C++系列-文件操作

• 程序运行时产生的数据都属于临时数据，一旦程序运行完毕，就会释放，要想保存，可以通过将其写入文件。
• 同时，程序中使用的一些数据也可以通过读文件的方式应用于程序中。

文件类型

• 文件的读写方式有两种，文本文件和二进制文件。
• 计算机的存储在物理上是二进制的，所以文本文件与二进制文件的区别并不是物理上的，而是逻辑上的。

文本文件

• 文本文件是基于字符编码的文件，常见的编码有ASCII编码，UNICODE编码等等。

二进制文件

• 二进制文件有特定的编码方式，用户一般不能直接读懂。
• 二进制文件是基于值编码的文件，你可以根据具体应用，指定某个值是什么意思（这样一个过程，可以看作是自定义编码。
• 二进制文件可看成是变长编码的，因为是值编码嘛，多少个比特代表一个值，完全由你决定。大家可能对BMP文件比较熟悉，就拿它举例子吧，其头部是较为固定长度的文件头信息，前2字节用来记录文件为BMP格式，接下来的8个字节用来记录文件长度，再接下来的4字节用来记录bmp文件头的长度。

文件操作的三大类

需要包含头文件，fstream， f：file

• ofstream, o: out, 代码往外吐数据，即写到文件去。
• ifstream, i: in, 入向代码，从文件读到代码中。
• fstream，in，out均包括。

文件的打开方式

打开方式	适用对象	说明
ios::in	ifstream，fstream	打开文件用于读取数据，如果文件不存在，则打开出错
ios::out	ofstream，fstream	打开文件用于写入数据。如果文件不存在，则新建该文件；如果文件原来就存在，则打开时清除原来的内容
ios::app	ofstream，fstream	打开文件，用于在其尾部添加数据。如果文件不存在，则新建该文件，每次的写入操作都会在后面追加
ios::ate	ofstream，fstream	打开一个已有的文件，并将文件指针指向文件末尾。如果文件不存在，则打开出错
ios:: trunc	ofstream	打开文件时会清空内部存储的所有数据，相当于先删除原有文件，再重新建立一个文件
ios::binary	ifstream，ofstream，fstream	以二进制方式打开文件。若不指定此模式，则以文本模式打开
ios::in	ios::out | ios::trunc | fstream	打开文件，既可读取其内容，也可向其写入数据。如果文件本来就存在，则打开时清除原来的内容；如果文件不存在，则新建该文件

ios::app(append)和 ios::ate(at end)

• 每个文件都有一个位置指针，指向将要读写的下一个字节，打开文件时，默认的位置指针指向文件的开始；打开方式ate(表示at-end)和app(表示追加)能将位置指针定位到文件尾。

• 如果以追加方式打开文件，所有向文件的输出从当前文件的尾部开始进行，不必重新定位。即使你修改文件位置指针不指向文件尾部，也不会将输出写到那里。
  以at-end方式打开文件时，文件起始位置指向文件尾部，但你可以修改位置指针指向其它位置，输出则写到指针指向的位置。

• 在实际应用中，如果需要在多个线程或进程间安全地追加数据到文件中，而不希望数据被覆盖或混淆，那么ios::app模式是最佳选择。

• 而如果需要在打开文件时就确定写指针的位置，或者需要清空文件内容然后重新写入，那么使用ios::ate模式可能更为合适， 然而，值得注意的是，如果只使用ios::ate模式而不配合ios::in或ios::out模式，将会清空原文件的内容。

• 当使用ios::app模式时，如果打开的文件不存在，系统将自动创建该文件。

• 而当使用ios::ate模式时，如果打开的文件不存在，系统将无法打开文件，报错。

写文件

写文件文件步骤

• 包含头文件， #include
• 创建流对象，通过流对象，可以与文件打交道，ofstream ofs
• 打开文件，参数有文件的路径，打开方式等，ofs.open(文件路径，打开方式)， 也可以创建流对象和打开合并为一个ofstream ofs(文件路径，打开方式)
• 向文件写入内容 ofs << 写入的数据
• 关闭文件, ofs.close()

