笔记

深浅模式

C++文件读写 ​

文件流类和文件流对象 ​

输入输出是以系统指定的标准设备（输入设备为键盘，输出设备为显示器）为对象的。在实际应用中，常以磁盘文件作为对象。即从磁盘文件读取数据，将数据输出到磁盘文件。

和文件有关系的输入输出类主要在fstream.h这个头文件中被定义，在这个头文件中主要被定义了三个类，由这三个类控制对文件的各种输入输出操作，他们分别是ifstream、ofstream、fstream，其中fstream类是由iostream类派生而来，他们之间的继承关系见下图所示：

由于文件设备并不像显示器屏幕与键盘那样是标准默认设备，所以它在fstream头文件中是没有像cout那样预先定义的全局对象，所以我们必须自己定义一个该类的对象。ifstream类，它是从istream类派生的，用来支持从磁盘文件的输入。

  • ofstream类，它是从ostream类派生的，用来支持向磁盘文件的输出。
  • fstream类，它是从iostream类派生的，用来支持对磁盘文件的输入输出。

打开文件 ​

所谓打开文件(open)是一种形象的说法，如同打开房门就可以进入房间活动一样。 打开文件是指在文件读写之前做必要的准备工作，包括：

  • 为文件流对象和指定的磁盘文件建立关联，以便使文件流流向指定的磁盘文件。

  • 指定文件的工作方式，如：该文件是作为输入文件还是输出文件，是ASCII文件还是二进制文件等。

以上工作可以通过两种不同的方法实现:

  1. 调用文件流的成员函数open。如

    cpp
    ofstream outfile; //定义ofstream类(输出文件流类)对象outfile
outfile.open("f1.dat",ios::out); //使文件流与f1.dat文件建立关联

    第2行是调用输出文件流的成员函数open打开磁盘文件f1.dat，并指定它为输出文件， 文件流对象outfile将向磁盘文件f1.dat输出数据。ios::out是I/O模式的一种，表示以输出方式打开一个文件。或者简单地说，此时f1.dat是一个输出文件，接收从内存 输出的数据。

    磁盘文件名可以包括路径，如"c:\\\new\\\f1.dat"，如缺省路径，则默认为当前目录下的文件。

  2. 在定义文件流对象时指定参数

    在声明文件流类时定义了带参数的构造函数，其中包含了打开磁盘文件的功能。因此， 可以在定义文件流对象时指定参数，调用文件流类的构造函数来实现打开文件的功能。

几点说明：

  1. 新版本的I/O类库中不提供ios::nocreate和ios::noreplace。

  2. 每一个打开的文件都有一个文件指针，该指针的初始位置由I/O方式指定，每次读写都从文件指针的当前位置开始。每读入一个字节，指针就后移一个字节。当文件指针移到最后，就会遇到文件结束EOF（文件结束符也占一个字节，其值为-1)，此时流对象的成员函数eof的值为非0值(一般设为1)，表示文件结束 了。

  3. 可以用“位或”运算符“|”对输入输出方式进行组合，如表13.6中最后3行所示那样。还可以举出下面一些例子：

    cpp
    ios::in | ios:: noreplace  //打开一个输入文件，若文件不存在则返回打开失败的信息  
ios::app | ios::nocreate  //打开一个输出文件，在文件尾接着写数据，若文件不存在，则返回打开失败的信息  
ios::out l ios::noreplace  //打开一个新文件作为输出文件，如果文件已存在则返回打开失败的信息  
ios::in l ios::out I ios::binary  //打开一个二进制文件，可读可写

    但不能组合互相排斥的方式，如 ios::nocreate l ios::noreplace。

  4. 如果打开操作失败，open函数的返回值为0(假)，如果是用调用构造函数的方式打开文件的，则流对象的值为0。可以据此测试打开是否成功。如

    cpp
    if(outfile.open("f1.bat", ios::app) ==0)  
    cout <<"open error";

    或

    cpp
    if( !outfile.open("f1.bat", ios::app) )  
    cout <<"open error";

关闭文件 ​

在对已打开的磁盘文件的读写操作完成后，应关闭该文件。关闭文件用成员函数close。如：outfile.close( );  //将输出文件流所关联的磁盘文件关闭

所谓关闭，实际上是解除该磁盘文件与文件流的关联，原来设置的工作方式也失效，这样，就不能再通过文件流对该文件进行输入或输出。此时可以将文件流与其他磁盘文件建立关联，通过文件流对新的文件进行输入或输出。如:outfile.open("f2.dat",ios::app | ios::nocreate)；

