cpp学习-第八章-IO库

发表于 | 分类于

核心简记

IO类
头文件iostream:
-类型istream，wistream从流读取数据
-类型ostream，wostream向流写入数据
-类型iostream，wiostream读写数据
头文件fstream:
-类型ifstream，wifstream从文件读取数据
-类型ofstream，wofstream向文件中写入数据
-类型fstream，wfstream读写数据
头文件sstream:
-类型istringstream，wistringstream从string中读取数据
-类型ostringstream，wostringstream向string中写入数据
-类型stringstream，wstringstream读写数据

  1. w开头的为宽字符版本，操纵wchar_t类型。
  2. fstream与stringstream都继承于iostream。
  3. IO对象不可拷贝与赋值。

IO类共有

条件状态:

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
strm::iostate
    strm是一种IO类型。iostream是一种机器相关的整型提供了表达条件状态的完整功能
strm::badbit
    strm::badbit用来指出流已崩溃
strm::failbit
    strm::failbit用来指出一个IO操作失败了
strm::eofbit
    strm::eofbit用来指出流达到了文件结束
strm::goodbit
    strm::goodbit用来指出流未处于错误状态。此值保证为零
s.eof()
    流 s 的 eofbit 置位，则返回 true
s.fail()
    流 s 的 failbit 或 badbit 置位，则返回 true
s.bad()
    流 s 的 badbit 置位，则返回 true
s.good()
    若流 s 处于有效状态，则返回 true
s.clear()
    将流 s 中的所有条件状态位复位，将流的状态设置为有效。返回void
s.clear(flag)
    根据给定的 flags 标志位，将流 s 中对于条件状态位复位。 flag 的类型是strm::iostate。返回 void
s.setstate(flag)
    根据给定的 flags 标志位，将流 s 中对于条件状态位置位。 flag 的类型是strm::iostate。返回 void
s.rdstate()
    返回流 s 的当前条件，返回值类型为 strm::iostate

第一个是类型，之后四个为常量码，用于判断的。eof、bad都会影响fail。将流当条件等价于!fail()

每个输出流都有缓冲区，为了合成单一的系统调用。缓冲区刷新的原因:

  1. 程序正常结束
  2. 缓冲区满时
  3. 操作符如endl
  4. unitbuf设置每次刷新
  5. 读写被关联的流，关联的流将刷新。默认下cin与cerr关联cout

手动刷新:endl-换行后刷新。flush-直接刷新。ends-空格后刷新。
自动刷新:cout<< unitbuf (nounitbuf为复原) 之后自动刷新。
如果程序崩溃，不会刷新。

关联操作:
cin.tie(&关联的目标);
i与o可关联到o，只能关联一个，但可同时关联一个。

文件输入输出

fstream特有:
fstream a:创建一个未绑定的流。
fstream a(s):默认模式创建并打开文件，string与c式数组都可以。自动调用open
fstream a(s,mode):自定义模式
a.open(s) :打开s文件并绑定。可以带mode
a.close() :关闭文件，一个流想绑定另一个文件必须先关闭当前，再open。
a.is_open():判断是否可用

fstream对象销毁时，close会自动调用。一个{}内的对象结束时会自动销毁的。

文件模式:使用直接fstream类名::名就可以，是整数类型，可以|。
in:以读方式打开
out:以写方式打开
app:每次写为文件末尾-out才可
ate:打开后为文件末尾
trunc:截断文件
binary:二进制方式io

ate与binary模式可以用于任何类型文件流。out默认为trunc的(即打开的文件内容丢失)。想保留out的文件要用app

string流

stringstream特有:
stringstream a:创建未绑定的流对象。
stringstream a(s):创建保存s拷贝的流对象。
a.str()返回保存的string对象。
a.str(s)将s拷贝到a中。返回void 这个是覆盖

同样可以加mode

反汇编

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
#include<iostream>
#include<fstream>
#include<sstream>
#include<string>
using std::ofstream;
using std::string;
int main(void)
{
    ofstream  fileout("123.txt",ofstream::out|ofstream::app);
    string ls;
    std::cin>>ls;
    std::ostringstream strout(ls,std::ostringstream::app);
    std::cin>>ls;
    strout<<ls;
    std::cout<<strout.str()<<std::endl;
    fileout<<strout.str();
}

