C++ 中 #include<iostream> 和 #include<stdio.h> 的区别

2025年3月18日 | 阅读 5 分钟

在本文中,我们将讨论 #include<iostream> 和 #include<stdio.h> 之间的区别。在讨论区别之前,让我们先了解一下每个术语。

什么是 #include<iostream>?

术语 iostream 表示标准输入-输出流。头文件 iostream 声明了用于控制从这些流中读取数据和向这些流中写入数据的对象。换句话说,iostream 库是一个面向对象的库,它以流的形式提供输入和输出。流是连续的字节集。

头文件 #include iostream 包含了最常引用的标准输入和输出流,即 cin 和 cout。

1. 标准输出流 - 'cout'

它是 ostream 类的示例。它将消息输出到标准输出设备,通常是计算机的监视器或显示屏。要将数据显示在屏幕上,必须使用流插入 **运算符** << 将其插入到标准输出流 cout 中。

语法

它具有以下语法:


示例

让我们以一个示例来说明 C++ 中的 iostream。

编译并运行

输出

 
Balu
The sample output   

优点

C++ 中 #include<iostream> 库的几个优点如下:

  • 类型安全: C++ 库 iostream 在编译时进行适当的数据类型检查,这有助于识别要输入/输出的数据与流所期望的格式之间的类型错误。
  • 面向对象: 流系统本身就是面向对象的,并且可以轻松地由用户为其类型定义进行扩展。重载 << 和 >> 运算符使得输入或输出数据类型更加容易。
  • 更简洁的语法: << 和 >> 等运算符使得 I/O 语法更加优雅,在处理复杂的 I/O 操作时甚至更具表达力。
  • 流操作: 为了格式化,C++ 流可以通过 std::setw、std::setprecision、std::endl 等操纵符轻松操作,而无需使用格式说明符。

缺点

C++ 中 #include<iostream> 库的几个缺点如下:

  • 性能较慢: 由于流的抽象和开销,iostream 通常比 stdio.h 运行得慢,尤其是在需要最佳性能的应用中。
  • 简单任务复杂: 对于某些操作,例如写格式化输出或读取数据,iostream 可能不如使用 printf 或 scanf 方便。
  • 冗长: 使用流进行的操作可能比 stdio.h 中提供的基本函数调用需要更多的代码格式化和自定义处理。

什么是 #include<stdio.h>?

**#include<stdio.h>** 仅限于 C 标准库,代表 **“标准输入输出”**。它是一个函数集合,可以提供 I/O 所需的能力,包括格式化 I/O。它使程序能够通过控制台与用户通信以及处理文件。最常用的函数是:

  • printf 用于格式化输出
  • scanf 用于格式化输入
  • fprintf 用于文件输出
  • fscanf 用于文件输入
  • fopen() 和 fclose() 函数用于文件操作。

在 C 和 C++ 编程语言中,#include 指令用于指示应将名为“头文件”的其他文件的内容插入到源文件中。它使我们能够将头文件中定义的声明、宏、常量和其他特性引入到我们的源代码中。

例如,#include <stdio.h> 使我们能够在 C 和 C++ 程序中包含标准输入-输出库。该头文件包含诸如 printf、scanf、fprintf、fscanf、putc 和 getc 等常用输入输出函数的声明。

stdio.h 中的重要注意事项

以下是关于 stdio.h 的几个关键点:

  • 标准 I/O 函数: **stdio.h** 提供了用于通过键盘输入数据(如 scanf()、getchar())以及用于在屏幕或文件中显示数据(如 printf() 和 putchar())的文件处理声明。
  • 文件操作: 一些有助于文件输入和输出操作的函数包括 fopen()、fclose()、fread()、fwrite()、fprintf()、fscanf() 等。
  • 常量: stdio.h 指定了 EOF(文件结束)等变量,当输入函数遇到文件结束时会返回该值。
  • 文件指针: 它定义了 FILE 数据类型以及文件管理所需的功能。C 程序中使用 FILE * 等文件指针来访问文件。
  • 缓冲: 它为缓冲 I/O 操作提供了函数,使其可用于优化输入和输出操作。
  • 错误处理: 它具有 perror() 和 feof() 等错误处理函数。

C++ 中 #include<iostream> 和 #include<stdio.h> 的主要区别

以下是 #include <iostream> 和 #include <stdio.h> 之间的一些主要区别:

特性#include <iostream>#include <stdio.h>
语言标准它是 C++ 标准库的一部分。它是 C 标准库的一部分。
输入/输出模型流式 I/O基于任务的 I/O
namespace使用标准命名空间。没有命名空间,工作是全局作用域的。
主要类/函数它包含类,如 std::cin、std::cout、std::cerr 和 std::endl。还包含 printf()、scanf()、puts() 和 fgets() 等函数。
安全性类型安全。使用重载运算符处理不同类型。安全性较低。它依赖格式说明符进行类型匹配。
数据管理它能与 C++ 类型(如 std::string、用户定义类)良好配合。它们主要支持 C 类型(如 char*、int)。
格式化使用修饰符(如 std::setw、std::setprecision)。使用格式说明符(如 %d、%f、%s)。
缓冲自动缓冲流。使用 setbuf() 或 setvbuf() 手动控制缓冲区
错误处理使用异常(如 std::ios_base::failure)使用返回值来指示错误。
性能由于抽象和类型安全,通常较慢。对于简单的 I/O 操作可能更快。
灵活性为用户定义类型和对象提供了更大的灵活性。灵活性较低,主要为传统类型设计。
用途专为 C++ 应用设计。专为 C 应用设计。
标准输入/输出Std::cin 用于输入,Std::cout 用于输出。Scanf() 用于输入,Printf() 用于输出。
文件 I/OStd::ifstream 和 Std::ofstream 用于文件操作。fopen()、fclose()、fprintf()、fscanf() 用于文件操作。
面向对象支持完全支持面向对象编程。不支持面向对象编程。
兼容性仅限 C++;与 C 程序不直接兼容。仅与 C 语言兼容。

结论

总之,虽然 #include<stdio.h> 和 #include<iostream> 都对输入输出操作至关重要,但它们在 C++ 和 C 中的作用是不同的。iostream 在 C++ 中使用 << 和 >> 等运算符操作流,提供了一种类型安全、面向对象的解决方案,具有更简洁的语法和对自定义类型的灵活性。它有时可能冗长且速度较慢。然而,stdio.h 是 C 标准库的一部分,它没有 iostream 的类型安全或面向对象的特性,通过 printf 和 scanf 等简单操作提供了更快的性能,使其非常适合简单的任务。根据我们是需要 C 的速度和简洁性还是 C++ 的高级功能,我们可以选择两者之一。