C++文件读写详解（ofstream,ifstream,fstream）

C++文件读写详解（ofstream,ifstream,fstream）

　　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
ifstream         //文件读操作，存储设备读区到内存中
fstream          //读写操作，对打开的文件可进行读写操作

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()

public member function

void 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);
/*
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（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，文件不存在则创建（ifstream）默认的打开方式
ios::out	为输出（写）而打开文件，文件不存在则创建，若文件已存在则清空原内容 （ofstream默认的打开方式）
ios::ate	文件打开时，指针在文件最后。可改变指针的位置，常和in、out联合使用
ios::app	供写使用，文件不存在则创建，若文件已存在则在原文件内容后写入新的内容， 指针位置总在最后
ios::trunc	在读写前，先将文件长度截断为0（默认）
ios::nocreate	文件不存在时产生错误，常和in或app联合使用
ios::noreplace	文件存在时产生错误，常和out联合使用
ios::binary	二进制格式文件

　　这些方式是能够以“或”运算（“|”）的方式进行组合使用。

　　文件保护方式选择项

filebuf::openprot	默认的兼容共享方式
filebuf::sh_none	独占，不共享
filebuf::sh_read	读共享
filebuf::sh_write	写共享

　　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：

ofstream out("...", ios::out);
ifstream in("...", ios::in);
fstream foi("...", ios::in|ios::out);

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，这个文件也就可以重新被其它的进程所访问。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。

3.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。如下面的程序所示，我们使用重载的插入操作符<<和读出操作符>>:

#include "iostream"
#include<fstream>
using namespace std;
void main()
{
fstream f("d:\\try.txt", ios::out);//供写使用，文件不存在则创建，存在则清空原内容
f << 1234 << ' ' << 3.14 << 'A' << "How are you"; //写入数据
f.close();//关闭文件以使其重新变为可访问，函数一旦调用，原先的流对象就可以被用来打开其它的文件
f.open("d:\\try.txt", ios::in);//打开文件，供读
int i;
double d;
char c;
char s[20];
f >> i >> d >> c;               //读取数据
f.getline(s, 20);
cout << i << endl;             //显示各数据
cout << d << endl;
cout << c << endl;
cout << s << endl;
f.close();
}

状态标志符的验证(Verification of state flags)

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

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，代表当前读出流get指针的位置 (用tellg) 或写入流put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：

（一）

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。
*/

（二）

seekg ( off_type offset, seekdir direction );
seekp ( off_type offset, seekdir direction );
/*
该原型有两个参数：第一个参数是偏移量，
5 第二个参数是基地址。它可以是：
6 ios::beg    从流开始位置计算的位移
7 ios::cur    从流指针当前位置开始计算的位移
8 ios::end    从流末尾处开始计算的位移
9 */

　　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。

以下程序使用这些函数来获得一个二进制文件的大小：

// obtaining file size
#include <iostream>
#include <fstream>
using namespace std;
const char * filename = "test.txt";

int main () {
long l,m;
ifstream in(filename, ios::in|ios::binary);
l = in.tellg();  //当前get流指针的位置
in.seekg (0, ios::end); //基地址为文件结束处，偏移地址为0，于是指针定位在文件结束处
m = in.tellg();  //再次获取当前get流指针的位置
in.close();
cout << "size of " << filename;
cout << " is " << (m-l) << " bytes.\n";
return 0;
}

//结果:
size of example.txt is 2422 bytes.

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。

// reading binary file
#include <iostream>
#include <fstream>
using namespace std;

const char * filename = "test.txt";

int main() {
char * buffer;
long size;
ifstream in(filename, ios::in | ios::binary | ios::ate);
size = in.tellg();
in.seekg(0, ios::beg);
buffer = new char[size];
in.read(buffer, size);
in.close();
for (int i = 0; i < size; i++)
{
if (buffer[i] != '\0')
cout << buffer[i];
}
cout << endl;
delete[] buffer;
return 0;
}
/*
运行结果：
This is test!
My name is Mengmeng
*/

5.逐行读取写入txt文件

写入：

#include <iostream>
#include <fstream>
using namespace std;
void main()
{
ofstream in;
in.open("com.txt",ios::trunc); //ios::trunc表示在打开文件前将文件清空,由于是写入,文件不存在则创建
int i;
char a='a';
for(i=1;i<=26;i++)//将26个数字及英文字母写入文件
{
if(i<10)
{
in<<"0"<<i<<"\t"<<a<<"\n";
a++;
}
else
{
in<<i<<"\t"<<a<<"\n";
a++;
}
}
in.close();//关闭文件
}

/*
运行结果：
01    a
02    b
03    c
04    d
05    e
06    f
07    g
08    h
09    i
10    j
11    k
12    l
13    m
14    n
15    o
16    p
17    q
18    r
19    s
20    t
21    u
22    v
23    w
24    x
25    y
26    z
*/

读出：

//第一种方法：
#include<fstream>
#include<string>
#include<iostream>
using namespace std;
void main()
{
ifstream in("com.txt");
string s;
while (getline(in, s))//逐行读取数据并存于s中，直至数据全部读取
cout << s.c_str() << endl;
}

/*
getline函数是头文件string中定义的函数，包含两个参数：一是文件流的对象，二是获取后存放的变量
*/

//第二种方法：
#include <iostream>
#include <fstream>
using namespace std;
void main()
{
char buffer[256];
fstream out;
out.open("com.txt", ios::in| ios::binary);
cout << "com.txt" << " 的内容如下:" << endl;
while (!out.eof())
{
out.getline(buffer, 256, '\n');//getline(char *,int,char) 表示该行字符达到256个或遇到换行就结束
cout << buffer << endl;
}
out.close();
}

/*
getline函数是istream头文件中定义的函数，它包含三个参数：一是存放的指针名称；
二是size，表明每行的最大长度，表明当该行字符达到最大长度时结束
三是结束的标志，即读取每一行时，遇到哪个标志结束，而该标志后面的内容当作下一行来读取。
*/
/*
运行结果：
com.txt的内容如下:
01    a
02    b
03    c
04    d
05    e
06    f
07    g
08    h
09    i
10    j
11    k
12    l
13    m
14    n
15    o
16    p
17    q
18    r
19    s
20    t
21    u
22    v
23    w
24    x
25    y
26    z
*/