此时文件流outfile与f2.dat建立关联，并指定了f2.dat的工作方式。

对文本文件的读写操作 ​

如果文件的每一个字节中均以ASCII代码形式存放数据,即一个字节存放一个字符,这个文件就是ASCII文件(或称字符文件)。程序可以从ASCII文件中读入若干个字符,也可以向它输出一些字符。

  1. 用流插入运算符 << 和流提取运算符 >> 输入输出标准类型的数据。 << 和 >> 都巳在iostream中被重载为能用于ostream和istream类对象的标准类型的输入输出。由于ifstream和 ofstream分别是ostream和istream类的派生类；因此它们从ostream和istream类继承了公用的重载函数，所以在对磁盘文件的操作中，可以通过文件流对象和流插入运算符 << 及流提取运算符 >> 实现对磁盘文件的读写，如同用cin、cout和 << 、 >>对标准设备进行读写一样。

  2. 用文件流的put、get、geiline等成员函数进行字符的输入输出，：用C++流成员函数put输出单个字符、C++ get()函数读入一个字符和C++ getline()函数读入一行字符。

cpp
int main(int argc, char *argv[]){

	char* sourceFileName = "./source.txt";
	char* targetFileName = "./target.txt";
	//创建文件输入流对象
	ifstream ism(sourceFileName, ios::in);
	//创建文件输出流对象
	ofstream osm(targetFileName,ios::out);

	if (!ism){
		cout << "文件打开失败!" << endl;
	}

	while (!ism.eof()){
		char buf[1024] = { 0 };
		ism.getline(buf,1024);
		cout << buf << endl;
		osm << buf << endl;
	}

	//关闭文件流对象
	ism.close();
	osm.close();

	return 0;
}

对二进制文件的读写操作 ​

二进制文件不是以ASCII代码存放数据的，它将内存中数据存储形式不加转换地传送到磁盘文件，因此它又称为内存数据的映像文件。因为文件中的信息不是字符数据，而是字节中的二进制形式的信息，因此它又称为字节文件。

对二进制文件的操作也需要先打开文件，用完后要关闭文件。在打开时要用ios::binary指定为以二进制形式传送和存储。二进制文件除了可以作为输入文件或输出文件外,还可以是既能输入又能输出的文件。这是和ASCII文件不同的地方。

用成员函数read和write读写二进制文件

对二进制文件的读写主要用istream类的成员函数read和write来实现。这两个成员函数的原型为

cpp
istream& read(char *buffer, int len);  
ostream& write(const char * buffer, int len);

字符指针buffer指向内存中一段存储空间。len是读写的字节数。调用的方式为：

  • write(p1, 50);
  • read(p2, 30);

上面第一行中的a是输出文件流对象，write函数将字符指针p1所给出的地址开始的50个字节的内容不加转换地写到磁盘文件中。在第二行中，b是输入文件流对象，read 函数从b所关联的磁盘文件中，读入30个字节(或遇EOF结束），存放在字符指针p2所指的一段空间内。

cpp
class Person{
public:
	Person(char* name,int age){
		strcpy(this->mName, name);
		this->mAge = age;
	}
public:
	char mName[64];
	int mAge;
};

int main(void){

	char* fileName = "person.txt";
	//二进制模式读写文件
	//创建文件对象输出流
	ofstream osm(fileName, ios::out | ios::binary);

	Person p1("John",33);
	Person p2("Edward", 34);

	//Person对象写入文件
	osm.write((const char*)&p1,sizeof(Person));
	osm.write((const char*)&p2, sizeof(Person));

	//关闭文件输出流
	osm.close();

	//从文件中读取对象数组
	ifstream ism(fileName, ios::in | ios::binary);
	if (!ism){
		cout << "打开失败!" << endl;
	}
	
	Person p3;
	Person p4;

	ism.read((char*)&p3, sizeof(Person));
	ism.read((char*)&p4, sizeof(Person));

	cout << "Name:" << p3.mName << " Age:" << p3.mAge << endl;
	cout << "Age:" << p4.mName << " Age:" << p4.mAge << endl;

	//关闭文件输入流
	ism.close();

	return 0;
}