X86-64

指令简记

分析

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
.text:0000000000008190 ; int __cdecl main(int argc, const char **argv, const char **envp)
.text:0000000000008190 main            proc near               ; DATA XREF: start+2E↑o
.text:0000000000008190
.text:0000000000008190 var_3E0         = qword ptr -3E0h
.text:0000000000008190 var_3D8         = qword ptr -3D8h
.text:0000000000008190 var_3D0         = qword ptr -3D0h
.text:0000000000008190 var_3C8         = qword ptr -3C8h
.text:0000000000008190 var_3C0         = qword ptr -3C0h
.text:0000000000008190 var_3B8         = qword ptr -3B8h
.text:0000000000008190 var_3B0         = qword ptr -3B0h
.text:0000000000008190 var_3A8         = qword ptr -3A8h
.text:0000000000008190 var_3A0         = qword ptr -3A0h
.text:0000000000008190 var_398         = qword ptr -398h
.text:0000000000008190 var_390         = qword ptr -390h
.text:0000000000008190 var_384         = dword ptr -384h
.text:0000000000008190 var_380         = byte ptr -380h
.text:0000000000008190 var_378         = byte ptr -378h
.text:0000000000008190 var_370         = byte ptr -370h
.text:0000000000008190 var_368         = byte ptr -368h
.text:0000000000008190 var_208         = byte ptr -208h
.text:0000000000008190 var_8           = qword ptr -8
.text:0000000000008190
.text:0000000000008190 ; __unwind {
.text:0000000000008190                 push    rbp
.text:0000000000008191                 mov     rbp, rsp
.text:0000000000008194                 sub     rsp, 3E0h
.text:000000000000819B                 mov     rax, fs:28h
.text:00000000000081A4                 mov     [rbp+var_8], rax
//di与si or
.text:00000000000081A8                 mov     edi, 10h
.text:00000000000081AD                 mov     ecx, 1
.text:00000000000081B2                 mov     esi, ecx
.text:00000000000081B4                 mov     [rbp+var_384], ecx
.text:00000000000081BA                 call    sub_8360
//di为this  var_390存指针  rsi为名  dx为mode
.text:00000000000081BF                 lea     rsi, a123Txt    ; "123.txt"
.text:00000000000081C6                 lea     rdx, [rbp+var_208]
.text:00000000000081CD                 mov     rdi, rdx
.text:00000000000081D0                 mov     [rbp+var_390], rdx
.text:00000000000081D7                 mov     edx, eax
.text:00000000000081D9                 call    sub_30BD0
//初始ls  var_398为指针
.text:00000000000081DE                 lea     rsi, [rbp+var_370]
.text:00000000000081E5                 mov     rdi, rsi
.text:00000000000081E8                 mov     [rbp+var_398], rsi
.text:00000000000081EF                 call    sub_31520
// std::cin>>ls;
.text:00000000000081F4                 lea     rsi, unk_5ED80
.text:00000000000081FB                 mov     rdi, rsi
.text:00000000000081FE                 mov     r8, [rbp+var_398]
.text:0000000000008205                 mov     [rbp+var_3A0], rsi
.text:000000000000820C                 mov     rsi, r8
.text:000000000000820F                 call    sub_8F40
//strout 的指针为var_3A8
.text:0000000000008214                 lea     rsi, [rbp+var_368]
.text:000000000000821B                 mov     rdi, rsi
.text:000000000000821E                 mov     r8, [rbp+var_398]
.text:0000000000008225                 mov     [rbp+var_3A8], rsi
.text:000000000000822C                 mov     rsi, r8
.text:000000000000822F                 mov     edx, [rbp+var_384]
.text:0000000000008235                 mov     [rbp+var_3B0], rax
.text:000000000000823C                 call    sub_1DA30
