C++ ofstream和ifstream详细用法


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导读

ofstream是从内存到硬盘,ifstream是从硬盘到内存,其实所谓的流缓冲就是内存空间

在C++中,有一个stream这个类,所有的I/O都以这个“流”类为基础的,包括我们要认识的文件I/O.

stream这个类有两个重要的运算符:

  1、插入器 <<

  向流输出数据。比如说系统有一个默认的标准输出流(cout),一般情况下就是指的显示器,所以,cout << "Write Stdout" << '/n'; 就表示把字符串”Write Stdout”和换行字符(‘/n’)输出到标准输出流。

  2、析取器 >>

  从流中输入数据。比如说系统有一个默认的标准输入流(cin),一般情况下就是指的键盘,所以,cin >> x; 就表示从标准输入流中读取一个指定类型的数据。

  在C++中,对文件的操作是通过stream的子类fstream(file stream)来实现的,所以,要用这种方式操作文件,就必须加入头文件fstream.h。
  

一、打开文件

  在fstream类中,有一个成员函数open(),就是用来打开文件的,其原型是:

  void open(const char* filename,int mode,int access);

参数:

  filename:  要打开的文件名
  mode:    要打开文件的方式
  access:   打开文件的属性

  打开文件的方式在类ios(是所有流式I/O类的基类)中定义.

常用的值如下:

  ios::app:   以追加的方式打开文件
  ios::ate:   文件打开后定位到文件尾,ios:app就包含有此属性
  ios::binary: 以二进制方式打开文件,缺省的方式是文本方式。两种方式的区别见前文
  ios::in:    文件以输入方式打开(文件数据输入到内存)
  ios::out:   文件以输出方式打开(内存数据输出到文件)
  ios::nocreate: 不建立文件,所以文件不存在时打开失败
  ios::noreplace:不覆盖文件,所以打开文件时如果文件存在失败
  ios::trunc:  如果文件存在,把文件长度设为0

  可以用“或”把以上属性连接起来,如ios::out|ios::binary

  打开文件的属性取值是:
  0:普通文件,打开访问
  1:只读文件
  2:隐含文件
  4:系统文件

  可以用“或”或者“+”把以上属性连接起来,如3或1|2就是以只读和隐含属性打开文件。

  例如:以二进制输入方式打开文件 c:/config.sys

  fstream file1;
  file1.open("c://config.sys",ios::binary|ios::in,0);

  如果open函数只有文件名一个参数,则是以读/写普通文件打开,即:
  
  file1.open("c://config.sys");
  <=>
   file1.open("c://config.sys",ios::in|ios::out,0);

  另外,fstream 还有和 open( )一样的构造函数,对于上例,在定义的时侯就可以打开文件了:
  
  fstream file1("c://config.sys");  
  

特别提出的是,fstream 有两个子类:

ifstream(input file stream)ofstream(outpu file stream)

ifstream默认以输入方式打开文件

ofstream默认以输出方式打开文件。

  ifstream file2("c://pdos.def");//以输入方式打开文件
  ofstream file3("c://x.123");//以输出方式打开文件  

所以,在实际应用中,根据需要的不同,选择不同的类来定义:

如果想以输入方式打开,就用ifstream来定义;

如果想以输出方式打开,就用ofstream来定义;

如果想以输入/输出方式来打开,就用fstream来定义。

二、关闭文件

  
  打开的文件使用完成后一定要关闭,fstream提供了成员函数close()来完成此操作,

如:file1.close();

就把file1相连的文件关闭。

三、读写文件

 
  读写文件分为文本文件和二进制文件的读取.

对于文本文件的读取比较简单,用插入器和析取器就可以了;

对于二进制的读取就要复杂些,下要就详细的介绍这两种方式

1、文本文件的读写

  
  文本文件的读写很简单:

用插入器 << 向文件输出;

用析取器 >> 从文件输入。

假设file1是以输入方式打开,file2以输出打开。

示例如下:

	file2 << "I Love You";		//向文件写入字符串"I Love You"

  int i;
  file1 >> i;	//从文件输入一个整数值。

  这种方式还有一种简单的格式化能力,比如可以指定输出为16进制等等,具体的格式有以下一些

  操纵符 功能 输入/输出

	dec 格式化为十进制数值数据 输入和输出
	endl 输出一个换行符并刷新此流 输出
	ends 输出一个空字符 输出
	hex 格式化为十六进制数值数据 输入和输出
	oct 格式化为八进制数值数据 输入和输出
	setpxecision( int p) 设置浮点数的精度位数输出

示例:

#include <iostream> 
#include <fstream> 
using namespace std; 

int main( )
{
	//利用ofstream类的构造函数创建一个文件输出流对象来打开文件 
	ofstream fout( "d://mytest.txt" );  
	if ( !fout ) {
		cout << "文件不能打开" <<endl;
	}
	else {
		// 输出到磁盘文件
		fout << "Learning C++ is very useful."<< endl; 
		//关闭文件输出流
		fout.close();           
	}
	//利用ifstream类的构造函数创建一个文件输入流对象
	ifstream fin( "d://mytest.txt" );   
	if ( !fin ) {
		cout << "文件不能打开" <<endl;
	}
	else {
		char buffer[80];  
	    // 从磁盘文件输入
		fin >> buffer;  
		// 关闭文件输入流      
		fin.close();  
		cout << buffer << endl;
	}

	ofstream file1;
	if ( !file1 ) {
		cout << "文件不能打开" <<endl;
	}
	else {
        //open函数只有文件名一个参数,则是以读/写普通文件打开
		file1.open("d://mytest.txt");
		//相当于file1.open("d://mytest.txt",ios::out|ios::in,0);
		//文本文件的写:用插入器(<<)向文件输出.
        file1<<"写入文件操作!"<<endl;
        file1.close();
	}

	ifstream file2("d://mytest.txt");
	if ( !file2 ) {
		cout << "文件不能打开" <<endl;
	} 
	else {
		char ch1[100];
		//文本文件的读:用析取器(>>)从文件输入.
		file2>>ch1;

		cout<<ch1<<endl;
		file2.close();
	}
}

2、二进制文件的读写

  ① put()
  
  put()函数向流写入一个字符,其原型是ofstream &put(char ch),使用也比较简单,如file1.put(‘c’);就是向流写一个字符’c’。

  ② get()
  
  get()函数比较灵活,有3种常用的重载形式:

  一种就是和put()对应的形式:ifstream &get(char &ch); 功能是从流中读取一个字符,结果保存在引用ch中,如果到文件尾,返回空字符。如 file2.get(x); 表示从文件中读取一个字符,并把读取的字符保存在x中。

  另一种重载形式的原型是: int get(); 这种形式是从流中返回一个字符,如果到达文件尾,返回EOF,如 x=file2.get(); 和上例功能是一样的。

  还有一种形式的原型是:ifstream &get(char *buf,int num,char delim='/n'); 这种形式把字符读入由 buf 指向的数组,直到读入了 num 个字符或遇到了由 delim 指定的字符,如果没使用 delim 这个参数,将使用缺省值换行符’/n’。例如:

  file2.get(str1,127,'A'); //从文件中读取字符到字符串str1,当遇到字符’A’或读取了127个字符时终止。

  ③读写数据块

  要读写二进制数据块,使用成员函数read()和write()成员函数,它们原型如下:

  read(unsigned char *buf,int num);
  write(const unsigned char *buf,int num);

read()从文件中读取 num 个字符到 buf 指向的缓存中,如果在还未读入 num 个字符时就到了文件尾,可以用成员函数 int gcount();来取得实际读取的字符数; 而 write( ) 从buf 指向的缓存写 num 个字符到文件中,值得注意的是缓存的类型是 unsigned char *,有时可能需要类型转换。

  例:

  unsigned char str1[]="I Love You";
  int n[5];
  ifstream in("xxx.xxx");
  ofstream out("yyy.yyy");
  out.write(str1,strlen(str1));						//把字符串str1全部写到yyy.yyy中
  in.read((unsigned char*)n,sizeof(n));				//从xxx.xxx中读取指定个整数,注意类型转换
  in.close();out.close(); 

四、检测EOF

  成员函数eof()用来检测是否到达文件尾,如果到达文件尾返回非0值,否则返回0。原型是int eof();

  例:  if(in.eof()) ShowMessage("已经到达文件尾!");

五、文件定位

 

  和C的文件操作方式不同的是,C++ I/O系统管理两个与一个文件相联系的指针。一个是读指针,它说明输入操作在文件中的位置;另一个是写指针,它下次写操作的位置。每次执行输入或输出时,相应的指针自动变化。所以,C++的文件定位分为读位置和写位置的定位,对应的成员函数是seekg()和seekp()。seekg()是设置读位置, seekp是设置写位置。它们最通用的形式如下:

  istream &seekg(streamoff offset,seek_dir origin);
  ostream &seekp(streamoff offset,seek_dir origin);

  streamoff 定义于 iostream.h 中,定义有偏移量 offset 所能取得的最大值,seek_dir 表示移动的基准位置,是一个有以下值的枚举:

	ios::beg:  文件开头
	ios::cur:  文件当前位置
	ios::end:  文件结尾

  这两个函数一般用于二进制文件,因为文本文件会因为系统对字符的解释而可能与预想的值不同。例:

  file1.seekg(1234,ios::cur); //把文件的读指针从当前位置向后移1234个字节
  file2.seekp(1234,ios::beg); //把文件的写指针从文件开头向后移1234个字节

c++中输出和输入导屏幕和键盘的类别声明包含再标题文件<iostrream.h>中,而磁盘类文件的 I/O则声明再包含标题文件<fstream.h>内。

输入和输出格式:

	输出到磁盘 ofsteam 识别字(“文件名”)
	
	从磁盘读文件 ifsteam 识别字("文件名“)

