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:以字节为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


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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 = {  100200 };
    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,则以文本方式写入时遇到'\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,

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:


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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


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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


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