Cpp Usage zh CN

C++ 用法

本页面介绍 cfstream 的 C++ 接口，也就是 cfs.hpp 提供的功能。

如果你想详细了解 C++ 版本的使用方式，包括标准流重定向、独立 C++ 文件流、版本查询、关闭行为和常见使用规则，可以阅读本页面。

头文件

C++ 项目请使用：

#include "cfs.hpp"

cfs.hpp 中的所有 C++ 功能都位于 cfs 命名空间中。

cfs::cfs(...);
cfs::closecfs();

cfs::cppfs(...);
cfs::closecppfs();

cfs::cin;
cfs::cout;

cfs::getversion();

环境要求

cfs.hpp 支持：

C++98 或更高版本

该头文件内部已经包含所需的标准库头文件：

#include <fstream>
#include <cstdio>
#include <iostream>

因此，在很多简单程序中，只包含 cfs.hpp 就已经足够。

命名空间

所有 C++ 接口都位于 cfs 命名空间中。

示例：

#include "cfs.hpp"

int main() {
    cfs::cppfs("test.in", "test.out");

    int n;
    cfs::cin >> n;
    cfs::cout << n << '\n';

    cfs::closecppfs();
    return 0;
}

你也可以使用 using 导入部分名称，但这不是必须的。

#include "cfs.hpp"

using cfs::cppfs;
using cfs::closecppfs;
using cfs::cin;
using cfs::cout;

int main() {
    cppfs("test.in", "test.out");

    int n;
    cin >> n;
    cout << n << '\n';

    closecppfs();
    return 0;
}

在较大的项目中，不建议使用 using namespace cfs;，因为 cin 和 cout 这类名称在和 std::cin、std::cout 一起使用时容易造成混淆。

两种 C++ 使用模式

C++ 头文件提供两种不同的文件输入输出模式：

模式	函数	主要使用的流	用途
标准流重定向	`cfs::cfs`，`cfs::closecfs`	`std::cin`，`std::cout`，`scanf`，`printf`	重定向标准输入输出
独立 C++ 文件流	`cfs::cppfs`，`cfs::closecppfs`	`cfs::cin`，`cfs::cout`	使用独立文件流，不改变标准流

这两种模式不同，不应混淆。

模式一：标准流重定向

函数

void cfs::cfs(const char* input, const char* output);

该函数用于重定向标准输入和/或标准输出。

其内部使用 freopen 实现。

基本示例

#include <iostream>
#include "cfs.hpp"

int main() {
    cfs::cfs("test.in", "test.out");

    int n;
    std::cin >> n;
    std::cout << n << '\n';

    cfs::closecfs();
    return 0;
}

这个程序会：

从 test.in 读取数据
向 test.out 写入数据

哪些内容会被重定向

调用：

cfs::cfs("test.in", "test.out");

之后，以下标准流或函数会受到影响：

std::cin
std::cout
scanf
printf

它们都会使用被重定向后的标准输入输出流。

只重定向输入

#include <iostream>
#include "cfs.hpp"

int main() {
    cfs::cfs("test.in", NULL);

    int n;
    std::cin >> n;
    std::cout << n << '\n';

    cfs::closecfs();
    return 0;
}

此时输入会从 test.in 读取，而输出仍然发送到控制台。

如果你使用的是 C++11 或更高版本，也可以使用 nullptr：

cfs::cfs("test.in", nullptr);

只重定向输出

#include <iostream>
#include "cfs.hpp"

int main() {
    cfs::cfs(NULL, "test.out");

    int n;
    std::cin >> n;
    std::cout << n << '\n';

    cfs::closecfs();
    return 0;
}

此时输入仍然来自控制台，而输出会写入 test.out。

如果你使用的是 C++11 或更高版本，也可以使用 nullptr：

cfs::cfs(nullptr, "test.out");

不进行重定向

两个参数都可以传入 NULL。

cfs::cfs(NULL, NULL);

在 C++11 或更高版本中：

cfs::cfs(nullptr, nullptr);

这种写法是允许的，但没有实际意义。

关闭文件重定向并恢复控制台流

函数

void cfs::closecfs();

