用C++实现简单的文件I/O操作

2019-11-17 05:20:30

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供稿：网友

　　文件 I/O 在C++中比烤蛋糕简单多了。在这篇文章里，我会具体解释ASCII和二进制文件的输入输出的每个细节，值得注重的是，所有这些都是用C++完成的。

　　一、ASCII 输出

　　为了使用下面的方法, 你必须包含头文件<fstream.h>(译者注：在标准C++中，已经使用<fstream>取代<fstream.h>，所有的C++标准头文件都是无后缀的。)。这是 <iostream.h>的一个扩展集, 提供有缓冲的文件输入输出操作. 事实上, <iostream.h> 已经被<fstream.h>包含了, 所以你不必包含所有这两个文件, 假如你想显式包含他们，那随便你。我们从文件操作类的设计开始, 我会讲解如何进行ASCII I/O操作。假如你猜是"fstream," 恭喜你答对了！但这篇文章介绍的方法,我们分别使用"ifstream"?和 "ofstream" 来作输入输出。

　　假如你用过标准控制台流"cin"?和 "cout," 那现在的事情对你来说很简单。我们现在开始讲输出部分，首先声明一个类对象。ofstream fout;

　　这就可以了，不过你要打开一个文件的话, 必须像这样调用ofstream::open()。

fout.open("output.txt");
　　你也可以把文件名作为构造参数来打开一个文件.

ofstream fout("output.txt");
　　这是我们使用的方法, 因为这样创建和打开一个文件看起来更简单. 顺便说一句, 假如你要打开的文件不存在，它会为你创建一个, 所以不用担心文件创建的问题. 现在就输出到文件，看起来和"cout"的操作很像。对不了解控制台输出"cout"的人, 这里有个例子。

int num = 150;
char name[] = "John Doe";
fout << "Here is a number: " << num << "/n";
fout << "Now here is a string: " << name << "/n";
　　现在保存文件，你必须关闭文件，或者回写文件缓冲. 文件关闭之后就不能再操作了, 所以只有在你不再操作这个文件的时候才调用它，它会自动保存文件。回写缓冲区会在保持文件打开的情况下保存文件, 所以只要有必要就使用它。回写看起来像另一次输出, 然后调用方法关闭。像这样：

fout << flush; fout.close();
　　现在你用文本编辑器打开文件，内容看起来是这样：

　　Here is a number: 150 Now here is a string: John Doe

　　很简单吧! 现在继续文件输入, 需要一点技巧, 所以先确认你已经明白了流操作，对 "<<" 和">>" 比较熟悉了, 因为你接下来还要用到他们。继续…

　　二、ASCII 输入

　　输入和"cin" 流很像. 和刚刚讨论的输出流很像, 但你要考虑几件事情。在我们开始复杂的内容之前, 先看一个文本：

　　12 GameDev 15.45 L This is really awesome!

　　为了打开这个文件，你必须创建一个in-stream对象,?像这样。

ifstream fin("input.txt");
　　现在读入前四行. 你还记得怎么用"<<" 操作符往流里插入变量和符号吧？好,?在 "<<" (插入)?操作符之后，是">>" (提取) 操作符. 使用方法是一样的. 看这个代码片段.

int number;
float real;
char letter, Word[8];
fin >> number; fin >> word; fin >> real; fin >> letter;
　　也可以把这四行读取文件的代码写为更简单的一行。

fin >> number >> word >> real >> letter;
　　它是如何运作的呢? 文件的每个空白之后, ">>" 操作符会停止读取内容, 直到碰到另一个>>操作符. 因为我们读取的每一行都被换行符分割开(是空白字符), ">>" 操作符只把这一行的内容读入变量。这就是这个代码也能正常工作的原因。但是，可别忘了文件的最后一行。

　　This is really awesome!

　　假如你想把整行读入一个char数组, 我们没办法用">>"?操作符，因为每个单词之间的空格（空白字符）会中止文件的读取。为了验证：

char sentence[101]; fin >> sentence;
　　我们想包含整个句子, "This is really awesome!" 但是因为空白, 现在它只包含了"This". 很明显, 肯定有读取整行的方法, 它就是getline()。这就是我们要做的。

fin.getline(sentence, 100);
　　这是函数参数. 第一个参数显然是用来接受的char数组. 第二个参数是在碰到换行符之前，数组答应接受的最大元素数量. 现在我们得到了想要的结果：“This is really awesome!”。

　　你应该已经知道如何读取和写入ASCII文件了。但我们还不能罢休，因为二进制文件还在等着我们。三层交换技术交换机与路由器密码恢复交换机的选购路由器设置专题路由故障处理手册数字化校园网解决方案
　　三、二进制输入输出

