有時候，通過鍵盤輸入並非最好的選擇。例如，假設您編寫了一個股票分析程序，並下載了一個文件，其中包含1000種股票的價格。
在這種情況下，讓程序直接讀取文件，而不是手工輸入文件中的所有的值，將方便得多。同樣，讓程序將輸出寫入到文件將更爲方便，這樣可得到有關結果的永久性記錄。
幸運的是，C++使得將讀取鍵盤輸入和在屏幕上顯示輸出（統稱爲控制檯輸入/輸出）的技巧用於文件輸入輸入/輸出（文件I/O）非常簡單。這裏簡單介紹的文本文件I/O。
6.8.1 文本I/O和文本文件
使用cin進行輸入時，程序將輸入視爲一系列的字節，其中每個字節都被解釋爲字符編碼。不管目標數據類型是什麼，輸入一開始都是字符數據——文本數據。然後cin對象負責將文本轉換爲其他類型。
爲說明這是如何完成的，來看一些處理同一個輸入行的代碼。
假設有如下示例輸入行:
38.5 19.2
來看下使用不同數據類型的變量存儲時，cin是如何處理該輸入行的。
首先，來看使用char數據類型的情況：
char ch;
cin>>ch;
輸入行中的第一個字符被賦給ch。在這裏，第一個字符是數字3，其字符編碼（二進制）被存儲在變量ch中。輸入和目標變量都是字符，因此不需要進行轉換。注意，這裏存儲的數值3，而是字符3的編碼。執行上述輸入語句後，輸入隊列中的下一個字符爲字符8，下一個輸入操作將對其進行處理。
接下來看int類型：
int n;
cin>>n;
在這種情況下，cin將不斷讀取，直到遇到非數字字符。也就是說，它將讀取3和8，這樣句點將成爲輸入隊列中的下一個字符。cin通過計算髮現，這兩個字符對應數值38，因此將38的二進制編碼複製到變量n中。
接下來看double類型：
double x;
cin>>x;
在這種情況下，cin將不斷讀取，直到遇到第一個不屬於浮點數的字符。也就是說，cin讀取3、8、句點和5，使得空格稱爲輸入隊列中行的下一個字符。cin通過計算髮現，這四個字符對應數值38.5，因此將38.5的二進制編碼（浮點格式）複製到變量x中。
接下來看看char數組的情況：
char word[50];
cin>>word;
在這種情況下，cin將不斷讀取，直到遇到空白字符。也就是說，它讀取3、8、句點和5，使得空格稱爲輸入隊列中的下一個字符。然後，cin將這4個字符的字符編碼存儲到數組word中，並在末尾加上一個空字符。這裏不需要任何轉換。
最後來看一下另一種使用char數組來存儲輸入的情況：
char word[50];
cin.getline(word,50);
在這種情況下，cin將不斷讀取，直到遇到換行符（示例輸入行少於50個字符）。所有字符都被存儲到數組word中，並在末尾加上一個空字符。換行符被丟棄，輸入隊列中的下一個字符是下一行中的第一個字符。這裏不需要進行任何轉換。
最後來看一下另一種使用char數組來存儲輸入的情況：
char word[50];
cin.getline(word,50);
在這種情況下，cin將不斷讀取，直到遇到換行符（示例輸入行少於50個字符）。所有字符都被存儲到數組word中，並在末尾加上一個空字符。換行符被丟棄，輸入隊列中的下一個字符是下一行中的第一個字符。這裏不需要進行任何轉換。
對於輸入，將執行相反的轉換。即整數被轉換爲數字字符序列，浮點數被轉換爲數字字符和其他字符組成的字符序列，浮點數被轉換爲數字字符和其他字符組成的字符序列（如284.53）。字符數據不需要做任何轉換。
輸入一開始爲文本。因此，控制檯輸入的文件版本是文本文件，即每個字節都存儲了一個字符編碼的文件。並非所有的文件都是文本文件。例如，數據庫和電子表格以數值格式（即二進制整數或浮點格式）來存儲數值數據。另外，字處理文件中可能包含文本信息，但也可能包含用於描述格式、字體、打印機等的非文本數據。
本章討論的文件I/O相當於控制檯I/O，因此僅適用於文本文件。
6.8.2寫入到文本文件中
對於文件輸入，C++使用類似於cout的東西。下面來複習一些有關將cout用於控制輸出的基本事實，爲文件輸出做準備。
必須包含頭文件iostream。
頭文件iostream定義了一個用處理輸出的ostream類。
頭文件iostream聲明瞭一個名爲cout的ostream變量（對象）
必須指明名稱空間std；例如，爲引用元素cout和endl，必須使用編譯指令using或前綴std：：。
可以結合使用cout和運算符<<來顯示各種類型的數據。
文件輸出與此極其相似。
必須包含頭文件fstream。
頭文件fstream定義了一個用於處理輸出的ofstream類。
需要聲明一個或多個ofstream變量（對象），並以自己喜歡的方式對其進行命名，條件是遵守常用的命名規則。
必須指明名稱空間std；例如，爲引用元素ofstream，必須使用編譯指令using或前綴std::。
需要將ofstream對象與文件關聯起來。爲此，方法之一是使用open（）方法。
使用完文件後，應使用方法close（）將其關閉。
可結合使用ofstream對象和運算符<<來輸出各種類型的數據。
注意，雖然頭文件iostream提供了一個預先定義好的名爲cout的ostream對象，但您必須聲明自己的ofstream對象，爲其命名，並將其同文件關聯起來。
下面演示瞭如何聲明這種對象：
ofstream outFile; //outFile an ofstream object
ofstream fout; //fout an ofstream object
下面演示瞭如何將這種對象與特定的文件關聯起來：
outFile.open(“fish.txt”); //outFile used to write to the fish.txt file
char filename[50];
cin>>filename; //user specifies a name
fout.open(filename); //fout used to read specified file
