文件的输入和输出

1. 简单的文件I/O

写入文件：

让程序写入文件，其步骤大致为如下：

1. 创建一个ofstream对象来管理输入流；
2. 将该对象与特定的文件关联起来；
3. 用使用cout的方式使用该对象，唯一的区别是输出将进入文件，而不是屏幕。

例子：

代码语言：javascript复制

//需要包含头文件fstream

ofstream fout;     //#1
fout.open("a.txt");//#2 若a.txt不存在，则会新建一个，若存在，则会清空源文件内容
fout << "hello";   //#3 将hello写入a.txt中

【注：以默认模式打开文件（即上述方式）进行输出将自动把文件的长度截短为零，这相当于删除已有的内容。具体原因见本文第三节文件模式中的注】

读取文件

读取文件的要求与写入文件相似：

1. 创建一个ifstream对象来管理输入流；
2. 将该对象与特定的文件关联起来；
3. 以使用cin的方式使用该对象。

例子：

代码语言：javascript复制

//需要包含头文件fstream

ifstream fin;     //#1
fin.open("a.txt");//#2 
char ch;
fin >> ch;        //#3 读取一个字符放入ch

【注：当输入和输出流对象过期（如程序终止）时，到文件的连接将自动关闭。另外，也可以使用close()方法来显式地关闭到文件的连接。关闭这样的连接并不会删除流，而只是断开流到文件的连接。然而，流管理装置仍被保留。】

流状态检查

C 文件流类从ios_base类那里继承了一个流状态成员。检查文件是否成功打开的常见方式如下：

代码语言：javascript复制

ifstream fin;
fin.open(argv[file]);

if (fin.fail()){...} //判断文件打开是否成功
if (!fin.good()){...} //判断文件打开是否成功
if (!fin){...} //判断文件打开是否成功

//is_open()能够检测到这种错误以及good()能够检测到的错误。然而，老式C  实现没有is_open( )。
if (!fin.is_open()){...} //判断文件打开是否成功

2. 命令行处理技术

文件处理程序通常使用命令行参数来指定文件。例如：

代码语言：javascript复制

exc a.txt b.txt

exc为程序可执行文件名，a.txt和b.txt为程序exc执行过程中要使用到的文件。要实现上述功能，则程序的主函数应该写为：

代码语言：javascript复制

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

argc为命令行中的参数个数，其中包括命令名本身。argv变量为一个指针，它指向一个指向char的指针。这过于抽象，但可以将argv看作一个指针数组，其中的指针指向命令行参数，argv[0]是一个指针，指向存储第一个命令行参数的字符串的第一个字符，依此类推。也就是说，argv[0]是命令行中的第一个字符串，依此类推。因此上面的例子中：argc为3，argv[0]为exc，argv[1]为a.txt，argv[2]为b.txt。

3. 文件模式

文件模式描述的是文件将被如何使用：读、写、追加等。将流与文件关联时（无论是使用文件名初始化文件流对象，还是使用open()方法），都可以提供指定文件模式的第二个参数：

代码语言：javascript复制

ifstream fin("banjo", mode1); // mode1为文件模式
ofstream fout();
fout.open("harp", mode2); // mode2为文件模式

文件模式的常量有：

常量	含义
ios_base::in	打开文件，以便读取
ios_base::out	打开文件，以便写入
ios_base::ate	打开文件，并移到文件尾
ios_base::app	追加到文件尾
ios_base::trunc	如果文件存在，则截短文件
ios_base::binary	二进制文件

【注：ifstream open()方法和构造函数用ios_base::in（打开文件以读取）作为模式参数的默认值，而ofstream open()方法和构造函数用ios_base::out | ios_base::trunc（打开文件，以读取并截短文件，也就是说，其以前的内容将被删除）作为默认值。位运算符OR(|)用于将两个位值合并成一个可用于设置两个位的值。fstream类不提供默认的模式值，因此在创建这种类的对象时，必须显式地提供模式。】

如果要保留文件内容，并在文件尾添加（追加）新信息，则可以使用ios_base::app模式：

代码语言：javascript复制

ofstream fout("bagels", ios_base::out | ios_base::app);//使用|运算符来合并模式，启用模式out和app

老式C 实现之间可能有一些差异。例如，有些实现允许省略前一例子中的ios_base::out，有些则不允许。如果不使用默认模式，则最安全的方法是显式地提供所有的模式元素。