　　二进制文件会复杂一点, 但还是很简单的。首先你要注重我们不再使用插入和提取操作符(译者注：<< 和 >> 操作符). 你可以这么做，但它不会用二进制方式读写。你必须使用read() 和write() 方法读取和写入二进制文件. 创建一个二进制文件, 看下一行。

ofstream fout("file.dat", ios::binary);
　　这会以二进制方式打开文件, 而不是默认的ASCII模式。首先从写入文件开始。函数write() 有两个参数。第一个是指向对象的char类型的指针, 第二个是对象的大小（译者注：字节数）。为了说明，看例子。

int number = 30; fout.write((char *)(&number), sizeof(number));
　　第一个参数写做"(char *)(&number)". 这是把一个整型变量转为char *指针。假如你不理解，可以马上翻阅C++的书籍，假如有必要的话。第二个参数写作"sizeof(number)". sizeof() 返回对象大小的字节数. 就是这样!

　　二进制文件最好的地方是可以在一行把一个结构写入文件。假如说，你的结构有12个不同的成员。用ASCII?文件，你不得不每次一条的写入所有成员。但二进制文件替你做好了。看这个。

strUCt OBJECT { int number; char letter; } obj;
obj.number = 15;
obj.letter = ‘M’;
fout.write((char *)(&obj), sizeof(obj));
　　这样就写入了整个结构! 接下来是输入. 输入也很简单，因为read()?函数的参数和 write()是完全一样的, 使用方法也相同。

ifstream fin("file.dat", ios::binary); fin.read((char *)(&obj), sizeof(obj));
　　我不多解释用法, 因为它和write()是完全相同的。二进制文件比ASCII文件简单, 但有个缺点是无法用文本编辑器编辑。接着, 我解释一下ifstream 和ofstream 对象的其他一些方法作为结束.

　　四、更多方法

　　我已经解释了ASCII文件和二进制文件, 这里是一些没有提及的底层方法。

　　检查文件

　　你已经学会了open() 和close() 方法, 不过这里还有其它你可能用到的方法。

　　方法good() 返回一个布尔值，表示文件打开是否正确。

　　类似的，bad() 返回一个布尔值表示文件打开是否错误。假如出错，就不要继续进一步的操作了。

　　最后一个检查的方法是fail(), 和bad()有点相似, 但没那么严重。

　　读文件

　　方法get() 每次返回一个字符。

　　方法ignore(int,char) 跳过一定数量的某个字符, 但你必须传给它两个参数。第一个是需要跳过的字符数。第二个是一个字符, 当碰到的时候就会停止。例子,

fin.ignore(100, ‘/n’);
　　会跳过100个字符，或者不足100的时候，跳过所有之前的字符，包括 ‘/n’。

　　方法peek() 返回文件中的下一个字符, 但并不实际读取它。所以假如你用peek() 查看下一个字符, 用get() 在peek()之后读取，会得到同一个字符, 然后移动文件计数器。

　　方法putback(char) 输入字符, 一次一个, 到流中。我没有见到过它的使用，但这个函数确实存在。

　　写文件

　　只有一个你可能会关注的方法.?那就是 put(char), 它每次向输出流中写入一个字符。

　　打开文件

　　当我们用这样的语法打开二进制文件:

ofstream fout("file.dat", ios::binary);
　　"ios::binary"是你提供的打开选项的额外标志. 默认的, 文件以ASCII方式打开, 不存在则创建, 存在就覆盖. 这里有些额外的标志用来改变选项。

　　ios::app 添加到文件尾
　　ios::ate 把文件标志放在末尾而非起始。
　　ios::trunc 默认. 截断并覆写文件。
　　ios::nocreate 文件不存在也不创建。
　　ios::noreplace 文件存在则失败。

　　文件状态

　　我用过的唯一一个状态函数是eof(), 它返回是否标志已经到了文件末尾。我主要用在循环中。例如, 这个代码断统计小写‘e’ 在文件中出现的次数。

ifstream fin("file.txt");
char ch; int counter;
while (!fin.eof()) {
ch = fin.get();
if (ch == ‘e’) counter++;
}
fin.close();
　　我从未用过这里没有提到的其他方法。还有很多方法，但是他们很少被使用。参考C++书籍或者文件流的帮助文档来了解其他的方法。

　　结论

　　你应该已经把握了如何使用ASCII文件和二进制文件。有很多方法可以帮你实现输入输出，尽管很少有人使用他们。我知道很多人不熟悉文件I/O操作，我希望这篇文章对你有所帮助。每个人都应该知道. 文件I/O还有很多显而易见的方法,?例如包含文件 <stdio.h>. 我更喜欢用流是因为他们更简单。祝所有读了这篇文章的人好运, 也许以后我还会为你们写些东西。

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