C++文件流讀寫操作詳解

更新時(shí)間：2021年11月30日 08:47:47 作者：貝極星kira

本文詳細(xì)講解了C++文件流讀寫操作的方法，文中通過(guò)示例代碼介紹的非常詳細(xì)。對(duì)大家的學(xué)習(xí)或工作具有一定的參考借鑒價(jià)值，需要的朋友可以參考下

1.打開(kāi)文件

1.1 fstream類型

#include <fstream>  
ofstream         //文件寫操作 內(nèi)存寫入存儲(chǔ)設(shè)備   
ifstream         //文件讀操作，存儲(chǔ)設(shè)備讀區(qū)到內(nèi)存中  
fstream          //讀寫操作，對(duì)打開(kāi)的文件可進(jìn)行讀寫操作

1.2 open()的函數(shù)原型

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)；

參數(shù)	含義
filename	操作文件名
mode	打開(kāi)文件的方式
prot	打開(kāi)文件的屬性

1.3 打開(kāi)方式

打開(kāi)文件的方式在ios類(所以流式I/O的基類)中定義，有如下幾種常用方式：

參數(shù)	含義
ios::in	為輸入(讀)而打開(kāi)文件
ios::out	為輸出(寫)而打開(kāi)文件
ios::ate	初始位置：文件尾
ios::app	所有輸出附加在文件末尾
ios::trunc	如果文件已存在則先刪除該文件再重新創(chuàng)建
ios::binary	二進(jìn)制方式

1.4 打開(kāi)文件的屬性

打開(kāi)文件的屬性同樣在ios類中也有定義

參數(shù)	含義
0	普通文件，打開(kāi)操作
1	只讀文件
2	隱含文件
4	系統(tǒng)文件

1.5 示例代碼

#include <iostream>
#include <fstream>
#include <iomanip>
using namespace std;
 
int main()
{
    ofstream inFile;
    /*ios::trunc表示在打開(kāi)文件前將文件清空,由于是寫入,文件不存在則創(chuàng)建*/
    inFile.open("inFile.txt",ios::trunc);
 
    int i;
    char a='a';
    for(i=1;i<=26;i++)//將26個(gè)數(shù)字及英文字母寫入文件
    {
        inFile<<setw(2)<<i<<"\t"<<a<<"\n";
        a++;
    }
    inFile.close();//關(guān)閉文件
}

2.文本文件的讀寫

2.1 寫文件示例

// writing on a text file  
 #include <fstream.h>  
 
 int main () 
 {  
     ofstream out(”out.txt”);  
     if (out.is_open())   
    {  
         out << ”This is a line.\n”;  
         out << ”This is another line.\n”;  
         out.close();  
     }  
     return 0;  
 }  
//結(jié)果: 在out.txt中寫入：  
This is a line.  
This is another line

2.2 讀文件示例

// reading a text file  
   #include <iostream.h>  
   #include <fstream.h>  
   #include <stdlib.h>  
     
   int main () 
   {  
       char buffer[256];  
       ifstream in(”test.txt”);  
       if (! in.is_open())  
       { 
       cout << ”Error opening file”; 
       exit (1);
       }  
       while (!in.eof() )  //eof到文件末尾返回true
       {  
           in.getline (buffer,100);  
           cout << buffer << endl;  
       }  
       return 0;  
   }  
   //結(jié)果 在屏幕上輸出  
    This is a line.  
    This is another line

2.3 逐字符讀取和逐行讀取

首先說(shuō)說(shuō)getline函數(shù)，需要頭文件#include<string>

函數(shù)原型：istream& getline ( istream &is , string &str , char delim );

其中，istream &is 表示一個(gè)輸入流，譬如cin；

string&str表示把從輸入流讀入的字符串存放在這個(gè)字符串中（可以自己隨便命名，str什么的都可以）；

char delim表示遇到這個(gè)字符停止讀入，在不設(shè)置的情況下系統(tǒng)默認(rèn)該字符為'\n'，也就是回車換行符

#include <iostream>
#include <fstream>
using namespace std;
void testByChar()
{
    fstream testByCharFile;
    char c;
    testByCharFile.open("inFile.txt",ios::in);
    while(!testByCharFile.eof())
    {
        testByCharFile>>c;
        cout<<c;
    }
    testByCharFile.close();
}
void testByLine()
{
    char buffer[256];
    fstream outFile;
    outFile.open("inFile.txt",ios::in);
    cout<<"inFile.txt"<<"--- all file is as follows:---"<<endl;
    while(!outFile.eof())
    {
        outFile.getline(buffer,256,'\n');//getline(char *,int,char) 表現(xiàn)該行字符達(dá)到256個(gè)或碰到換行就結(jié)束
        cout<<buffer<<endl;
    }
    outFile.close();
}
int main()
{
   cout<<endl<<"逐個(gè)字符的讀取文件：testByChar() "<<endl<<endl;
   testByChar();
   cout<<endl<<"將文件每行內(nèi)容存儲(chǔ)到字符串中，再輸出字符串 ：testByLine()"<<endl<<endl;
   testByLine();
}

