C++ 風格字符串流操作：ostringstream、istringstream、stringstream 完全指南

C++ 流風格字符串處理

C++ 引入 <sstream> 提供三大字符串流類，統一使用 <<（輸出/插入）和 >>（輸入/提取）運算符。

類繼承關係

• istringstream : istream + stringstreambase（輸入）
• ostringstream : ostream + stringstreambase（輸出）
• stringstream : iostream + stringstreambase（雙向）

1. istringstream：字符串輸入流

構造

istringstream istr("1 56.7");  // 或 istr.str("1 56.7")

特性

• 空格作為分隔符，支持連續提取不同類型：istr >> a >> b;
• str() 返回當前緩衝區字符串副本。

示例

#include 
#include 
using namespace std;
int main() {
    istringstream istr("1 56.7");
    cout << istr.str() << endl;  // 輸出: 1 56.7
    int a; float b;
    istr >> a >> b;
    cout << a << endl << b << endl;  // 1  56.7
    return 0;
}

2. ostringstream：字符串輸出流

構造與增長

ostringstream ostr;
ostr.put('d');
ostr << "fg";
string s = ostr.str();  // 獲取完整字符串

注意

若構造時已設置初始字符串（ostr.str("abc")），後續插入會覆蓋原內容而非追加，超出部分才增長。

3. stringstream：雙向字符串流

綜合示例

stringstream ss("ccc");
ss.put('d'); ss.put('e'); ss << "fg";
string s = ss.str();  // "cccdefg"
char c; ss >> c;      // 讀取 'c'

4. 類型轉換利器

stringstream 常用於 string 與內置類型雙向轉換：

stringstream sstr;
// int → string
int a = 100; string str;
sstr << a; sstr >> str;  // str == "100"
sstr.clear();  // 必須清除狀態標志
// string → char[]
string name = "colinguan"; char cname[200];
sstr << name; sstr >> cname;

關鍵：每次轉換後必須調用 clear() 重置流狀態，否則後續操作失敗。

5. 流狀態標志與錯誤處理

狀態枚舉 (io_state)

• goodbit：無錯誤
• eofbit：到達文件尾
• failbit：非致命錯誤（如類型不匹配），可恢復
• badbit：致命錯誤，不可恢復

查詢方法

• rdstate()：返回組合狀態位掩碼。
• good()、eof()、fail()、bad()：布爾查詢。

清除錯誤

cin.clear(ios::goodbit);  // 重置為無錯誤狀態
cin.get();                // 消耗緩衝區殘留字符（如換行符）

健壯輸入循環模板

int a;
while (true) {
    cin >> a;
    if (!cin) {  // 等價 cin.fail()
        cout << "輸入錯誤，請重試" << endl;
        cin.clear();
        cin.get();  // 或 cin.ignore(numeric_limits::max(), '\n');
    } else {
        cout << a << endl;
        break;
    }
}

6. 文件流錯誤處理示例

ifstream file("c:\\1.txt");
if (file.fail()) {
    cout << "文件打開失敗" << endl;
} else {
    char ch;
    while (file.get(ch)) cout << ch;
    if (file.eof()) cout << "讀取完畢" << endl;
}