要以二进制格式（而不是文本格式）存储数据，可以使用ofstream对象的write()成员函数。该方法将内存中指定数目的字节复制到文件中。若从二进制文件读取数据，可以使用ifstream对象的read( )成员函数。该方法从文件中内容复制到目标结构中。这两者的对应的使用方法如下：

代码语言：javascript复制

const int LIM = 20;
struct planet
{
    char name[LIM]; // name of planet
    double population; // its population
    double g; // its acceleration of gravity
};
planet pl;
planet p2;

//写入
//ofstream fout("planets.dat", ios_base:: out | ios_base::app);
//fout << pl.name << " " << pl.population << " " << pl.g << "n";
ofstream fout("planets.dat",
              ios_base:: out | ios_base::app | ios_base::binary);
fout.write( (char *) &pl, sizeof(pl));

//读取
ifstream fin("planets.dat", ios_base::in | ios_base::binary);
fin.read((char *) &p2, sizeof(p2));

4. 随机存取

随机存取指的是直接移动（不是依次移动）到文件的任何位置。要实现读/写的效果，需要同时使用in模式和out模式将得到读/写模式，要使用|运算符来组合模式。因此，需要使用下面的语句：

代码语言：javascript复制

fstream finout;//fstream类是从iostream类派生而来的，而后者基于istream和ostream两个类，因此它继承了它们的方法。它还继承了两个缓冲区，一个用于输入，一个用于输出，并能同步化这两个缓冲区的处理。
finout.open(file, ios_base::in | ios_base::out | ios_base::binary);

接下来，需要一种在文件中移动的方式。fstream类为此继承了两个方法：seekg()和seekp()，前者将输入指针移到指定的文件位置，后者将输出指针移到指定的文件位置（实际上，由于fstream类使用缓冲区来存储中间数据，因此指针指向的是缓冲区中的位置，而不是实际的文件）。也可以将seekg()用于ifstream对象，将seekp()用于oftream对象。

seekg()和seekp()的原型及使用方法如下：

代码语言：javascript复制

//seekg()
istream & seekg(streamoff, ios_base::seekdir);//第一个原型定位到离第二个参数指定的文件位置特定距离（单位为字节）的位置；streamoff值被用来度量相对于文件特定位置的偏移量（单位为字节）。
istream & seekg(streampos);//第二个原型定位到离文件开头特定距离（单位为字节）的位置。streampos对应的是距离（单位为字节）。

//seek_dir参数是ios_base类中定义的另一种整型，有3个可能的值：
//常量ios_base::beg指相对于文件开始处的偏移量；
//常量ios_base::cur指相对于当前位置的偏移量；
//常量ios_base::end指相对于文件尾的偏移量。
fin.seekg(30, ios_base::beg); //将读取位置设置为从文件开头开始的第31个字节（字节编号为30)
fin.seekg(-1, ios_base::cur); //将读取位置设置为从当前位置后退1个字节
fin.seekg(0, ios_base::end); //将读取位置设置为从文件尾0个字节的位置

fin.seekg(112); //第一个字节的编号为0。因此该语句将读取位置设置为第112个字节，也就是文件中的第113个字节



//seekp()
ostream & seekp(streamoff offset,seek_dir origin); 
ostream & seekp (streampos pos);

fout.seekp(30, ios_base::beg); //将写入位置设置为从文件开头开始的第31个字节（字节编号为30)
fout.seekp(-1, ios_base::cur); //将写入位置设置为从当前位置后退1个字节
fout.seekp(0, ios_base::end); //将写入位置设置为从文件尾0个字节的位置

fout.seekp(112); //第一个字节的编号为0。因此该语句将写入位置设置为编号为112的字节，也就是文件中的第113个字节

【注：如果要检查文件指针的当前位置，则对于输入流，可以使用tellg()方法，对于输出流，可以使用tellp()方法。它们都返回一个表示当前位置的streampos值（以字节为单位，从文件开始处算起）。】

seekg()和seekp()函数提供对文件的随机存取。这些类方法使得能够将文件指针放置到相对于文件开头、文件尾和当前位置的某个位置。tellg()和tellp()方法报告当前的文件位置。

参考文献 C Primer Plus(第六版) - 第17章 输入、输出和文件

ios c++

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