2.4 統(tǒng)計(jì)文本行數(shù)及讀取某一行內(nèi)容

//如何統(tǒng)計(jì)文本的行數(shù)及如何讀取文件某一行內(nèi)容：
 
#include <iostream>
#include <fstream>
#include <string>
using namespace std;
 
int CountLines(char *filename)
{
    ifstream in;
    int n=0;
    string tmp;
    in.open(filename,ios::in);//ios::in 表示以只讀的方式讀取文件
    if(in.fail())//文件打開(kāi)失敗:返回0
    {
        return 0;
    }
    else//文件存在
    {
        while(getline(in,tmp,'\n'))
        {
            n++;
        }
        in.close();
        return n;
    }
}
 
string ReadLine(char *filename,int line)
{
    int lines,i=0;
    string temp;
    fstream file;
    file.open(filename,ios::in);
    lines=CountLines(filename);
 
    if(line<=0)
        return "Error 1: 行數(shù)錯(cuò)誤，不能為0或負(fù)數(shù)。";
    if(file.fail())
        return "Error 2: 文件不存在。";
    if(line>lines)
        return "Error 3: 行數(shù)超出文件長(zhǎng)度。";
    
    while(getline(file,temp)&&i<line-1)
    {
        i++;
    }
    file.close();
    return temp;
}

int main()
{
    int line;
    char filename[]="inFile.txt";
    cout<<"該文件行數(shù)為："<<CountLines(filename)<<endl;
    cout<<"\n請(qǐng)輸入要讀取的行數(shù):"<<endl;
    while(cin>>line)
    {
        cout<<"第"<<line<<"行的內(nèi)容是 ："<<endl;
        cout<<ReadLine(filename,line);
        cout<<"\n\n請(qǐng)輸入要讀取的行數(shù):"<<endl;
    }
}
/**********************************
程序運(yùn)行情況如下：
該文件行數(shù)為：26
請(qǐng)輸入要讀取的行數(shù):
-3
第-3行的內(nèi)容是 ：
Error 1: 行數(shù)錯(cuò)誤，不能為0或負(fù)數(shù)。
請(qǐng)輸入要讀取的行數(shù):
4
第4行的內(nèi)容是 ：
 4      d
請(qǐng)輸入要讀取的行數(shù):
8
第8行的內(nèi)容是 ：
 8      h
請(qǐng)輸入要讀取的行數(shù):
26
第26行的內(nèi)容是 ：
26      z
請(qǐng)輸入要讀取的行數(shù):
33
第33行的內(nèi)容是 ：
Error 3: 行數(shù)超出文件長(zhǎng)度。
請(qǐng)輸入要讀取的行數(shù):
66
第66行的內(nèi)容是 ：
Error 3: 行數(shù)超出文件長(zhǎng)度。
請(qǐng)輸入要讀取的行數(shù):
^Z
**********************************/

2.5 讀取數(shù)據(jù)到數(shù)組當(dāng)中

//讀取文件數(shù)據(jù)到臨時(shí)數(shù)組
 
#include <iostream>
#include <fstream>
#include <string>
using namespace std;
 
 
int CountLines(char *filename)
{
    ifstream ReadFile;
    int n=0;
    string tmp;
    ReadFile.open(filename,ios::in);//ios::in 表示以只讀的方式讀取文件
    if(ReadFile.fail())//文件打開(kāi)失敗:返回0
    {
        return 0;
    }
    else//文件存在
    {
        while(getline(ReadFile,tmp,'\n'))
        {
            n++;
        }
        ReadFile.close();
        return n;
    }
}
int main()
{
    ifstream file;
    int LINES;
    char filename[512]="inFile.txt";
    file.open(filename,ios::in);
    if(file.fail())
    {
        cout<<"文件不存在."<<endl;
        file.close();
    }
    else//文件存在
    {
        LINES=CountLines(filename);
        int *tempInt=new int[LINES];
        char *tempChar=new char[LINES];
        int i=0;
        while(!file.eof()) //讀取數(shù)據(jù)到數(shù)組
        {
 
            file>>tempInt[i];
            file>>tempChar[i];
            i++;
        }
        file.close(); //關(guān)閉文件
        for(i=0;i<LINES;i++)//輸出數(shù)組內(nèi)容
            cout<<tempInt[i]<<"\t"<<tempChar[i]<<endl;
        delete []tempInt;
        delete []tempChar;
    }
}

