " << std::dec << 100 << std::endl;os << "固定2位小数: " << std::fixed << std::setprecision(2) << 3.141592653589793 << std::endl;os << "科学计数法: " << std::scientific << 123456789.0 << std::endl;os << "宽度10右对齐: |" << std::setw(10) << 123 << "|" << std::endl;os << "宽度10左对齐: |" << std::left << std::setw(10) << 123 << "|" << std::endl;os << "宽度10填充*: |" << std::setfill('*') << std::setw(10) << 123 << "|" << std::endl;// 5. 非格式化输出os << "\n=== 非格式化输出 ===" << std::endl;os.put('A').put('\n');const char* msg = "Hello, pure basic_ostream!";os.write(msg, 12).put('\n');  // 只输出前12个字符// 6. 流状态检查os << "\n=== 流状态检查 ===" << std::endl;if (os.good()) {os << "流状态良好" << std::endl;}// 7. 刷新缓冲区os << "\n=== 刷新缓冲区 ===" << std::endl;os << "立即刷新..." << std::flush;os << " 完成!" << std::endl;return 0;
}