从零开始学C++之IO流类库（三）：文件的读写、二进制文件的读写、文件随机读写

一、文件的读写

如前面所提，流的读写主要有<<, >>, get, put, read, write 等操作，ofstream 继承自ostream, ifstream 继承自 istream，故操作函数都是一致的。

 

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#include <iostream> #include <fstream> #include <string> #include <cassert> using  namespace std; int main( void) {     ofstream fout( "test.txt");     fout <<  "abc" <<  " " <<  200;     fout.close();     ifstream fin( "test.txt");     string s;      int n;      //fin>>n>>s;     fin >> s >> n;     cout << s <<  " " << n << endl;     ofstream fout1( "test2.txt");     assert(fout1);      char ch;      for ( int i =  0; i <  26; i++)     {         ch =  'A' + i;         fout1.put(ch);     }     fout1.close();     ifstream fin1( "test2.txt");      while (fin1.get(ch))     {         cout << ch;     }     cout << endl;      return  0; }

 

 

二、二进制文件的读写

二进制文件不同于文本文件，它可用于任何类型的文件（包括文本文件）
对二进制文件的读写可采用从istream类继承下来的成员函数read()和从ostream类继承下来的成员函数write()
文件打开操作时使用枚举常量ios::binary，例如：ofstream fout(“binary.dat”,ios::out | ios::binary);

（一）、write成员 函数

函数功能：以字节位单位向文件流中写入整块数据，最有价值的应用可以处理结构体变量和类对象
函数原型：

ostream& write( const char* pch, int nCount );

函数参数：
pch 写入的数据的指针
nCount 写入数据的字节大小

（二）、read 成员 函数

函数功能：从文件流中读出整块数据
函数原型：

istream& read( char* pch, int nCount ); 

函数参数：
pch 用来接收数据的指针
nCount 读取的字节数的大小

 

 C++ Code 

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#include <cassert> #include <iostream> #include <fstream> #include <string> using  namespace std; struct Test {      int a;      int b; }; int main( void) {     ofstream fout( "test3.txt", ios::out | ios::binary);  // 二进制方式打开，'\n'不做转换     fout <<  "ABC\n";  // << 是以文本方式写入     fout.close();     Test test = {  100,  200 };     ofstream fout1( "test4.txt", ios::out | ios::binary);     fout1.write( reinterpret_cast< char *>(&test),  sizeof(Test));      // 二进制方式写入后用文本编辑器打开test4.txt 乱码     fout1.close();     Test test2;     ifstream fin( "test4.txt", ios::in | ios::binary);     fin.read( reinterpret_cast< char *>(&test2),  sizeof(Test));     cout << test2.a <<  " " << test2.b << endl;     ofstream fout2( "test5.txt", ios::out | ios::binary);     fout2 <<  "abc" <<  200;  // << 是以文本方式写入     fcout2.close();      return  0; }

 

 

在window下以文本方式打开文件，则写入时遇到'\n' , 转换为'\r\n'，以二进制方式打开则不做转换，故test3.txt 文件大小为4个字节。

而写入100（write 是以二进制方式写入）就不再是写入'1', '0' ,' 0' 的ascii 码，而是按照内存本来二进制形式写入，故用文本编辑器打开test4.txt 时会出现乱码。文件大小为8个字节（两个int）

同理，test5.txt 虽然以二进制打开，但是以文本方式（<< 是以文本方式写入）写入的，故写入200后用文本编辑器打开不会出现乱码，文件大小为6个字节。

有关文本文件与二进制文件的区别，请参考这里。

使用read, write 读取string 的时候需要注意，string 实际上内部是一些指针成员，sizeof(string)=32 （跟编译器实现有关），即string 大小是一定的，而它的指针成员保存的字符串长度不一定是32，故我们应该这些读写：

 

 C++ Code 

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string str1 =  "fdsfafsdsf"; int len = str1.length(); ofstream fout( "test6.txt", ios::out | ios::binary); fout.write(str1.data(), str1.length()); string str2; str2.resize(len); ifstream fin( "test6.txt", ios::in | ios::binary); fin.read(&str2[ 0], len);

 

 

如果像这样写入  fout.write((char*)&str1, sizeof(str1)); 一定是错误的，因为写入的是str1 的指针成员，而不是指针成员指向的字符串，而且str1 的大小恒等于32。

三、文件随机读写

（一）、当前文件流活动指针

文件流指针用以跟踪发生 I/O 操作的位置
每当从流中读取或写入一个字符，当前活动指针就会向前移动
当打开方式中不含有ios::ate或ios::app选项时，则文件指针被自动移到文件的开始位置，即字节地址为0的位置。

（二）、文件的随机读写 seekp和seekg

seekp 和 seekg 类似与C库的fseek， linux系统调用的lseek。

函数功能

seekp：设置输出文件流的文件流指针位置

seekg：设置输入文件流的文件流指针位置

函数原型：

ostream& seekp( streampos pos );

ostream& seekp( streamoff off, ios::seek_dir dir );

istream& seekg( streampos pos );

istream& seekg( streamoff off, ios::seek_dir dir );

函数参数

pos：新的文件流指针位置值

off：需要偏移的值

dir：搜索的起始位置

dir参数用于对文件流指针的定位操作上，代表搜索的起始位置
在ios中定义的枚举类型：

enum seek_dir {beg, cur, end};

每个枚举常量的含义：
ios::beg：文件流的起始位置
ios::cur：文件流的当前位置
ios::end：文件流的结束位置

tellp 和 tellg 类似C库的ftell,，linux 系统调用的lseek(fd, 0, SEEK_CUR);

函数功能

tellp：获得输出的文件流指针的当前位置，以字节为单位

tellg：获得输入的文件流指针的当前位置，以字节为单位

函数原型：

streampos tellp();

streampos tellg();

函数返回值：实际上是一个long类型

 

 C++ Code 

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#include <cassert> #include <iostream> #include <fstream> #include <string> using  namespace std; int main( void) {     ifstream fin( "test7.txt");     assert(fin);     fin.seekg( 2); //位置从0开始计数      char ch;     fin.get(ch);     cout << ch << endl;     fin.seekg(- 1, ios::end);  //end 实际上是EOF位置     fin.get(ch);     cout << ch << endl;     fin.seekg( 0, ios::end);     streampos pos = fin.tellg();     cout << pos << endl;      return  0; }

 

 

假设test7.txt 现在存放abcdefg 7个字符，则输出为c g 7 .

 

参考：

C++ primer 第四版
Effective C++ 3rd
C++编程规范