C++:文件流讀寫操作

     ofstream是從內存到硬盤,ifstream是從硬盤到內存,其實所謂的流緩衝就是內存空間


    在C++中,有一個stream這個類,所有的I/O都以這個“流”類爲基礎的,包括我們要認識的文件I/O.

 

    stream這個類有兩個重要的運算符:

  1、插入器(<<)

  向流輸出數據。比如說系統有一個默認的標準輸出流(cout),一般情況下就是指的顯示器,所以,cout<<"Write Stdout"<<'\n';就表示把字符串"Write Stdout"和換行字符('\n')輸出到標準輸出流。

  2、析取器(>>)

  從流中輸入數據。比如說系統有一個默認的標準輸入流(cin),一般情況下就是指的鍵盤,所以,cin>>x;就表示從標準輸入流中讀取一個指定類型的數據。

  在C++中,對文件的操作是通過stream的子類fstream(file stream)來實現的,所以,要用這種方式操作文件,就必須加入頭文件fstream.h。

    常見的文件操作:

  一、打開文件

  在fstream類中,有一個成員函數open(),就是用來打開文件的,其原型是:

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

參數:
  filename:  要打開的文件名
  mode:    要打開文件的方式
  access:   打開文件的屬性

  打開文件的方式在類ios(是所有流式I/O類的基類)中定義.

常用的值如下:
  ios::app:   以追加的方式打開文件
  ios::ate:   文件打開後定位到文件尾,ios:app就包含有此屬性
  ios::binary: 以二進制方式打開文件,缺省的方式是文本方式。兩種方式的區別見前文
  ios::in:    文件以輸入方式打開(文件數據輸入到內存)
  ios::out:   文件以輸出方式打開(內存數據輸出到文件)
  ios::nocreate: 不建立文件,所以文件不存在時打開失敗
  ios::noreplace:不覆蓋文件,所以打開文件時如果文件存在失敗
  ios::trunc:  如果文件存在,把文件長度設爲0

  可以用“或”把以上屬性連接起來,如ios::out|ios::binary


  打開文件的屬性取值是:
  0:普通文件,打開訪問
  1:只讀文件
  2:隱含文件
  4:系統文件

  可以用“或”或者“+”把以上屬性連接起來,如3或1|2就是以只讀和隱含屬性打開文件。

  例如:以二進制輸入方式打開文件c:\config.sys
  fstream file1;
  file1.open("c:\\config.sys",ios::binary|ios::in,0);

  如果open函數只有文件名一個參數,則是以讀/寫普通文件打開,即:
  file1.open("c:\\config.sys"); <=> file1.open("c:\\config.sys",ios::in|ios::out,0);

  另外,fstream還有和open()一樣的構造函數,對於上例,在定義的時侯就可以打開文件了:
  fstream file1("c:\\config.sys");  

    特別提出的是,fstream有兩個子類:

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

   ifstream默認以輸入方式打開文件

   ofstream默認以輸出方式打開文件。


  ifstream file2("c:\\pdos.def");//以輸入方式打開文件
  ofstream file3("c:\\x.123");//以輸出方式打開文件  

所以,在實際應用中,根據需要的不同,選擇不同的類來定義:

如果想以輸入方式打開,就用ifstream來定義;

如果想以輸出方式打開,就用ofstream來定義;

如果想以輸入/輸出方式來打開,就用fstream來定義。


  二、關閉文件
  打開的文件使用完成後一定要關閉,fstream提供了成員函數close()來完成此操作,

如:file1.close();

就把file1相連的文件關閉。

  三、讀寫文件
  讀寫文件分爲文本文件和二進制文件的讀取.

對於文本文件的讀取比較簡單,用插入器和析取器就可以了;

對於二進制的讀取就要複雜些,下要就詳細的介紹這兩種方式

  1、文本文件的讀寫
  文本文件的讀寫很簡單:

用插入器(<<)向文件輸出;

用析取器(>>)從文件輸入。

 

假設file1是以輸入方式打開,file2以輸出打開。

示例如下:
  file2<<"I Love You";//向文件寫入字符串"I Love You"

  int i;
  file1>>i;//從文件輸入一個整數值。

  這種方式還有一種簡單的格式化能力,比如可以指定輸出爲16進制等等,具體的格式有以下一些

  操縱符 功能 輸入/輸出

  dec 格式化爲十進制數值數據 輸入和輸出
  endl 輸出一個換行符並刷新此流 輸出
  ends 輸出一個空字符 輸出
  hex 格式化爲十六進制數值數據 輸入和輸出
  oct 格式化爲八進制數值數據 輸入和輸出
  setpxecision(int p) 設置浮點數的精度位數 輸出

