【c/c++】C++文件读写详解（ofstream,ifstream,fstream）

原文地址： http://blog.csdn.net/kingstar158/article/details/6859379 先放总图：这里主要是讨论fstream的内容：

#include <fstream>
ofstream         //文件写操作 内存写入存储设备 （output->file）
ifstream         //文件读操作，存储设备读区到内存中  (file->input)
fstream          //读写操作，对打开的文件可进行读写操作 (file)

1.打开文件在fstream类中，成员函数open（）实现打开文件的操作，从而将数据流和文件进行关联，通过ofstream,ifstream,fstream对象进行对文件的读写操作函数：open（）[cpp] viewplaincopyprint?public member functionvoid open ( const char * filename,ios_base::openmode mode = ios_base::in | ios_base::out );void open(const wchar_t *_Filename,ios_base::openmode mode= ios_base::in | ios_base::out,int prot = ios_base::_Openprot)；</span>参数： filename 操作文件名mode 打开文件的方式prot 打开文件的属性 //基本很少用到，在查看资料时，发现有两种方式打开文件的方式在ios类(所以流式I/O的基类)中定义，有如下几种方式：

ios::in	为输入(读)而打开文件
ios::out	为输出(写)而打开文件
ios::ate	初始位置：文件尾
ios::app	所有输出附加在文件末尾
ios::trunc	如果文件已存在则先删除该文件
ios::binary	二进制方式

这些方式是能够进行组合使用的，以“或”运算（“|”）的方式：例如[cpp] viewplaincopyprint?ofstream out;out.open("Hello.txt", ios::in|ios::out|ios::binary) //根据自己需要进行适当的选取,其实前面也已经说明了of了，也就没有必要再使用或运算打开文件的属性同样在ios类中也有定义：

0	普通文件，打开操作
1	只读文件
2	隐含文件
4	系统文件

对于文件的属性也可以使用“或”运算和“+”进行组合使用，这里就不做说明了。很多程序中，可能会碰到ofstream out("Hello.txt"), ifstream in("..."),fstream foi("...")这样的的使用，并没有显式的去调用open（）函数就进行文件的操作，直接调用了其默认的打开方式，因为在stream类的构造函数中调用了open()函数,并拥有同样的构造函数，所以在这里可以直接使用流对象进行文件的操作，默认方式如下：[cpp] viewplaincopyprint?<span style="font-family:Times New Roman;font-size:16px;">ofstream out("...", ios::out);ifstream in("...", ios::in);fstream foi("...", ios::in|ios::out);//其实这里就好比类对象以及初始化都一起完成</span>当使用默认方式进行对文件的操作时，你可以使用成员函数is_open()对文件是否打开进行验证。返回值是一个bool值2.关闭文件当文件读写操作完成之后，我们必须将文件关闭以使文件重新变为可访问的。成员函数close()，它负责将缓存中的数据排放出来并关闭文件。这个函数一旦被调用，原先的流对象就可以被用来打开其它的文件了，这个文件也就可以重新被其它的进程所访问了。为防止流对象被销毁时还联系着打开的文件，析构函数将会自动调用关闭函数close。也就说其实你写不写问题都不大，但是为了养成养好的变成习惯最好还是在代码的末尾，自己手工加上close3.文本文件的读写类ofstream, ifstream 和fstream 是分别从ostream, istream 和iostream 中引申而来的。这就是为什么 fstream 的对象可以使用其父类的成员来访问数据。一般来说，我们将使用这些类与同控制台(console)交互同样的成员函数(cin 和 cout)来进行输入输出。如下面的例题所示，我们使用重载的插入操作符<<：

#include <iostream>
#include<fstream>
using namespace std;
int main() {
ofstream out1("out.txt");
if (out1.is_open()) //其实这个is_open()就是个鸡肋，根本就只是个形式的作用。因为之前即便没有
//out.txt也会重新生成一个新的文件
{
out1 << "This is a line.\n";
out1 << "This is another line.\n";
out1.close();
}
return 0;
}

从文件中读入数据也可以用与 cin>>的使用同样的方法：

#include <iostream>
#include <fstream>
#include <stdlib.h>
using namespace std;

int main() {
char buffer[256];
ifstream in("test.txt");
if (!in.is_open())  // 这里is_open()还是具有相当的作用，就是在原先没有text.txt的情况下，还是会返回false
{
cout << "Error opening file";
exit(1);
}
while (!in.eof()) //end of file
{
in.getline(buffer, 10);//每次最大能读取每行9个数据，一旦某一方超过了9个数据，程序就出错了
//就是进入了无限循环的模式中，而不是向我们其中说是只读取其中的9个数据，然后进入下一行
cout << buffer << endl;
}
return 0;
}

状态标志符的验证(Verification of state flags)

除了eof()以外，还有一些验证流的状态的成员函数（所有都返回bool型返回值）：bad()如果在读写过程中出错，返回 true 。例如：当我们要对一个不是打开为写状态的文件进行写入时，或者我们要写入的设备没有剩余空间的时候。fail()除了与bad() 同样的情况下会返回 true 以外，加上格式错误时也返回true ，例如当想要读入一个整数，而获得了一个字母的时候。eof()如果读文件到达文件末尾，返回true。good()这是最通用的：如果调用以上任何一个函数返回true 的话，此函数返回 false 。要想重置以上成员函数所检查的状态标志，你可以使用成员函数clear()，没有参数。