// var_3A0是cin的指针   std::cin>>ls;
.text:0000000000008241                 mov     rdi, [rbp+var_3A0]
.text:0000000000008248                 mov     rsi, [rbp+var_398]
.text:000000000000824F                 call    sub_8F40
// strout<<ls;
.text:0000000000008254                 mov     rdi, [rbp+var_3A8]
.text:000000000000825B                 mov     rsi, [rbp+var_398]
.text:0000000000008262                 mov     [rbp+var_3B8], rax
.text:0000000000008269                 call    sub_1B8E0
//strout.str()   rdi放返回的string对象位置  var_3C0为返回临时量的指针
.text:000000000000826E                 lea     rsi, [rbp+var_378]
.text:0000000000008275                 mov     rdi, rsi
.text:0000000000008278                 mov     r8, [rbp+var_3A8]
.text:000000000000827F                 mov     [rbp+var_3C0], rsi
.text:0000000000008286                 mov     rsi, r8
.text:0000000000008289                 mov     [rbp+var_3C8], rax
.text:0000000000008290                 call    sub_1DC00
//cout输出
.text:0000000000008295                 lea     rdi, unk_5EC40
.text:000000000000829C                 mov     rsi, [rbp+var_3C0]
.text:00000000000082A3                 call    sub_1B8E0
//继续输出endl
.text:00000000000082A8                 lea     rsi, sub_1CBA0
.text:00000000000082AF                 mov     rdi, rax
.text:00000000000082B2                 call    sub_1C8A0
// 析构临时量
.text:00000000000082B7                 mov     rdi, [rbp+var_3C0]
.text:00000000000082BE                 mov     [rbp+var_3D0], rax
.text:00000000000082C5                 call    sub_31860
//str()
.text:00000000000082CA                 lea     rax, [rbp+var_380]
.text:00000000000082D1                 mov     rdi, rax
.text:00000000000082D4                 mov     rsi, [rbp+var_3A8]
.text:00000000000082DB                 mov     [rbp+var_3D8], rax
.text:00000000000082E2                 call    sub_1DC00
// fileout<<strout.str();
.text:00000000000082E7                 mov     rdi, [rbp+var_390]
.text:00000000000082EE                 mov     rsi, [rbp+var_3D8]
.text:00000000000082F5                 call    sub_1B8E0
//析构临时量
.text:00000000000082FA                 mov     rdi, [rbp+var_3D8]
.text:0000000000008301                 mov     [rbp+var_3E0], rax
.text:0000000000008308                 call    sub_31860
//strout析构
.text:000000000000830D                 mov     rdi, [rbp+var_3A8]
.text:0000000000008314                 call    sub_1D5C0
//析构ls
.text:0000000000008319                 mov     rdi, [rbp+var_398]
.text:0000000000008320                 call    sub_31860
//析构fileout
.text:0000000000008325                 mov     rdi, [rbp+var_390]
.text:000000000000832C                 call    sub_30220
//函数返回
.text:0000000000008331                 mov     rax, fs:28h
.text:000000000000833A                 mov     rsi, [rbp+var_8]
.text:000000000000833E                 cmp     rax, rsi
.text:0000000000008341                 jnz     loc_8352
.text:0000000000008347                 xor     eax, eax
.text:0000000000008349                 add     rsp, 3E0h
.text:0000000000008350                 pop     rbp
.text:0000000000008351                 retn
.text:0000000000008352 ; ---------------------------------------------------------------------------
.text:0000000000008352
.text:0000000000008352 loc_8352:                               ; CODE XREF: main+1B1↑j
.text:0000000000008352                 call    ___stack_chk_fail
.text:0000000000008352 ; } // starts at 8190
.text:0000000000008352 main            endp

