c++的文件输入/输出

àì夳堔傛蜴生んèń 2023-01-05 01:19 338阅读 0赞

## 1文件的概述 ##

根据文件中数据的组织形式分为：  
**1 文本文件**  
文本文件又称ASCII文件，它的每一个字节存放一个ASCII代码，代表一个字符  
**输出文本：接收从内存输出的数据**  
**输出文件，向它写入数据 ofstream fout;  
输入文件，向它读取数据 ifstream fin;**

**2二进制文件**  
二进制文件则是把内存中的 数据，按其在内存中的存储形式原样写到磁盘上存放

*问题*  
假定有一个整数10000，  
（1）按文本形式输出到磁盘上，需要占多少个字节？  
答案：需要占5个字节  
（2）按二进制形式输出到磁盘上有需要占多少个字节？  
答案：需要占2个字节  
*特点*  
用文本形式输出时，一个字节对应一个字符，因而便于对字符进行逐个处理，也便于输出字符，缺点是占存储空间比较多。  
用二进制形式输出数据，可以节省存储空间 和转换时间，但一个字节 不能对应一个字符，不能直接以字符形式输出。  
对于需要暂时保存到外存上，以后有需要输入到内存的中间结果数据，通常以二进制保存。

**在c++中进行文件操作的一般步骤如下：**  
（1）为要进行操作的文件定义一个流对象。  
（2）建立或打开文件。如果文件不存在，则建立改文件。如果磁盘上已有该文件，则打开它。  
（3）进行文件的读写操作。在建立或打开文件的基础上执行所要求去的输入输出操作。  
（4）关闭文件。当完成输入输出操作是，应把一打开的文件关闭。

***文件的打开与关闭***  
1文件的打开  
在c++中打开一个文件，就是讲这个文件与一个流对象建立关联。关闭一个文件，就是取消这种关联。  
**(1)使用成员函数open打开文件**  
使用成员函数open()打开文件，也就是使某一指定的磁盘文件与某一已定义的文件流对象建立关联。  
调用成员函数open的一般形式为：  
文件流对象.open(文件名路径，打开方式)；  
如果省略路径，则默认为当前目录下的文件  
**(2)打开文件的另一种方法**  
例如:  
ofstream out(″test.dat″);  
相当于:  
ofstream out;  
out.open(″test.dat″);

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzUwNjc1ODEz_size_16_color_FFFFFF_t_70]

(1)实际上,文件使用方式有默认值：  
对于类ifstream, 默认值为ios::in  
对于类ofstream, 默认值为ios::out  
(2)当一个文件需要用两种或多种方式打开时,可以用“位或”操作符(即“｜”)把几种方式组合在一起。  
例如:  
fstream myst;  
myst.open(″test.dat″,ios::in｜ios::out|ios::binary);  
其他例子：  
ios::in|ios:out //以输入和输出方式打开文件,  
//文件可读可写  
ios::out|ios:binary //以二进制方式打开一个输出文件  
ios::in|ios::binary //以二进制方式打开一个输入文件  
ios::in|ios::nocreate //打开一个输入文件,若文件不存在,  
//则返回打开失败的信息  
ios::app|ios::nocreate //打开一个输出文件，在文件尾接着  
//写数据,若文件不存在，则返回打开失败的信息

*例 9.11 把字符串“I am a student.”写入磁盘文件test1.dat中。*

#include<iostream>
    #include<fstream>
    using namespace std;
    int main()
    {
        
    //	ofstream fout("test1.dat",ios::out);	
    	ofstream fout;
    	fout.open("test.dat",ios::out);
    	if(!fout)
    	{
        
    		cout<<"cannot open output file.\n";
    		exit(1);
    	}
    	fout<<"I am a student   .";
    	fout.close();
    	return 0;
    }

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzUwNjc1ODEz_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]  
*例9.12 把磁盘文件test1.dat中的内容读出并显示在屏幕上。*