注意，方法open（）接受一個C-風格字符串作爲參數，這可以是一個字面字符串，也可以是存儲在數組中的字符串。
下面演示瞭如何使用這種對象：
double wt = 125.8;
outFile<<wt; //write a number to fish.txt
char line[81] = “Objects are closer than they appear.”;
fout<<line<<endl; //write a line of text
重要的是，聲明一個ofstream對象並將其同文件關聯起來後，便可以像使用cout那樣使用它，所有可用於cout的操作和方法（如<<、endl和setf（））都可用於ofstream對象。
總之，使用文件輸出的主要步驟如下：
1. 包含頭文件fstream。
2. 創建一個ofstream對象。
3. 將該ofstream對象同一個文件關聯起來。
4. 就像使用cout那樣使用該ofstream對象。
程序清單6.15中的程序演示了這種方法。它要求用戶輸入信息，然後將信息顯示到屏幕上，再將這些信息寫入到文件中。讀者可以使用文本編輯器來查看該輸出文件的內容。
//outfile.cpp -- writing to a file
#include<iostream>
#include<fstream> //for file I/O
int main()
{
using namespace std;
char automobile[50];
int year;
double a_price;
double d_price;
ofstream outFile; //create object for output
outFile.open("carinfo.txt"); //associate with a file
cout << "Enter the make and model of automobile: ";
cin.getline(automobile, 50);
cout << "Enter the model year: ";
cin >> year;
cout << "Enter the original asking price: ";
cin >> a_price;
d_price = 0.913 * a_price;
//display information on screen with cout
cout << fixed;
cout.precision(2);
cout.setf(ios_base::showpoint);
cout << "Make and model: " << automobile << endl;
cout << "Year: " << year << endl;
cout << "Was asking $" << a_price << endl;
cout << "Now asking $" << d_price << endl;
//now do exact same things using outFile instead of cout
outFile << fixed;
outFile.precision(2);
outFile.setf(ios_base::showpoint);
outFile << "Make and model: " << automobile << endl;
outFile << "Year: " << year << endl;
outFile << "Was asking $" << a_price << endl;
outFile << "Now asking $" << d_price << endl;
outFile.close(); //done with file
return 0;
}
該程序的最後一部分與cout部分相同，只是將cout替換爲outFile而已。下面是該程序的運行情況：
屏幕輸出是使用cout的結果。如果您查看該程序的可執行文件所在的目錄，將看到一個名爲carinfo.txt的文新建（根據編譯器的配置，該文件也可能位於其他文件夾），其中包含使用outFile生成的輸出。如果使用文本編譯器打開該文件，將發現其內容如下：
正如讀者看到的，outFile將cout顯示到屏幕上的內容寫入到了文件carinfo.txt中。
程序說明
在程序清單6.15的程序中，聲明一個ofstream對象後，便可以使用方法open（）將該對象特定文件關聯起來：
ofstream outFile; //create object for output
outFile.open(“carinfo.txt”); //associate with a file
程序使用完該文件後，應該將其關閉：
outFile.close();
注意，方法close（）不需要使用文件名作爲參數，這是因爲outFile已經同特定的文件關聯起來。如果您忘記關閉文件，程序正常終止時將自動關閉它。
outFile可以使用cout可使用的任何方法。他不但能夠使用運算符<<，還可以使用各種格式化方法，如setf()和precision()。這些方法隻影響調用它們的對象。例如，對於不同對象，可以提供不同的值：
cout.precision(2); //use a precision of 2 for the display
outFile.precision(4); //use a precision of 4 for file output
讀者需要記住的點是，創建好ofstream對象後，便可以像cout那樣使用它。
回到open（）方法：
outFile.open(“carinfo.txt”);
在這裏，該程序運行之前，文件carinfo.txt並不存在。在這種情況下，方法open（）將新建一個名爲carinfo.txt的文件。如果在此運行該程序，文件carinfo.txt將存在，此時情況將如何呢？默認情況下，open（）將首先截斷該文件，即將其長度截短到零¬——丟棄原有的內容，然後將新的輸出加入到該文件中。