寄存器都是被修改前保存的，函数调用并不保存通用寄存器，由调用方保护。返回的临时值也是要析构的(当返回的值不存时)。
对象操作都被编译为函数，如重载的运算符识别为先后传入左this与右this。返回的临时对象地址用di传入，和this冲突的话应该是先传返回地址，因为this算参数之中。
核心还是找this并确定类型。

ARM64

指令简记

分析

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
.text:0000000000009560 ; int __cdecl main(int argc, const char **argv, const char **envp)
.text:0000000000009560                 EXPORT main
.text:0000000000009560 main                                    ; DATA XREF: LOAD:0000000000000E88↑o
.text:0000000000009560                                         ; .got:main_ptr↓o
.text:0000000000009560
.text:0000000000009560 var_3C8         = -0x3C8
.text:0000000000009560 var_3C0         = -0x3C0
.text:0000000000009560 var_3B8         = -0x3B8
.text:0000000000009560 var_3B0         = -0x3B0
.text:0000000000009560 var_3A8         = -0x3A8
.text:0000000000009560 var_3A0         = -0x3A0
.text:0000000000009560 var_394         = -0x394
.text:0000000000009560 var_390         = -0x390
.text:0000000000009560 var_388         = -0x388
.text:0000000000009560 var_380         = -0x380
.text:0000000000009560 var_378         = -0x378
.text:0000000000009560 var_218         = -0x218
.text:0000000000009560 var_18          = -0x18
.text:0000000000009560 var_10          = -0x10
.text:0000000000009560 var_s0          =  0
.text:0000000000009560
.text:0000000000009560 ; __unwind {
.text:0000000000009560                 STR             X28, [SP,#-0x10+var_10]!
.text:0000000000009564                 STP             X29, X30, [SP,#0x10+var_s0]
.text:0000000000009568                 ADD             X29, SP, #0x10
.text:000000000000956C                 SUB             SP, SP, #0x3C0
.text:0000000000009570                 MOV             W0, #0x10
.text:0000000000009574                 MOV             W1, #1
.text:0000000000009578                 MRS             X8, #3, c13, c0, #2
.text:000000000000957C                 LDR             X8, [X8,#0x28]
.text:0000000000009580                 STUR            X8, [X29,#var_18]
//w0 | w1
.text:0000000000009584                 BL              sub_96B8
//this为var_218 
.text:0000000000009588                 ADD             X8, SP, #0x3D0+var_218
.text:000000000000958C                 ADRP            X30, #a123Txt@PAGE ; "123.txt"
.text:0000000000009590                 ADD             X1, X30, #a123Txt@PAGEOFF ; "123.txt"
.text:0000000000009594                 STR             W0, [SP,#0x3D0+var_394]
.text:0000000000009598                 MOV             X0, X8
.text:000000000000959C                 LDR             W2, [SP,#0x3D0+var_394]
.text:00000000000095A0                 BL              sub_2E3A4
//ls
.text:00000000000095A4                 ADD             X0, SP, #0x3D0+var_380
.text:00000000000095A8                 BL              sub_2EC18
// std::cin>>ls;
.text:00000000000095AC                 ADRP            X8, #off_69F00@PAGE
.text:00000000000095B0                 LDR             X0, [X8,#off_69F00@PAGEOFF]
.text:00000000000095B4                 ADD             X1, SP, #0x3D0+var_380
.text:00000000000095B8                 BL              sub_A120
// 字串流this
.text:00000000000095BC                 ADD             X8, SP, #0x3D0+var_378
.text:00000000000095C0                 ADD             X1, SP, #0x3D0+var_380
.text:00000000000095C4                 MOV             W2, #1
.text:00000000000095C8                 STR             X0, [SP,#0x3D0+var_3A0]
.text:00000000000095CC                 MOV             X0, X8
.text:00000000000095D0                 BL              sub_1D144
//std::cin>>ls;
.text:00000000000095D4                 ADRP            X8, #off_69F00@PAGE
.text:00000000000095D8                 LDR             X0, [X8,#off_69F00@PAGEOFF]
.text:00000000000095DC                 ADD             X1, SP, #0x3D0+var_380
.text:00000000000095E0                 BL              sub_A120
//strout<<ls;  先后传入左this与右this
.text:00000000000095E4                 ADD             X1, SP, #0x3D0+var_380
.text:00000000000095E8                 ADD             X8, SP, #0x3D0+var_378
