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C++ 文件和流


到目前为止,我们已经使用了 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。

本教程介绍如何从文件读取流和向文件写入流。这就需要用到 C++ 中另一个标准库 fstream,它定义了三个新的数据类型:

数据类型 描述
ofstream 该数据类型表示输出文件流,用于创建文件并向文件写入信息。
ifstream 该数据类型表示输入文件流,用于从文件读取信息。
fstream 该数据类型通常表示文件流,且同时具有 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,必须在 C++ 源代码文件中包含头文件 <iostream> 和 <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。

下面是 open() 函数的标准语法,open() 函数是 fstream、ifstream 和 ofstream 对象的一个成员。

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

在这里,open() 成员函数的第一参数指定要打开的文件的名称和位置,第二个参数定义文件被打开的模式。

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。

您可以把以上两种或两种以上的模式结合使用。例如,如果您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,那么您可以使用下面的语法:

ofstream outfile;
outfile.open("file.dat", ios::out | ios::trunc );

类似地,您如果想要打开一个文件用于读写,可以使用下面的语法:

fstream  afile;
afile.open("file.dat", ios::out | ios::in );

关闭文件

当 C++ 程序终止时,它会自动关闭刷新所有流,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。

下面是 close() 函数的标准语法,close() 函数是 fstream、ifstream 和 ofstream 对象的一个成员。

void close();

写入文件

在 C++ 编程中,我们使用流插入运算符( << )向文件写入信息,就像使用该运算符输出信息到屏幕上一样。唯一不同的是,在这里您使用的是 ofstreamfstream 对象,而不是 cout 对象。

读取文件

在 C++ 编程中,我们使用流提取运算符( >> )从文件读取信息,就像使用该运算符从键盘输入信息一样。唯一不同的是,在这里您使用的是 ifstreamfstream 对象,而不是 cin 对象。

读取 & 写入实例

下面的 C++ 程序以读写模式打开一个文件。在向文件 afile.dat 写入用户输入的信息之后,程序从文件读取信息,并将其输出到屏幕上:

#include <fstream>
#include <iostream>
using namespace std;
 
int main ()
{
    
   char data[100];

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

   cout << "Writing to the file" << endl;
   cout << "Enter your name: "; 
   cin.getline(data, 100);

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

   // 关闭打开的文件
   outfile.close();

   // 以读模式打开文件
   ifstream infile; 
   infile.open("afile.dat"); 
 
   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;
}

当上面的代码被编译和执行时,它会产生下列输入和输出:

$./a.out
Writing to the file
Enter your name: Zara
Enter your age: 9
Reading from the file
Zara
9

上面的实例中使用了 cin 对象的附加函数,比如 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

istreamostream 都提供了用于重新定位文件位置指针的成员函数。这些成员函数包括关于 istream 的 seekg("seek get")和关于 ostream 的 seekp("seek put")。

seekg 和 seekp 的参数通常是一个长整型。第二个参数可以用于指定查找方向。查找方向可以是 ios::beg(默认的,从流的开头开始定位),也可以是 ios::cur(从流的当前位置开始定位),也可以是 ios::end(从流的末尾开始定位)。

文件位置指针是一个整数值,指定了从文件的起始位置到指针所在位置的字节数。下面是关于定位 "get" 文件位置指针的实例:

// 定位到 fileObject 的第 n 个字节(假设是 ios::beg)
fileObject.seekg( n );

// 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 );

// 把文件的读指针从 fileObject 末尾往回移 n 个字节
fileObject.seekg( n, ios::end );

// 定位到 fileObject 的末尾
fileObject.seekg( 0, ios::end );