示例:

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

 

void main( void )
{
//利用ofstream類的構造函數創建一個文件輸出流對象來打開文件 
ofstream fout( "d:\\mytest.txt" );  
if ( ! fout)
{
cout << "文件不能打開" <<endl;
}
else
{
// 輸出到磁盤文件
fout << "Learning C++ is very useful."<< endl; 
//關閉文件輸出流
fout.close();           

//利用ifstream類的構造函數創建一個文件輸入流對象
ifstream fin( "d:\\mytest.txt" );   
if ( ! fin)
{
cout << "文件不能打開" <<endl;
}
else
{
char buffer[80];  
            // 從磁盤文件輸入
fin >> buffer;  
// 關閉文件輸入流      
fin.close();  
cout << buffer << endl;
}
}
ofstream file1;

if (!file1)
{
cout << "文件不能打開" <<endl;
}
else
{
        //open函數只有文件名一個參數,則是以讀/寫普通文件打開
file1.open("d:\\mytest.txt");
//相當於file1.open("d:\\mytest.txt",ios::out|ios::in,0);

//文本文件的寫:用插入器(<<)向文件輸出.
        file1<<"寫入文件操作!"<<endl;
            file1.close();
}

ifstream file2("d:\\mytest.txt");
if (!file2)
{
cout << "文件不能打開" <<endl;

else
{
char ch1[100];
//文本文件的讀:用析取器(>>)從文件輸入.
file2>>ch1;

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



  2、二進制文件的讀寫
  ①put()
  put()函數向流寫入一個字符,其原型是ofstream &put(char ch),使用也比較簡單,如file1.put('c');就是向流寫一個字符'c'。

  ②get()
  get()函數比較靈活,有3種常用的重載形式:

    一種就是和put()對應的形式:ifstream &get(char &ch);功能是從流中讀取一個字符,結果保存在引用ch中,如果到文件尾,返回空字符。如file2.get(x);表示從文件中讀取一個字符,並把讀取的字符保存在x中。

  另一種重載形式的原型是: int get();這種形式是從流中返回一個字符,如果到達文件尾,返回EOF,如x=file2.get();和上例功能是一樣的。

  還有一種形式的原型是:ifstream &get(char *buf,int num,char delim='\n');這種形式把字符讀入由 buf 指向的數組,直到讀入了 num 個字符或遇到了由 delim 指定的字符,如果沒使用 delim 這個參數,將使用缺省值換行符'\n'。例如:

  file2.get(str1,127,'A'); //從文件中讀取字符到字符串str1,當遇到字符'A'或讀取了127個字符時終止。

  ③讀寫數據塊

  要讀寫二進制數據塊,使用成員函數read()和write()成員函數,它們原型如下:

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

  read()從文件中讀取 num 個字符到 buf 指向的緩存中,如果在還未讀入 num 個字符時就到了文件尾,可以用成員函數 int gcount();來取得實際讀取的字符數;而 write() 從buf 指向的緩存寫 num 個字符到文件中,值得注意的是緩存的類型是 unsigned char *,有時可能需要類型轉換。

  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全部寫到yyy.yyy中
  in.read((unsigned char*)n,sizeof(n));//從xxx.xxx中讀取指定個整數,注意類型轉換
  in.close();out.close(); 四、檢測EOF

 

  成員函數eof()用來檢測是否到達文件尾,如果到達文件尾返回非0值,否則返回0。原型是int eof();

  例:  if(in.eof()) ShowMessage("已經到達文件尾!");

  五、文件定位

  和C的文件操作方式不同的是,C++ I/O系統管理兩個與一個文件相聯繫的指針。一個是讀指針,它說明輸入操作在文件中的位置;另一個是寫指針,它下次寫操作的位置。每次執行輸入或輸出時,相應的指針自動變化。所以,C++的文件定位分爲讀位置和寫位置的定位,對應的成員函數是seekg()和seekp()。seekg()是設置讀位置, seekp是設置寫位置。它們最通用的形式如下:

  istream &seekg(streamoff offset,seek_dir origin);
  ostream &seekp(streamoff offset,seek_dir origin);
  streamoff定義於 iostream.h 中,定義有偏移量 offset 所能取得的最大值,seek_dir 表示移動的基準位置,是一個有以下值的枚舉:

  ios::beg:  文件開頭
  ios::cur:  文件當前位置
  ios::end:  文件結尾

  這兩個函數一般用於二進制文件,因爲文本文件會因爲系統對字符的解釋而可能與預想的值不同。例:

  file1.seekg(1234,ios::cur); //把文件的讀指針從當前位置向後移1234個字節
  file2.seekp(1234,ios::beg); //把文件的寫指針從文件開頭向後移1234個字節