.text:00000000000095EC                 STR             X0, [SP,#0x3D0+var_3A8]
.text:00000000000095F0                 MOV             X0, X8
.text:00000000000095F4                 BL              sub_1AE9C
//strout.str()  x8返回临时量
.text:00000000000095F8                 ADD             X8, SP, #0x3D0+var_388
.text:00000000000095FC                 ADD             X1, SP, #0x3D0+var_378
.text:0000000000009600                 STR             X0, [SP,#0x3D0+var_3B0]
.text:0000000000009604                 MOV             X0, X1
.text:0000000000009608                 BL              sub_1D308
// std::cout<<strout.str()
.text:000000000000960C                 ADRP            X8, #off_69C80@PAGE
.text:0000000000009610                 LDR             X0, [X8,#off_69C80@PAGEOFF]
.text:0000000000009614                 ADD             X1, SP, #0x3D0+var_388
.text:0000000000009618                 BL              sub_1AE9C
//endl
.text:000000000000961C                 ADRP            X8, #off_69BE8@PAGE
.text:0000000000009620                 LDR             X1, [X8,#off_69BE8@PAGEOFF]
.text:0000000000009624                 BL              sub_1BD64
//析构临时量  
.text:0000000000009628                 ADD             X8, SP, #0x3D0+var_388
.text:000000000000962C                 STR             X0, [SP,#0x3D0+var_3B8]
.text:0000000000009630                 MOV             X0, X8
.text:0000000000009634                 BL              sub_2EFA8
//fileout<<strout.str();
.text:0000000000009638                 ADD             X8, SP, #0x3D0+var_218
.text:000000000000963C                 ADD             X0, SP, #0x3D0+var_390
.text:0000000000009640                 ADD             X1, SP, #0x3D0+var_378
.text:0000000000009644                 STR             X8, [SP,#0x3D0+var_3C0]
.text:0000000000009648                 MOV             X8, X0
.text:000000000000964C                 MOV             X0, X1
.text:0000000000009650                 BL              sub_1D308
.text:0000000000009654                 ADD             X1, SP, #0x3D0+var_390
.text:0000000000009658                 LDR             X0, [SP,#0x3D0+var_3C0]
.text:000000000000965C                 BL              sub_1AE9C
.text:0000000000009660                 ADD             X8, SP, #0x3D0+var_390
.text:0000000000009664                 STR             X0, [SP,#0x3D0+var_3C8]
.text:0000000000009668                 MOV             X0, X8
.text:000000000000966C                 BL              sub_2EFA8
//析构三个量
.text:0000000000009670                 ADD             X0, SP, #0x3D0+var_378
.text:0000000000009674                 BL              sub_1CC54
.text:0000000000009678                 ADD             X0, SP, #0x3D0+var_380
.text:000000000000967C                 BL              sub_2EFA8
.text:0000000000009680                 ADD             X0, SP, #0x3D0+var_218
.text:0000000000009684                 BL              sub_2D990
.text:0000000000009688                 MRS             X8, #3, c13, c0, #2
.text:000000000000968C                 LDR             X8, [X8,#0x28]
.text:0000000000009690                 LDUR            X0, [X29,#var_18]
.text:0000000000009694                 CMP             X8, X0
.text:0000000000009698                 B.NE            loc_96B4
.text:000000000000969C                 MOV             W8, WZR
.text:00000000000096A0                 MOV             W0, W8
.text:00000000000096A4                 ADD             SP, SP, #0x3C0
.text:00000000000096A8                 LDP             X29, X30, [SP,#0x10+var_s0]
.text:00000000000096AC                 LDR             X28, [SP+0x10+var_10],#0x20
.text:00000000000096B0                 RET
.text:00000000000096B4 ; ---------------------------------------------------------------------------
.text:00000000000096B4
.text:00000000000096B4 loc_96B4                                ; CODE XREF: main+138↑j
.text:00000000000096B4                 BL              .__stack_chk_fail
.text:00000000000096B4 ; } // starts at 9560
.text:00000000000096B4 ; End of function main

注意返回值临时量不拷贝构造时会立刻析构，因为做为临时量其只用于函数返回，函数调用结束、返回值使用后就不应该存在了，当仅作为临时量时需要立刻析构。