打開文件用於接受輸入時可能失敗。例如，指定的文件可能已經存在，但禁止對其進行訪問。
因此細心的程序員將檢查打開文件的操作是否成功，這將在下一個例子中介紹。
6.8.3讀取文本文件
接下來介紹文本文件輸入，它是基於控制檯輸入的。控制檯輸入涉及多個方面，下面首先總結這些方面：
必須包含頭文件iostream。 頭文件iostream定義了一個用處理輸入的istream類。
頭文件iostream聲明瞭一個名爲cin的istream變量（對象）。
必須指明名稱空間std；例如，爲引用元素cin，必須使用編譯指令using或前綴std：：。
可以結合使用cin和運算符>>來讀取各種類型的數據。
可以使用cin和get（）方法來讀取一個字符，使用cin和getline（）來讀取一行字符。
可以結合使用cin和eof（）、fail（）方法來判斷輸入是否成功。
對象cin本身被用作測試條件時，如果最後一個讀取操作成功，它將被轉換爲布爾值true，否則被轉換爲false。
文件輸出與此極其相似：
必須包含頭文件fstream。 頭文件fstream定義了一個用於處理輸入的ifstream類。
需要生命一個或多個ifstream變量（對象），並以自己喜歡的方式對其進行命名，條件是遵守常用的命名規則。
必須指明名稱空間std；例如，爲引用元素ifstream，必須使用編譯指令using或前綴std：：。
需要將ifstream對象與文件關聯起來。爲此，方法之一是使用open（）方法。 使用完文件後，應使用close（）方法將其關閉。
可結合使用ifstream對象和運算符>>來讀取各種類型的數據。
可以使用ifstream對象和get（）方法來讀取一個字符，使用ifstream對象和getline（）來讀取一行字符。
可以結合使用ifstream和eof（）、fali（）等方法來判斷輸入是否成功。
ifstream對象本身被用作測試條件時，如果最後一個讀取操作成功，它將被轉換爲布爾值true，否則被轉換爲false。
注意，雖然頭文件iostream提供了一個預先定義好的名爲cin的iostream對象，但您必須聲明自己的ifstream對象，爲其命名，並將其同文件關聯起來。
下面演示瞭如何聲明這種對象。
ifstream inFile; //inFile an ifstream object
ifstream fin; //fin an ifstream object
下面演示瞭如何將這種對象與特定的文件關聯起來：
inFile.open(“bowling.txt”); //inFile used to read bowling.txt file
char filename[50];
cin>>filename; //user specifies a name
fin.open(filename); //fin used to read specified file
注意，方法open（）接受一個C-風格字符串作爲參數，這可以是一個字面字符串，也可以是存儲在數組中的字符串。
下面演示瞭如何使用這種對象：
double wt;
inFile >> wt; //read a number from bowling.txt
char line[81];
fin.getline(line,81); //read a line of text
重要的是，聲明一個ifstream對象並將其同文件關聯起來後，便可以像使用cin那樣使用它。所有可用於cin的操作和方法都可用於ifstream對象（如前述示例的inFile和fin）。
如果試圖打開一個不存在的文件用於輸入，情況將如何呢？這種錯誤將導致後面使用ifstream對象進行輸入時失敗。檢查文件是否被成功打開的首先方法是使用方法is_open(),爲此，可以使用類似於下面的代碼：
ifFilen.open(“bowling.txt”);
if ( !inFile.is_open() )
{
exit ( EXIT_FAILURE) ;
}
如果文件被成功打開，方法is_open()將返回true；因此如果文件沒有被打開，表達式 ！inFile.isopen（）將爲true。函數exit（）的原型是在頭文件cstdlib中定義的，在該頭文件中，還定義了一個用於同操作系統通信的參數值EXIT_FAILURE。函數exit（）終止程序。
方法is_open( )是C++中相對較新的內容。如果讀者的編譯器不支持他，可使用較老的方法good（）來代替。
程序清單6.16中的程序打開用戶指定的文件，讀取其中的數字，然後指出文件中包含多少個值以及它們的和與平均值。正確地設計輸入循環至關重要。
//sumafile.cpp -- funxxtions with an array argument
#include<iostream>
#include<fstream> //file I/O supprot
#include<cstdlib> //support for exit( )
const int SIZE = 60;
int main()
{
using namespace std;
char filename[SIZE];
ifstream inFile; //objext for handling file input
cout << "Enter name of data file: ";
cin.getline(filename, SIZE);
inFile.open(filename); //associate inFile with a file
if (!inFile.is_open()) //failed to open file
{
cout << "Could not open the file " << filename << endl;
cout << "Program terminating.\n";
