ifstream and ofstream

朱雀 2022-06-13 11:37 158阅读 0赞

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(即变量x的类型)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。下面就把此类的文件操作过程一一道来。

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)和ofstream(outpu file stream)，ifstream默认以输入方式打开文件，而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；而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

比如要把123当作十六进制输出：file1<<hex<<123;要把3.1415926以5位精度输出：file1<<setpxecision(5)<<3.1415926。

2、二进制文件的读写  
①put()  
　　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'。

②get()  
　　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