 

 

 

c++中輸出和輸入導屏幕和鍵盤的類別聲明包含再標題文件<iostrream.h>中,而磁盤類文件的 I/O則聲明再包含標題文件<fstream.h>內。

輸入和輸出格式:

輸出到磁盤 ofsteam 識別字(“文件名”)

從磁盤讀文件 ifsteam 識別字("文件名“)

例如:

ofstream outfile("data.txt"); //寫入到磁盤的data.txt中

格式化輸入輸出:

1 整數數據的輸入輸出

整數數據存儲再磁盤內,每個文字各佔一個字節。

例如:

#include <fstream.h>

#include <iostream.h>

#inlude <conio.h>

void main()

{

ofstream outfile("data.txt"); //寫入文件

for(int i=0;i<10;i++)

outfile<<i<<" "; //空格是爲了避免數值連接在一起加上去的,此文件大小爲20字節

cout<<"ok,press a key!";

gerch();
}

程序執行後用記事本打開可以看到數據

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

同樣讀取文件語句爲:

int data;

ifstream infile("data.txt");

for(int i=0;i<10;i++)

{

infile>>data ; //讀數據的時候因爲數據間有一個空格才能完整的讀出,

cout<<data<<" "; //輸出到屏幕,加上空格是爲了分開數字

}

2 字符數據的輸入

字符的輸出方式以put(ch)爲存入語句,讀取語句爲get(ch)

例如:

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

"i know this difference \n"

"and mocive";

ofstream outfile ("data.txt");

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

outfile.put(str[i]);

讀取:

char ch;

ifstream infile("data.txt");

while(infile)

{

infile.get(ch);

cout<<ch;

}

getch();

}

3 字符串數據的輸入

數據多的時候讀寫速度比較快,輸入時以整行字符串加上換行符號一次寫入。讀取的時候以語句getline(buffer,max),來讀取整行數據,直到遇到換行符,每行結尾的\n並不讀入,所以在 輸出的時候需要加上換行符號,否則數據會連接在一起。

例子:

ofstream outfile("strdata.txt");

outfile<<"use your vote\n";

outfile<<"ouse your weise\n";

讀取:

const MAX=80;

char buffer[MAX];

ifstream infile("strdata.txt");

while(infile)

{

infile.getline(buffer,MAX);

cout<<buffer<<endl;

}

4 浮點數

浮點數因爲有小數點,在存儲數據時與整數相同,只要每個數據加上一個空格就可以區隔相鄰的數據

6 二進制文件

上述的格式化文件比較佔用硬盤控件,採用二進制存儲就可以節約很多控件。它使用write,read()來存儲和讀取。

ofstream 識別字(”文件名“,ios::binary);

write( 寫入地址,寫入大小)

ifstream 識別字(”文件名“,ios:binary);

識別字.read(讀取地址,讀取大小);

例如:infile.read((char*)buffer,sizeof(數據類型));

關閉文件

識別字.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)); //還可以用變量和數組爲例

// outfile.write((Char*)&i,sizeof(int)); i 爲變量

// outfile.write((Char*)n,sizeof(int)); n爲數組

}

outfile.close();

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

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

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

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

}

7 隨機存取文件

文件能夠隨意讀出,讀出後又可以更新,更新後可以回存到源文件內。fstream file ;

file.open("文件名",存取模式);

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

in 打開文件輸入或者讀取 ifstream

out 打開文件輸出或者寫入 ofstream

ate 從文件尾開始寫入或者讀取

app 加在文件尾

arunc 若文件存在,講其長度設爲0

binary 打開二進制文件

二進制文件中有一個指針,指向當前數據在文件中的位置,這個文件指針和一般的指針變量不一樣,它只是一個純粹的指示器。

函數介紹

seekg()

seekg(0) 指針移到文件的最前面

seekg(0,ios::cur);把當前的指針當作0

seekg(0,ios::end);將指針移到文件尾,若再配合file.tellg()則可以求出文件的大小爲多少bytes

以下兩個操作都必須在文件關閉後纔可以使用

remove("文件名”);把這個文件刪除

rename("舊文件名","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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