C++文件输入/输出流类-CFANZ编程社区

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文件输入/输出流类

C++ 提供以下类来执行文件的字符输出和输入：

ofstream:写入文件的流类
ifstream:从文件中读取的流类
fstream：流类以读取和写入文件。

表5：文件读写模式

读写模式	意义
`ios::in`	打开输入操作（ifstream的默认模式）。
`ios::out`	打开以进行输出操作（ofstream的默认模式）。
`ios::binary`	以二进制模式打开。
`ios::ate`	在文件末尾设置初始位置。如果未设置此标志，则初始位置是文件的开头。
`ios::app`	所有输出操作都在文件末尾执行，将内容附加到文件的当前内容。
`ios::trunc`	如果打开文件以进行输出操作并且它已经存在，则删除其先前的内容并用新的内容替换。

表6：ios_base 标识的组合意义

ios_base 标识	意义	C模式
in	读取（文件必须存在）	“r”
out	清空之后改写（有必要才产生）	“w”
out ｜ trunc	清空之后改写（有必要才产生）	“w”
out ｜ app	添加（有必要才产生）	“a”
in ｜ out	读和写：最初位置在起始点（文件必须存在）	“r + ”
in ｜ out ｜ trunc	先清空，再读写（有必要才产生）	“w+”

ofstream:写入文件的流类

例8：输出文本文件

#include <iostream>
#include <iomanip>
#include <vector>
#include <string>
#include <fstream>

int main()
{
    std::vector<std::string> fruit{ "火龙果","梨" };
    std::vector<double> price{ 3.02,4.51 };
    //使用输出至显示器
    std::cout << "水果名 单价\n" << std::setiosflags(std::ios::left);
    for (int i = 0; i < 2; ++i)
    {
        std::cout << std::setw(8) << fruit[i];
        std::cout << std::setw(6) << price[i];
        std::cout << std::endl;
    }
    // 使用文件输出流类ofstream的文件对象fout将数据输出到文本文件price.txt
    std::ofstream fout; //文件输出流类ofstream对象fout需要程序员自己定义
    fout.open("price.txt",std::ios::out);//打开文件price.txt，如文件不存在则创建新文件
    fout << "水果名 单价\n" << std::setiosflags(std::ios::left);
    for (int i = 0; i < 2; ++i)
    {
        fout << std::setw(8) << fruit[i];
        fout << " ";
        fout << std::setw(6) << price[i];
        fout << std::endl;
    }
    fout.close(); //关闭所打开的文件price.txt
    return 0;
}

结果：

水果名 单价
火龙果  3.02
梨      4.51

例9：输出二进制文件

#include <iostream>
#include <iomanip>
#include <string.h>
#include <fstream>

int main()
{
    char *fruit[] = { "火龙果","梨" };
    double price[] = { 3.02,4.51 };
    char str[7];
    //使用文件对象fout将数据输出到二进制文件price.dat
    std::ofstream fout; //文件输出流类ofstream对象fout需要程序员自己定义
    fout.open("price.dat",std::ios::out|std::ios::binary);//以二进制模式打开文件price.dat，如文件不存在则创建新文件
    for (int i = 0; i < 2; ++i)
    {
        strcpy(str,fruit[i]);
        fout.write(str,sizeof(str));//输出水果名
        fout.write((char*)(&price[i]),sizeof(double));//输出价格
    }
    fout.close(); //关闭所打开的文件price.dat
    return 0;
}

ifstream:从文件中读取的流类

例10：输入文本文件

#include <iostream>
#include <fstream>

int main()
{
    char fruit[20];
    double price;
    std::ifstream fin; //使用文件输入流类ifstream的文件对象fin从文本文件price.txt中输入数据
    fin.open("price.txt"); //打开文本文件
    if(fin.is_open()==false) //检查打开文件是否成功
        std::cout<<"打开文件price.txt失败"<<std::endl;
    else
    {
        fin.getline(fruit,19); //读出标题行
        std::cout<<fruit<<std::endl; //显示所读出的标题行，显示结果：水果名称单价

        for(int i=0;i<2;++i)
        {
            fin>>fruit>>price; //从文件price.txt中读取水果名称和单价
            std::cout<<fruit<<","<<price<<std::endl; //显示水果名称和单价，验证输入结果
        }
        fin.close(); //关闭所打开的文件price.txt
    }

    return 0;
}

结果：

水果名 单价
火龙果,3.02
梨,4.51

例11：输入二进制文件

#include <iostream>
#include <iomanip>
#include <fstream>

int main()
{
    char name[20];
    double num;
    std::ifstream fin; 
    fin.open("price.dat",std::ios::in |std::ios::binary);
    for (int i = 0; i < 2; ++i)
    {
        fin.read(name,7);
        fin.read((char*)(&num),8);
        std::cout<<name<<" "<<num<<std::endl;
    }
    fin.close(); //关闭所打开的文件price.dat
    return 0;
}