3.狀態(tài)標(biāo)志符的驗(yàn)證(Verification of state flags)

bad() 如果在讀寫過(guò)程中出錯(cuò)，返回 true
例如：當(dāng)我們要對(duì)一個(gè)不是打開(kāi)為寫狀態(tài)的文件進(jìn)行寫入時(shí)，或者我們要寫入的設(shè)備沒(méi)有剩余空間的時(shí)候
fail()
除了與bad() 同樣的情況下會(huì)返回 true 以外，加上格式錯(cuò)誤時(shí)也返回true ，例如當(dāng)想要讀入一個(gè)整數(shù)，而獲得了一個(gè)字母的時(shí)候
eof()
如果讀文件到達(dá)文件末尾，返回true
good()
這是最通用的：如果調(diào)用以上任何一個(gè)函數(shù)返回true 的話，此函數(shù)返回 false

要想重置以上成員函數(shù)所檢查的狀態(tài)標(biāo)志，你可以使用成員函數(shù)clear()

4.獲得和設(shè)置流指針(get and put stream pointers)

所有輸入/輸出流對(duì)象(i/o streams objects)都有至少一個(gè)流指針：

ifstream，類似istream, 有一個(gè)被稱為get pointer的指針，指向下一個(gè)將被讀取的元素。
ofstream, 類似 ostream, 有一個(gè)指針 put pointer ，指向?qū)懭胂乱粋€(gè)元素的位置。
fstream, 類似 iostream, 同時(shí)繼承了get 和 put

我們可以通過(guò)使用以下成員函數(shù)來(lái)讀出或配置這些指向流中讀寫位置的流指針：

tellg() 和 tellp()
這兩個(gè)成員函數(shù)不用傳入?yún)?shù)，返回pos_type 類型的值(根據(jù)ANSI-C++ 標(biāo)準(zhǔn)) ，就是一個(gè)整數(shù)，代表當(dāng)前get 流指針的位置 (用tellg) 或 put 流指針的位置(用tellp).
seekg() 和seekp()
這對(duì)函數(shù)分別用來(lái)改變流指針get 和put的位置。兩個(gè)函數(shù)都被重載為兩種不同的原型：

seekg ( pos_type position );
seekp ( pos_type position );

使用這個(gè)原型，流指針被改變?yōu)橹赶驈奈募_(kāi)始計(jì)算的一個(gè)絕對(duì)位置。要求傳入的參數(shù)類型與函數(shù) tellg 和tellp 的返回值類型相同。

seekg ( off_type offset, seekdir direction );
seekp ( off_type offset, seekdir direction );

使用這個(gè)原型可以指定由參數(shù)direction決定的一個(gè)具體的指針開(kāi)始計(jì)算的一個(gè)位移(offset)。它可以是：

參數(shù)	含義
ios::beg	從流開(kāi)始位置計(jì)算的位移
ios::cur	從流指針當(dāng)前位置開(kāi)始計(jì)算的位移
ios::end	從流末尾處開(kāi)始計(jì)算的位移

流指針 get 和 put 的值對(duì)文本文件(text file)和二進(jìn)制文件(binary file)的計(jì)算方法都是不同的，因?yàn)槲谋灸Ｊ降奈募心承┨厥庾址赡鼙恍薷摹Ｓ捎谶@個(gè)原因，建議對(duì)以文本文件模式打開(kāi)的文件總是使用seekg 和 seekp的第一種原型，而且不要對(duì)tellg 或 tellp 的返回值進(jìn)行修改。對(duì)二進(jìn)制文件，你可以任意使用這些函數(shù)，應(yīng)該不會(huì)有任何意外的行為產(chǎn)生。

