在 C++ 中，输入输出（I/O）库提供了流（stream）的状态管理功能。每个流对象（如 cin, cout, ifstream, ofstream 等）都有一个与之相关的状态，标志着当前流的操作是否成功。流的状态主要通过流的条件标志（flags）来表示。这些标志通常用于检查流是否处于有效的状态，以便在进行输入输出操作时处理异常或错误。

流的条件状态（Flags）

流的条件状态通过 ios 类中的几个成员标志进行管理，这些标志包括：

**good()**：流是否处于正常状态，即没有发生任何错误。
**eof()**：流是否已经到达文件末尾。
**fail()**：流是否遇到输入/输出错误。
**bad()**：流是否发生严重错误，导致无法继续读取或写入。

这些状态标志可以通过流对象的方法访问，通常用于判断流的状态。

流的状态检查

1. `good()`

good() 返回 true 如果流没有遇到任何错误，输入输出操作可以继续进行。它相当于检查流的状态是否为 ios::goodbit。
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if (cin.good()) {
cout << "输入流状态正常。" << endl;
}

2. `eof()`

eof() 检查流是否已经到达文件末尾或输入结束标志。对于从文件读取或从输入流读取数据时，可以使用该标志判断是否已读取完所有数据。
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if (cin.eof()) {
cout << "已到达输入的末尾。" << endl;
}

3. `fail()`

fail() 检查流是否发生了格式错误或输入输出错误。如果输入的数据类型不匹配或文件无法打开等操作失败时，会返回 true。
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if (cin.fail()) {
cout << "输入数据失败，数据格式错误。" << endl;
}

4. `bad()`

bad() 返回 true，如果流处于严重错误状态，通常在硬件故障或流被意外关闭时会发生。这是最严重的错误状态。
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if (cin.bad()) {
cout << "发生了严重错误，流无法继续使用。" << endl;
}

常见的流状态标志

**ios::goodbit**：正常状态，表示流没有错误。
**ios::eofbit**：表示流已到达文件末尾或输入结束。
**ios::failbit**：表示流遇到非致命错误，通常是格式错误或读取错误。
**ios::badbit**：表示流遇到致命错误，通常是硬件故障或无法继续操作。

使用示例

#include <iostream>
#include <fstream>
using namespace std;

int main() {
    // 示例 1: 标准输入流 (cin)
    int num;
    cout << "请输入一个整数：";
    cin >> num;

    // 检查输入是否成功
    if (cin.fail()) {
        cout << "输入失败，格式错误！" << endl;
    } else {
        cout << "你输入的整数是: " << num << endl;
    }

    // 示例 2: 文件输入流 (ifstream)
    ifstream file("example.txt");
    
    if (!file) {
        cout << "文件打开失败！" << endl;
        return 1;
    }

    string line;
    while (getline(file, line)) {
        cout << line << endl;
    }

    // 检查文件是否读取到末尾
    if (file.eof()) {
        cout << "已到达文件末尾。" << endl;
    }

    // 示例 3: 检查文件流是否出现严重错误
    if (file.bad()) {
        cout << "文件流出现严重错误！" << endl;
    }

    file.close();
    return 0;
}

总结

good() 用于检查流是否没有任何错误。
eof() 用于检查是否已到达输入流的末尾。
fail() 用于检查流是否发生了可恢复的错误（如输入数据不匹配）。
bad() 用于检查流是否发生了致命错误。

通过检查这些状态标志，你可以更加精确地控制和管理程序中的输入输出操作，及时捕获和处理异常。

string流

在 C++ 中，string 流（stringstream）是用于处理字符串输入和输出的流类，它包含在 <sstream> 头文件中。stringstream 可以被用来从字符串中提取数据，或者将数据格式化并输出到字符串中。它是 iostream 库的扩展，结合了输入流（istringstream）、输出流（ostringstream）和读写流（stringstream）。

使用 `stringstream`（stringstream即可代替istringstream与ostringstream）

创建和初始化：

#include <iostream>
#include <sstream>
using namespace std;

int main() {
    stringstream ss; // 创建一个空的 stringstream 对象

    // 使用 << 操作符向 stringstream 中写入数据
    ss << "Hello " << 123 << " world!";
    
    // 输出 stringstream 中的内容
    cout << "Stringstream content: " << ss.str() << endl;
    return 0;
}

这里，我们创建了一个空的 stringstream 对象 ss，并通过 << 操作符向其中写入数据。通过 ss.str() 可以获取当前 stringstream 中的字符串。

从字符串中提取数据：
使用 istringstream 来从字符串中读取数据，类似于从文件或标准输入中读取数据。

#include <iostream>
#include <sstream>
using namespace std;

int main() {
    string str = "123 45.67 Hello";
    istringstream iss(str); // 创建一个从字符串读取数据的 istringstream

    int i;
    double d;
    string s;

    // 从 stringstream 中提取数据
    iss >> i >> d >> s;

    cout << "Integer: " << i << endl;
    cout << "Double: " << d << endl;
    cout << "String: " << s << endl;

    return 0;
}

通过 iss >> i >> d >> s;，我们从字符串 str 中依次提取数据，将其赋值给变量 i（整数）、d（浮动数）和 s（字符串）。

向字符串写入数据：
使用 ostringstream 可以将数据写入到一个字符串中。

#include <iostream>
#include <sstream>
using namespace std;

int main() {
    ostringstream oss; // 创建一个输出流对象
    int age = 30;
    string name = "John";

    // 向 stringstream 写入数据
    oss << "Name: " << name << ", Age: " << age;

    // 获取存储在 stringstream 中的字符串
    string result = oss.str();
    cout << result << endl;

    return 0;
}

在此示例中，我们使用 ostringstream 将变量 name 和 age 写入字符串流 oss 中，然后通过 oss.str() 获取最终的字符串。

小结

**istringstream**：从字符串中读取数据。
**ostringstream**：将数据写入字符串。
**stringstream**：既能从字符串读取数据，也能将数据写入字符串。

这种流的使用场景很多，常用于处理复杂的字符串格式转换、提取和拼接。

流的条件状态（Flags）

流的状态检查

1. good()

2. eof()

3. fail()

4. bad()