结果：

火龙果 3.02
梨 4.51

表7：检查流的特定状态

成员函数	意义
good	检查是否没有发生错误，
eof	检查是否到达了文件末尾
fail	检查是否发生了可恢复的错误
bad	检查是否已发生不可恢复的错误

例12：检查输入文件状态

#include <iostream>
#include <fstream>

int main()
{
    char ch;
    std::ifstream fin; //使用文件输入流类ifstream的文件对象fin从文本文件price.txt中输入数据
    fin.open("price.txt"); //打开文本文件
    while(true)
    {
        fin.get(ch); //从文件price.txt中每次读取一个字符
        //eof的返回值：true-文件已结束，false-文件未结束
     	//good的返回值：true-文件正常，false-文件已损坏
        if(fin.eof()==true||fin.good()==false)
            break; //结束文件输入
        std::cout <<ch; //显示所读出的字符ch
    }
    fin.close(); //关闭所打开的文件price.txt
    return 0;
}

结果：

水果名 单价
火龙果   3.02
梨       4.51

fstream：流类以读取和写入文件

表 8: 文件定位标志

模式标志	描述
ios::beg	从文件头开始计算偏移量
ios::end	从文件末尾开始计算偏移量
ios::cur	从当前位置开始计算偏移量

随机读写文件

打开文件后，文件对象与外存文件建立起关联关系。此时，文件对象内部将保存当前读写数据的位置信息。该位置信息保存在被称作文件指针的数据成员中。文件输入流对象包含一个读文件指针，文件输出流对象包含一个写文件指针，而文件输入/输出流对象则分别包含一个读文件指针和一个写文件指针。
通常情况下，打开文件后文件对象的读/写指针都定位于文件头的位置。每执行一次读/写操作，读/写指针将自动后移，移到下一次读/写数据的位置。这就是文件的顺序读/写。
可以调用函数成员seekg和tellg来移动或读取读文件指针的位置，调用函数成员seekp知和tellp来移动或读取写文件指针的位置。程序员通过移动读/写指针，可实现对文件的随机读写。

这4个与文件指针相关函数的原型如下：

文件指针相关函数	描述
istream& seekg（long bytes,ios::seek dir origin ）	移动读文件指针
long tellg（）	返回当前读文件指针的位置
ostream& seekp（long bytes,ios::seek_dir origin ）	移动写文件指针
long tellp（)	返回当前写文件指针的位置

例13：随机读写文件

#include <iostream>
#include <fstream>

int main()
{
    char fruit[20];
    double price;
    std::ifstream fin; 
    fin.open("price.dat"); //打开二进制文件
    if(fin.is_open()==false) //检查打开文件是否成功
        std::cout<<"打开文件price.dat失败"<<std::endl;
    else
    {
        for(int i=0;i<2;++i)
        {
            fin.read(fruit,7); 
            //std::cout << fin.tellg() << '\n'; 
            fin.read((char*)&price,8);
            std::cout << fin.tellg() << '\n'; //当前读文件指针的位置
            std::cout<<fruit<<","<<price<<std::endl; //显示水果名称和单价，验证输入结果
        }
        fin.seekg(-30L,std::ios::end);//从文件尾向前（即往回）移动一行（一行有30个字节）
        fin.read(fruit,7); 
        std::cout<<fruit<<std::endl;
        fin.seekg(8L,std::ios::cur);//当前位置开始向后移动7个字节
        fin.read(fruit,7); 
        std::cout<<fruit<<std::endl;
        fin.close(); //关闭所打开的文件price.dat
    }
    return 0;
}

结果：

15
火龙果,3.02
30
梨,4.51
火龙果
梨

参考资料：

《大道至简—c++stl(标准模板库）精解》

《c++语言程序设计》（第2版）

http://c.biancheng.net/view/1541.html

https://zh.cppreference.com/w/cpp/io/basic_fstream

C++文件输入/输出流类