该函数用于结束由 cfs::cfs() 建立的文件重定向，并尝试将标准输入输出恢复到控制台。

它并不是永久关闭 std::cin 或 std::cout 本身，而是将标准流重新定向回控制台设备。

示例：

#include <iostream>
#include "cfs.hpp"

int main() {
    cfs::cfs("test.in", "test.out");

    int n;
    std::cin >> n;
    std::cout << n << '\n';

    cfs::closecfs();

    std::cout << "Back to console" << '\n';
    return 0;
}

不同平台使用的控制台设备如下：

平台	控制台设备
Windows	`CON`
Linux / macOS / 其他类 Unix 系统	`/dev/tty`

closecfs() 内部会使用这些设备名称来恢复标准流。

模式二：独立 C++ 文件流

函数

void cfs::cppfs(const char* input, const char* output);

该函数会打开两个独立的 C++ 文件流：

cfs::cin
cfs::cout

它们和下面这些标准流是分开的：

std::cin
std::cout

基本示例

#include <iostream>
#include "cfs.hpp"

int main() {
    cfs::cppfs("test.in", "test.out");

    int n;
    cfs::cin >> n;
    cfs::cout << n << '\n';

    std::cout << "This goes to the console." << '\n';

    cfs::closecppfs();
    return 0;
}

这个程序会：

从 test.in 读取 n
将 n 写入 test.out
通过 std::cout 将提示信息输出到控制台

文件流对象

cfs.hpp 定义了：

static std::ifstream cfs::cin;
static std::ofstream cfs::cout;

因为它们是文件流：

cfs::cin 的行为类似 std::ifstream
cfs::cout 的行为类似 std::ofstream

示例：

int x;
double y;
std::string s;

cfs::cin >> x >> y >> s;
cfs::cout << x << ' ' << y << ' ' << s << '\n';

与标准流重定向的重要区别

cfs::cppfs() 不会重定向标准流。

也就是说，下面这些不会受到影响：

std::cin
std::cout
scanf
printf

只有下面两个对象会使用由 cfs::cppfs() 打开的文件：

cfs::cin
cfs::cout

文件名必须有效

对于 cfs::cppfs，两个参数都应该是有效的文件名。

推荐写法：

cfs::cppfs("test.in", "test.out");

不要向 cfs::cppfs 传入 NULL 或 nullptr。

如果你只需要重定向输入或输出中的一边，请使用 cfs::cfs()。

防止重复打开

如果 cfs::cin 或 cfs::cout 已经处于打开状态，再次调用 cfs::cppfs() 不会重新打开文件流。

示例：

cfs::cppfs("a.in", "a.out");
cfs::cppfs("b.in", "b.out");

第二次调用会输出错误信息：

Error-from-cfs Already open cppfs,please close first!

正确写法：

cfs::cppfs("a.in", "a.out");
cfs::closecppfs();

cfs::cppfs("b.in", "b.out");
cfs::closecppfs();

关闭独立 C++ 文件流

函数

void cfs::closecppfs();

该函数会在 cfs::cin 和 cfs::cout 已打开时关闭它们。

示例：

#include "cfs.hpp"

int main() {
    cfs::cppfs("test.in", "test.out");

    int n;
    cfs::cin >> n;
    cfs::cout << n << '\n';

    cfs::closecppfs();
    return 0;
}

调用 cfs::closecppfs() 后，除非再次调用 cfs::cppfs()，否则不要继续使用 cfs::cin 或 cfs::cout。

版本查询

函数

const char* cfs::getversion();

该函数会以 const char* 的形式返回当前 cfstream 版本。

示例：

#include <iostream>
#include "cfs.hpp"

int main() {
    std::cout << cfs::getversion() << '\n';
    return 0;
}

对于版本 1.3.0，输出为：

1.3.0

将 cfstream 用于本地 OI 调试

在本地练习信息学奥赛（OI）题目时，cfstream 可以用于方便地进行文件输入输出调试。

在本地调试时，你可以将标准输入输出重定向到文件，这样 cin、cout、scanf 和 printf 都会使用指定的文件。

这种用法仅适合在家中或本机调试时方便使用，不适用于提交到 OI 在线评测系统或正式比赛评测机。

示例：

#include <bits/stdc++.h>
#include "cfs.hpp"

using namespace std;

