C++ 文件和流

在前面的 C++ 示例中,我们都使用到了 iostream 标准库,它提供了 cincout 方法分别用于从标准输入读取流和向标准输出写入流。

之前已经介绍了 C++ 的标准输入输出,所以本文将主要介绍文件输入输出,即如何从文件读取流,以及向文件写入流。

头文件

关于文件和流的操作,需要用到 C++ 中另一个标准库 fstream,它定义了 3 个新的数据类型。

数据类型 描述
ofstream 输出文件流,用于创建文件并向文件写入信息。
ifstream 输入文件流,用于从文件读取信息。
fstream 文件流,同时具有 ofstream 和 ifstream 两种功能,这意味着它可以创建文件,向文件写入信息,从文件读取信息。

要在 C++ 中进行文件处理,必须先包含 <iostream><fstream> 头文件。

#include <iostream>
#include <fstream>

打开文件

在从文件读取信息或者向文件写入信息之前,必须先打开文件。ofstreamfstream 对象都可以用来打开文件进行写操作。如果只需要打开文件进行读操作,则使用 ifstream 对象。

open() 函数是 fstream、ifstream 和 ofstream 对象的一个成员函数,用来打开文件。函数原型如下:

void open(const char *filename, ios::openmode mode);

参数说明:

  • filename:指定要打开的文件的名称和位置。
  • mode:指定文件打开的模式。

其中,文件打开模式有以下几种:

模式标志 描述
ios::app 追加模式,所有写入都追加到文件末尾。
ios::ate 文件打开后定位到文件末尾。
ios::in 打开文件用于读取。
ios::out 打开文件用于写入。
ios::trunc 如果该文件已经存在,其内容将在打开文件之前被截断,即把文件长度设为 0。

我们可以将上两种或两种以上的模式结合使用。

例如,如果想要以写入模式打开文件,并希望截断文件,以防文件已存在,则使用下面的语句:

ofstream outfile;
outfile.open("demo.txt", ios::out | ios::trunc);

类似地,如果想要打开一个文件用于读写,可以使用下面的语句

fstream  afile;
afile.open("demo.txt", ios::out | ios::in);

关闭文件

虽然应用程序终止时系统会关闭所有流,释放所有分配的内存,并关闭所有打开的文件。但程序员应该养成一个好习惯,在程序终止前关闭所有打开的文件。

在 C++ 中,可以使用 close() 函数关闭文件,它也是 fstream、ifstream 和 ofstream 对象的一个成员。函数原型如下:

void close();

写入文件

在 C++ 中,可以使用流插入运算符(<<)向文件写入信息,就像使用该运算符输出信息到标准输出上一样。唯一不同的是,写入文件使用的是 ofstreamfstream 对象,而不是 cout 对象。

读取文件

同样,在 C++ 中,可以使用流提取运算符(>>)从文件读取信息,就像使用该运算符从标准输入(键盘)读取信息一样。唯一不同的是,读取文件使用的是 ifstreamfstream 对象,而不是 cin 对象。

示例

下面示例演示如何向文件读写数据。首先以读写模式打开一个文件 demo.txt,写入用户输入的信息,然后再从文件读取信息,并将其输出到屏幕上。

#include <fstream>
#include <iostream>

using namespace std;

int main ()
{
    char data[1024];

    // 以写模式打开文件
    ofstream outfile;
    outfile.open("demo.txt");

    cout << "Writing to the file >>" << endl;
    cout << "Enter your name: "; 
    cin.getline(data, 1024);

    // 向文件写入用户输入的数据
    outfile << "Name:" << data << endl;

    cout << "Enter your age: ";
    cin >> data;
    cin.ignore();

    // 再次向文件写入用户输入的数据
    outfile << "Age:" << data << endl;

    // 关闭打开的文件
    outfile.close();

    // 以读模式打开文件
    ifstream infile;
    infile.open("demo.txt");

    cout << "Reading from the file >>" << endl;
    infile >> data;

    // 在屏幕上写入数据
    cout << data << endl;

    // 再次从文件读取数据,并显示它
    infile >> data;
    cout << data << endl;

    // 关闭打开的文件
    infile.close();
    return 0;
}

编译运行以上示例,输出结果如下:

Writing to the file >>
Enter your name: GetIoT.tech
Enter your age: 3
Reading from the file >>
Name:GetIoT.tech
Age:3

该示例使用了 cin 对象的附加函数,如 getline() 函数从外部读取一行,ignore() 函数会忽略掉之前读语句留下的多余字符。

文件位置指针

istream 类和 ostream 类都提供了用于重新定位文件位置指针的成员函数。

这些函数有:

  • istreamseekg(),意思是 seek get
  • ostreamseekp(),意思是 seek put

seekgseekp 的第一个参数通常是长整型(long int),指定了从文件的起始位置到指针所在位置的字节数,第二个参数可以用于指定查找方向。

查找方向可以以下几种:

  • ios::beg:默认的,从流的开头开始定位。
  • ios::cur:从流的当前位置开始定位。
  • ios::end:从流的末尾开始定位。

下面是使用 seekg() 函数定位文件位置指针的一些示例。

(1)定位到 fileObject 的第 n 个字节(假设是 ios::beg

fileObject.seekg( n );

(2)把文件的读指针从 fileObject 当前位置向后移 n 个字节

fileObject.seekg( n, ios::cur );

(3)把文件的读指针从 fileObject 末尾往回移 n 个字节

fileObject.seekg( n, ios::end );

(4)定位到 fileObject 的末尾

fileObject.seekg( 0, ios::end );

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