例如:

	ofstream outfile("data.txt"); //写入到磁盘的data.txt中

格式化输入输出:

1 整数数据的输入输出

整数数据存储再磁盘内,每个文字各占一个字节。

例如:

	#include <fstream>
	#include <iostream>]
	using namespace std;

	int main() {
		ofstream outfile("data.txt"); 			//写入文件
		for(int i = 0; i < 10; i++) {
			outfile << i << " "; 				//空格是为了避免数值连接在一起加上去的,此文件大小为20字节
		}
		cout << "ok,press a key!";
		gerch();
	}

程序执行后用记事本打开可以看到数据

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

同样读取文件语句为:

	int data;
	
	ifstream infile("data.txt");
	for(int i = 0; i < 10; i++) {
		infile >> data ; 					//读数据的时候因为数据间有一个空格才能完整的读出
		cout << data << " ";				//输出到屏幕,加上空格是为了分开数字
}

2 字符数据的输入

字符的输出方式以 put(ch) 为存入语句,读取语句为 get(ch)

例如:

	char str[] = "hello this is a c++ programe!/n"

				 "i know this difference /n"

			 	 "and mocive";

	ofstream ofs("data.txt");

	for(int i = 0; i < strlen(str); i++)

		ofs.put(str[i]);

读取:

	char ch;

	ifstream ifs("data.txt");

	while(ifs) {

		infile.get(ch);

		cout << ch;

		getch();

}

3 字符串数据的输入

数据多的时候读写速度比较快,输入时以整行字符串加上换行符号一次写入。读取的时候以语句 getline(buffer, max),来读取整行数据,直到遇到换行符,每行结尾的/n并不读入,所以在 输出的时候需要加上换行符号,否则数据会连接在一起。

例子:

	ofstream outfile("strdata.txt");

	outfile << "use your vote/n";

	outfile << "ouse your weise/n";

读取:


	const MAX = 80;

	char buffer[MAX];

	ifstream infile("strdata.txt");

	while(infile) {

	infile.getline(buffer, MAX);

	cout << buffer << endl;

}

4 浮点数

浮点数因为有小数点,在存储数据时与整数相同,只要每个数据加上一个空格就可以区隔相邻的数据

5 二进制文件

上述的格式化文件比较占用硬盘控件,采用二进制存储就可以节约很多控件。它使用write,read()来存储和读取。

	ofstream 识别字(”文件名“,ios::binary);

	write( 写入地址,写入大小)

	ifstream 识别字(”文件名“,ios:binary);

	识别字.read(读取地址,读取大小);

例如:

	infile.read((char*)buffer,sizeof(数据类型));
	
	关闭文件
	
	识别字.close();

例子:

	ofstream outfile("data.dat",ios::binary);

	for(int i=0;i<100;i++) {

		n[0]=i+1;

		outfile.write((Char*)n,sizeof(int)); //还可以用变量和数组为例

		// outfile.write((Char*)&i,sizeof(int)); i 为变量

		// outfile.write((Char*)n,sizeof(int)); n为数组

}

	outfile.close();

	ifstream inifile("data.dat",ios::binary);

	for(i=0;i<100;i++) { 

		inifile.read((Char*)n,sizeof(int);

		cout << n[0] << " ";

}

6 随机存取文件

文件能够随意读出,读出后又可以更新,更新后可以回存到源文件内。fstream file ;

file.open("文件名",存取模式);

file.open("x.dat",ios::app|ios::in|ios::out|ios::binary);

in 打开文件输入或者读取 ifstream

out 打开文件输出或者写入 ofstream

ate 从文件尾开始写入或者读取

app 加在文件尾

arunc 若文件存在,讲其长度设为0

binary 打开二进制文件

二进制文件中有一个指针,指向当前数据在文件中的位置,这个文件指针和一般的指针变量不一样,它只是一个纯粹的指示器。

函数介绍

seekg()

seekg(0) 指针移到文件的最前面

seekg(0,ios::cur);把当前的指针当作0

seekg(0,ios::end);将指针移到文件尾,若再配合file.tellg()则可以求出文件的大小为多少bytes

以下两个操作都必须在文件关闭后才可以使用

remove("文件名”);把这个文件删除

rename("旧文件名","新文件名");
	#include <iostream>
	#include <fstream>
	using namespace std;

	int main() {
 		int n[5] = {1, 2, 3, 4, 5};
		register int i;

		ofstream out("test", ios::out | ios::binary);
		if(!out) {
 			cout << "Cannot open file./n";
 			return 1;
 		}

 	out.write((char *) &n, sizeof n);

 	out.close();

 	for(i = 0; i <5; i++) // clear array
 		n[i] = 0;

 	ifstream in("test", ios::in | ios::binary);
 	if(!in) {
		cout << "Cannot open file./n";
 		return 1;
	}

 	in.read((char *) &n, sizeof n);

 	for(i = 0; i <5; i++) // show values read from file
 		cout << n[i] << " ";

 	in.close();

 	return 0;
	}

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