#define int long long
#define endl '\n'

signed main() {
    ios::sync_with_stdio(false);
    cin.tie(nullptr);
    cout.tie(nullptr);

    cfs::cfs("test.in", "test.out");

    int n;
    cin >> n;
    cout << n << endl;

    int m;
    scanf("%lld", &m);
    printf("%lld\n", m);

    cfs::closecfs();
    return 0;
}

在这个示例中：

cin 从 test.in 读取
cout 写入 test.out
scanf 从 test.in 读取
printf 写入 test.out

因为 cfs::cfs() 重定向了标准输入输出流，所以 C++ 风格输入输出和 C 风格输入输出都会使用被重定向后的文件。

提交到在线评测系统时，除非评测平台明确允许自定义文件输入输出辅助库，否则应移除 cfstream 头文件和所有 cfstream 函数调用。

多源文件

在 cfs.hpp 中，cfs::cin 和 cfs::cout 使用 static 声明。

这会让它们具有内部链接属性。

实际效果是：每个包含 cfs.hpp 的翻译单元都会拥有自己独立的一份：

cfs::cin
cfs::cout

这是 cfstream 的有意设计。

这意味着不同 .cpp 文件之间不会共享同一份文件流状态。

常见错误

1. 未关闭就重复调用 `cppfs`

错误写法：

cfs::cppfs("a.in", "a.out");
cfs::cppfs("b.in", "b.out");

正确写法：

cfs::cppfs("a.in", "a.out");
cfs::closecppfs();

cfs::cppfs("b.in", "b.out");
cfs::closecppfs();

2. 向 `cppfs` 传入 `NULL` 或 `nullptr`

错误写法：

cfs::cppfs(NULL, "test.out");

应改用 cfs::cfs()：

cfs::cfs(NULL, "test.out");

或在 C++11 及更高版本中：

cfs::cfs(nullptr, "test.out");

3. 混淆 `std::cin` 和 `cfs::cin`

cfs::cppfs() 打开的是 cfs::cin，不是 std::cin。

错误写法：

cfs::cppfs("test.in", "test.out");

int n;
std::cin >> n;

正确写法：

cfs::cppfs("test.in", "test.out");

int n;
cfs::cin >> n;

4. 忘记关闭文件流

推荐写法：

cfs::cppfs("test.in", "test.out");

// 使用 cfs::cin 和 cfs::cout

cfs::closecppfs();

虽然程序结束时文件流通常会被自动关闭，但显式关闭可以让程序行为更清晰。

5. 误以为 `closecppfs` 会恢复 `std::cin` 或 `std::cout`

closecppfs() 只会关闭 cfs::cin 和 cfs::cout。

它不会影响标准流。

如果使用的是标准流重定向，应调用：

cfs::closecfs();

函数总览

函数 / 对象	类型	说明
`cfs::getversion()`	函数	返回当前 cfstream 版本
`cfs::cfs(input, output)`	函数	重定向标准输入输出
`cfs::closecfs()`	函数	将标准输入输出恢复到控制台
`cfs::cppfs(input, output)`	函数	打开独立 C++ 文件流
`cfs::closecppfs()`	函数	关闭独立 C++ 文件流
`cfs::cin`	`std::ifstream`	`cppfs` 使用的输入文件流
`cfs::cout`	`std::ofstream`	`cppfs` 使用的输出文件流

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C++ 用法

头文件

环境要求

命名空间

两种 C++ 使用模式

模式一：标准流重定向

函数

基本示例

哪些内容会被重定向

只重定向输入

只重定向输出

不进行重定向

关闭文件重定向并恢复控制台流

函数

模式二：独立 C++ 文件流

函数

基本示例

文件流对象

与标准流重定向的重要区别

文件名必须有效

防止重复打开

关闭独立 C++ 文件流

函数

版本查询

函数

推荐使用方式

将 cfstream 用于本地 OI 调试

多源文件

常见错误

1. 未关闭就重复调用 cppfs

2. 向 cppfs 传入 NULL 或 nullptr

3. 混淆 std::cin 和 cfs::cin

4. 忘记关闭文件流

5. 误以为 closecppfs 会恢复 std::cin 或 std::cout

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1. 未关闭就重复调用 `cppfs`

2. 向 `cppfs` 传入 `NULL` 或 `nullptr`

3. 混淆 `std::cin` 和 `cfs::cin`

5. 误以为 `closecppfs` 会恢复 `std::cin` 或 `std::cout`