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读文件文件步骤

• 包含头文件， #include
• 创建流对象，通过流对象，可以与文件打交道，ifstream ofs
• 打开文件，参数有文件的路径，打开方式等，ofs.open(文件路径，打开方式)， 也可以创建流对象和打开合并为一个ifstream ifs(文件路径，打开方式)
• 从文件读取内容
  – 方法1，创建字符数组接收读取文件的内容，使用ifs >> 字符数组，while (ifs >> buf)
  – 方法2，创建字符数组接收读取文件的内容，使用ifs.getline(字符数组，sizeof(字符数组))，(ifs.getline(buf, sizeof(buf)))
  – 方法3，创建字符串接收读取文件的内容，使用string的全局函数getline(流对象，字符串变量)，while (getline(ifs, buf))
  – 方法4，创建字符接收读取文件的内容，使用ifs.get()，while(char_data = ifs.get())!=EOF)
• 关闭文件, ofs.close()

#include 
#include 
#include 
using namespace std;
void main()
{
	ofstream ofs("d:/student.txt", ios::ate);		// 创建流对象，并打开
	ofs << "张三，10" << endl << "李四，20" << endl << "王五，30" << endl;	// 写入文件
	ofs.close();

	ifstream ifs("d:/student.txt", ios::in);		// 创建流对象，写读取方式打开文件
	if (!ifs.is_open())								// 判断文件是否打开成功
		return;
	
	// 方法1，使用ifs >> buf的方式，用字符数组来接收文件中的数据
	//char buf[100] = { 0 };						// 创建字符数组用于存放读取的数据 
	//while (ifs >> buf)							// ifs >> buf, 将文件中的数据依次放入buf中，当读完后，此条件不满足
	//{
	//	cout << buf << endl;
	//}

	// 方法2，使用流对象的方法getline(char* 接收数据的字符数组的地址，sizeof(要接收数据的字符数组))
	//char buf[100] = { 0 };						// 创建字符数组，用于存放读取的数据 
	//while (ifs.getline(buf, sizeof(buf)))			// 使用对象方法getline将文件中的数据放入buf中，当读完后，此条件不满足
	//{
	//	cout << buf << endl;
	//}
	//ifs.close();
	//system("pause");

	// 方法3，使用全局函数getline
	//string buf;
	//while (getline(ifs, buf))		// 使用全局方法getline(输入流对象，接收数据的字符串)#include 需要包含，将文件中的数据放入buf中，当读完后，此条件不满足
	//{
	//	cout << buf << endl;
	//}

	// 方法4，逐个字符读取, 这种方式的效率比较低
	char char_data;
	while ((char_data = ifs.get())!=EOF)		// EOF: end of files
	{
		cout << char_data;
	}
}

二进制文件读写

写一般数据

#include 			// 包含头文件
#include 
using namespace std;

void main()
{
	char str1[30] = "张三，10\n李四，20";
	char str2[30] = {0};

	ofstream ofs("d:/person.txt", ios::out | ios::binary);	// 创建输出流对象，打开文件，二进制写入方式ios::binary
	if (!ofs)
	{
		cout << "创建文件失败" << endl;
		return;
	}
	ofs.write((const char*)str1, sizeof(str1));      //write以char *的方式进行写出，做一个转化,write(要写入的数据地址，数据长度)
	ofs.close();	// 关闭文件

	
	ifstream ifs("d:/person.txt", ios::in | ios::binary);
	if (!ifs)
	{
		cout << "读取文件失败" << endl;
		return;
	}
	ifs.read((char*)str2, sizeof(str2));		// read(char* 读取数据的接收地址，接收数据的字符数组长度)
	cout << str2 << endl;
	ifs.close();	// 关闭文件
	system("pause");
}

写特殊数据

#include 
#include 
using namespace std;
class Person
{
public:
	Person(string name, int age) : m_name(name), m_age(age) {}	// 初始化列表
	string m_name;
	int m_age;
};
void main()
{
	Person p1("张三", 10);
	Person p2("1", 0);
	
	ofstream ofs("d:/person.txt", ios::out | ios::binary);
	ofs.write((const char*)&p1, sizeof(p1));
	ofs.close();

	ifstream ifs("d:/person.txt", ios::in | ios::binary);
	ifs.read((char*)&p2, sizeof(p2));
	if (!ifs)
	{
		cout << "读取文件失败" << endl;
		return;
	}
	cout << p2.m_name << ", " << p2.m_age << endl;
	ifs.close();
	system("pause");
}