获得和设置流指针(get and put stream pointers)

所有输入/输出流对象(i/o streams objects)都有至少一个流指针：ifstream， 类似istream, 有一个被称为get pointer的指针，指向下一个将被读取的元素。ofstream, 类似 ostream, 有一个指针 put pointer ，指向写入下一个元素的位置。fstream, 类似 iostream, 同时继承了get 和 put我们可以通过使用以下成员函数来读出或配置这些指向流中读写位置的流指针：tellg() 和 tellp()这两个成员函数不用传入参数，返回pos_type 类型的值(根据ANSI-C++ 标准) ，就是一个整数，代表当前get 流指针的位置 (用tellg) 或 put 流指针的位置(用tellp).seekg() 和seekp()这对函数分别用来改变流指针get 和put的位置。两个函数都被重载为两种不同的原型：seekg ( pos_type position );seekp ( pos_type position );使用这个原型，流指针被改变为指向从文件开始计算的一个绝对位置。要求传入的参数类型与函数 tellg 和tellp 的返回值类型相同。seekg ( off_type offset, seekdir direction );seekp ( off_type offset, seekdir direction );使用这个原型可以指定由参数direction决定的一个具体的指针开始计算的一个位移(offset)。它可以是：

ios::beg	从流开始位置计算的位移
ios::cur	从流指针当前位置开始计算的位移
ios::end	从流末尾处开始计算的位移

流指针 get 和 put 的值对文本文件(text file)和二进制文件(binary file)的计算方法都是不同的，因为文本模式的文件中某些特殊字符可能被修改。由于这个原因，建议对以文本文件模式打开的文件总是使用seekg 和 seekp的第一种原型，而且不要对tellg 或 tellp 的返回值进行修改。对二进制文件，你可以任意使用这些函数，应该不会有任何意外的行为产生。以下例子使用这些函数来获得一个二进制文件的大小：

#include <iostream>
#include <fstream>
#include <stdlib.h>
using namespace std;

int main() {
const char * filename = "test.txt";
long l, m;
ifstream in(filename, ios::in | ios::binary);
l = in.tellg();//文件开始位置
in.seekg(0, ios::end);
m = in.tellg(); //文件结束位置
in.close();
cout << "size of " << filename;
cout << " is " << (m - l) << " bytes.\n";
return 0;
}

4.二进制文件

在二进制文件中，使用<< 和>>，以及函数（如getline）来操作符输入和输出数据，没有什么实际意义，虽然它们是符合语法的。文件流包括两个为顺序读写数据特殊设计的成员函数：write 和 read。第一个函数 (write) 是ostream 的一个成员函数，都是被ofstream所继承。而read 是istream 的一个成员函数，被ifstream 所继承。类 fstream 的对象同时拥有这两个函数。它们的原型是：write ( char * buffer, streamsize size );read ( char * buffer, streamsize size );这里 buffer 是一块内存的地址，用来存储或读出数据。参数size 是一个整数值，表示要从缓存（buffer）中读出或写入的字符数。

#include <iostream>#include <fstream>#include <stdlib.h>using namespace std;int main() {const char * filename = "test.txt";char * buffer;int size1,size2,size3;ifstream in(filename, ios::in | ios::binary | ios::ate);size1 = in.tellg();in.seekg(0, ios::beg);size2 = in.tellg();size3 = size1 - size2;cout << size3 << endl;  //刚开始测试的时候指针位置是在文件末尾，因此输出是负数。buffer = new char[size3];in.read(buffer, size3);in.close();cout << buffer << endl;;int a[3] = { 1, 2, 3 };int (*a1)[3] = &a; //http://blog.csdn.net/lzm18064126848/article/details/50382086 这里是具体详细地解释。//注意两点：第一点中括号的级别比指针的级别来得高 第二点等号右边赋值数组名和加上取地址符的数组名是不一样的效果。甚至会出现编译错误cout << *a1 << endl;//再一次觉悟了  char数组名就可以输出整一个字符数组delete[] buffer;return 0;}

5.缓存和同步(Buffers and Synchronization)

当我们对文件流进行操作的时候，它们与一个streambuf 类型的缓存(buffer)联系在一起。这个缓存（buffer）实际是一块内存空间，作为流(stream)和物理文件的媒介。例如，对于一个输出流， 每次成员函数put (写一个单个字符)被调用，这个字符不是直接被写入该输出流所对应的物理文件中的，而是首先被插入到该流的缓存（buffer）中。当缓存被排放出来(flush)时，它里面的所有数据或者被写入物理媒质中（如果是一个输出流的话），或者简单的被抹掉(如果是一个输入流的话)。这个过程称为同步(synchronization)，它会在以下任一情况下发生：当文件被关闭时: 在文件被关闭之前，所有还没有被完全写出或读取的缓存都将被同步。当缓存buffer 满时:缓存Buffers 有一定的空间限制。当缓存满时，它会被自动同步。控制符明确指明:当遇到流中某些特定的控制符时，同步会发生。这些控制符包括：flush 和endl。明确调用函数sync(): 调用成员函数sync() (无参数)可以引发立即同步。这个函数返回一个int 值，等于-1 表示流没有联系的缓存或操作失败。