exit(EXIT_FAILURE);
}
double value;
double sum = 0.0;
int count = 0; //number of items read
inFile >> value; //get first value
while (inFile.good()) //while input good and not at EOF
{
++count; //one more item read
sum += value; //calculate running total
inFile >> value; //get next value
}if (inFile.eof())
cout << "End of file reached.\n";
else if (inFile.fail())
cout << "Input terminated by data mismatch.\n";
else
cout << "Input terminated for unknown reason.\n";
if (count == 0)
cout << "No data processed.\n";
else
{
cout << "Items read: " << count << endl;
cout << "Sum: " << sum << endl;
cout << "Average: " << sum / count << endl;
}inFile.close(); //finished with the file
return 0;
}
要運行程序清單6.16中的程序，首先必須創建一個包含數字的文本文件。爲此可用文本編輯器（如用於編寫源代碼的文本編輯器）假設該文件名爲scores.txt，包含的內容如下：
18 19 18.5 13.5 14
16 19.5 20 18 12 18.5
17.5
程序中還必須能夠找到這個文件。通常，除非在輸入的文件名中包含路徑，否則程序將在可執行文件所屬的文件夾中查找。
警告：Windows文本文件的每行都以回車字符和換行符結尾；通常情況下，C++在讀取文件時將這兩個字符轉換爲換行符，並在寫入文件時執行相反的轉換。有些文本編輯器不會自動在最後一行末尾加上換行符。因此，如果讀者使用的是這種編譯器，請在輸入最後的文本按下回車鍵，然後再保存文件。
下面試程序的運行情況：
程序說明
該程序沒有使用硬編碼文件名，而是將用戶提供的文件名存儲到字符數組filename中，然後將該數組用作open（）的參數：ifFile.open(filename);
檢查文件是否被成功打開至關重要。下面是一些可能出現問題的地方：
指定的文件可能不存在；
文件可能位於另一個目錄（文件夾）中；
訪問可能被拒絕；
用戶可能輸錯了文件名或者省略了文件擴展名。
很多初學者花了大量的時間檢查文件讀取循環的哪裏出了問題後，最終卻發現問題在於程序沒有打開文件。檢查文件是否被成功打開可避免將經歷放在錯誤地方的情況發生。
讀取文件時，有幾點需要檢查。
首先，程序讀取文件時不應超過EOF。如果最後一次讀取數據時遇到EOF，方法eof（）將返回true。
其次，程序可能遇到類型不匹配的情況。
例如，程序清單6.16期望文件中只包含數字。如果最後一次讀取操作中發生了類型不匹配的情況，方法fail（）將返回true（如果遇到EOF，該方法也將返回true）。
最後，可能出現意外的問題，如文件受損或硬件故障。
如果最後一次讀取文件時發生了這樣的問題，方法bad（）將返回true。不要分別檢查這些情況，一種更簡單的方法是使用good（）方法，該方法在沒有發生任何錯誤時返回true：
while (inFile.good() ) //while input good and not at EOF
{
…
}
然後，如果願意，可以使用其他方法來確定循環終止的真正原因：
if (inFile.eof() )
cout<<”End of file reached.\n”;
else if(inFile.fali() )
cout<<”Input terminated by data mismatch.\n”;
else
cout<<”Input terminated for unknown reason.\n”;
方法good（）指出最後一次讀取輸入的操作是否成功，這一點至關重要。這意味着應該裝在執行讀取輸入的操作後，立刻應用這種測試。爲此，一種標準方法是，在循環之前（首次執行循環測試前）放置一條輸入語句，並在循環末尾（下次執行循環測試之前）放置另一條輸入語句：
//standard file-reading loop design
inFile>>value; //get first value
while(inFile.good() ) //while input good and not at EOF
{
//loop body goes here
inFile>>value; //get next value
}
鑑於以下事實，可以對上述代碼進行精簡：表達式inFile>>value的結果爲inFile,而在需要一個bool值的情況下，inFile的結果爲inFile.good()，即true或false。因此，可以將兩條輸入語句用一條用作循環測試的輸入語句代替。也就是說，可以將上述循環結構替換爲如下循環結構：
//abbreviated file-reading loop design
//omit pre-loop input
while(inFile>>value) //read and test for success
{
//loop body goes here
//omit end-of-loop input
}
這種設計仍然遵循了在測試之前進行讀取的規則，因爲要計算表達式inFile>>value的值，程序必須首先試圖將一個數字讀取到value中。
By——Suki
2020/5/20