使用樣例：

例子：
file.seekg(0,ios::beg); //讓文件指針定位到文件開(kāi)頭
file.seekg(0,ios::end); //讓文件指針定位到文件末尾
file.seekg(10,ios::cur); //讓文件指針從當(dāng)前位置向文件末方向移動(dòng)10個(gè)字節(jié)
file.seekg(-10,ios::cur); //讓文件指針從當(dāng)前位置向文件開(kāi)始方向移動(dòng)10個(gè)字節(jié)
file.seekg(10,ios::beg); //讓文件指針定位到離文件開(kāi)頭10個(gè)字節(jié)的位置

獲得一個(gè)二進(jìn)制文件的大小：

// obtaining file size  
   #include <iostream.h>  
   #include <fstream.h>  
     
   const char * filename = “test.txt”;  
     
   int main ()
    {  
       long l,m;  
       ifstream in(filename, ios::in|ios::binary);  
       l = in.tellg();  
       in.seekg (0, ios::end);  
       m = in.tellg();  
       in.close();  
       cout << ”size of ” << filename;  
       cout << ” is ” << (m-l) << “ bytes.\n”;  
       return 0;  
   }  
    
  //結(jié)果:  
  size of example.txt is 40 bytes.

5.二進(jìn)制文件

在二進(jìn)制文件中，使用<< 和>>，以及函數(shù)（如getline）來(lái)操作符輸入和輸出數(shù)據(jù)，沒(méi)有什么實(shí)際意義，雖然它們是符合語(yǔ)法的。

文件流包括兩個(gè)為順序讀寫數(shù)據(jù)特殊設(shè)計(jì)的成員函數(shù)：write 和 read。第一個(gè)函數(shù) (write) 是ostream 的一個(gè)成員函數(shù)，都是被ofstream所繼承。而read 是istream 的一個(gè)成員函數(shù)，被ifstream 所繼承。類 fstream 的對(duì)象同時(shí)擁有這兩個(gè)函數(shù)。它們的原型是：

write ( char * buffer, streamsize size );
read ( char * buffer, streamsize size );

這里 buffer 是一塊內(nèi)存的地址，用來(lái)存儲(chǔ)或讀出數(shù)據(jù)。參數(shù)size 是一個(gè)整數(shù)值，表示要從緩存（buffer）中讀出或?qū)懭氲淖址麛?shù)。

讀取二進(jìn)制文件示例：

// reading binary file  
    #include <iostream>  
    #include <fstream.h>  
      
    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();  
          
        cout << ”the complete file is in a buffer”;  
          
        delete[] buffer;  
        return 0;  
    }  
    //運(yùn)行結(jié)果：  
    The complete file is in a buffer

6.緩存和同步(Buffers and Synchronization)

當(dāng)我們對(duì)文件流進(jìn)行操作的時(shí)候，它們與一個(gè)streambuf 類型的緩存(buffer)聯(lián)系在一起。這個(gè)緩存（buffer）實(shí)際是一塊內(nèi)存空間，作為流(stream)和物理文件的媒介。例如，對(duì)于一個(gè)輸出流，每次成員函數(shù)put (寫一個(gè)單個(gè)字符)被調(diào)用，這個(gè)字符不是直接被寫入該輸出流所對(duì)應(yīng)的物理文件中的，而是首先被插入到該流的緩存（buffer）中。

當(dāng)緩存被排放出來(lái)(flush)時(shí)，它里面的所有數(shù)據(jù)或者被寫入物理媒質(zhì)中（如果是一個(gè)輸出流的話），或者簡(jiǎn)單的被抹掉(如果是一個(gè)輸入流的話)。這個(gè)過(guò)程稱為同步(synchronization)，它會(huì)在以下任一情況下發(fā)生：

當(dāng)文件被關(guān)閉時(shí): 在文件被關(guān)閉之前，所有還沒(méi)有被完全寫出或讀取的緩存都將被同步。
當(dāng)緩存buffer 滿時(shí):緩存Buffers 有一定的空間限制。當(dāng)緩存滿時(shí)，它會(huì)被自動(dòng)同步。
控制符明確指明:當(dāng)遇到流中某些特定的控制符時(shí)，同步會(huì)發(fā)生。這些控制符包括：flush 和endl。
明確調(diào)用函數(shù)sync(): 調(diào)用成員函數(shù)sync() (無(wú)參數(shù))可以引發(fā)立即同步。這個(gè)函數(shù)返回一個(gè)int 值，等于-1 表示流沒(méi)有聯(lián)系的緩存或操作失敗。

到此這篇關(guān)于C++文件流讀寫操作詳解的文章就介紹到這了。希望對(duì)大家的學(xué)習(xí)有所幫助，也希望大家多多支持腳本之家。

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