#include<iostream>
    #include<fstream>
    using namespace std;
    int main()
    {
        
    	ifstream fin("test.dat",ios::in);
    	if(!fin)
    	{
        
    		cout<<"cannot open this file.\n";
    		exit(1);
    	}
    	char str[80];
    	
    	fin.getline(str,80);
    	cout<<str<<endl;
    	fin.close();
    	return 0;
    	
    }

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzUwNjc1ODEz_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]  
*例9.13把一个整数、一个浮点数和一个字符串写到磁盘文件f1.dat中。*

#include<iostream>
    #include<fstream>
    using namespace std;
    //例9.13把一个整数、一个浮点数和一个字符串写到磁盘文件f1.dat中。
    
    int main()
    {
        
    	ofstream fout;
    	fout.open("f1.dat",ios::out);
    	if(!fout)
    	{
        
    		cout<<"canot open this file.\n";
    		exit(1);
    	}
    	fout<<10<<","<<123.456<<"This is a text file.\"\n";
    	fout.close();
    	return 0;
    	
    }

![在这里插入图片描述][20210111130353467.png]  
*例9.14 先建立一个输出文件，向它写入数据，然后关闭文件，再按输入模式打开它，并读取信息。*

#include<iostream>
    #include<fstream>
    using namespace std;
    int main()
    {
        
    	ofstream fout;
    	fout.open("f2.dat",ios::out);
    	if(!fout)
    	{
        
    		cout<<"canot open output file.\n";
    		exit(1);
    	 } 
    	 fout<<100<<","<<hex<<100<<endl;
    	 fout<<"\"hello!\"\n";
    	 fout.close();
    	 
    	 
    	 ifstream fin("f2.dat",ios::in);
    	 if(!fin)
    	 {
        
    	 	cout<<"canot open input file.\n";
    	 	exit(1);
    	 }
    	 char str[80];
    	 while(fin)
    	 {
        
    	 	fin.getline(str,80);
    	 	cout<<str<<endl;
    	 }
    	 fin.close();
     }

![在这里插入图片描述][20210111131444945.png]  
![在这里插入图片描述][20210111131450357.png]  
2二进制文件的读写  
任何文件都能以文本方式或二进制方式打开  
在缺省的情况下，文件用文本方式打开  
文本方式和二进制方式主要区别是：  
在文本方式下输入时，回车和换行两个字符要转换为字符“\\n”，再输入时，字符“\\n”转换为回车和换行两个字符。这些转换在二进制方式下是不进行的。  
二进制文件进行读写有两种方式：  
(1)使用的是函数get()和put();  
**get函数**是输入流类istream中定义的**成员函数**，它可以从与流对象链接的文件中**读出数据**，每次读出一个字节（字符）。  
**put函数**是输出流类ostream中的**成员函数**，它可以与流对象连接的文件中**写入数据**，每次写入一个字节（字符）。  
*例9.15 将’a’ 至’z’ 的26个英文字母写入文件,而后从该文件中读出并显示出来。*

#include<iostream>
    #include<fstream>
    using namespace std;
    int test_write()
    {
        
    	ofstream fout("f3.dat",ios::binary);
    	if(!fout)
    	{
        
    		cout<<"canot open output file.\n";
    		exit(1);
    	}
    	char ch='a';
    	for(int i=0;i<26;i++)
    	{
        
    		fout.put(ch);
    		ch++; 
    	}
    	fout.close();
    	return 0;
    }
    int test_read()
    {
        
    	ifstream fin("f3.dat",ios::binary);
    	if(!fin)
    	{
        
    		cout<<"canot open file.\n";
    		exit(1);
    		
    	}
    	char ch;
    	while(fin.get(ch))
    	{
        
    		cout<<ch;
    	}
    	fin.close();
    	return 0;
    }
    int main()
    {
        
    	test_write();
    	test_read();
    	return 0;
    	
    }

![在这里插入图片描述][20210111145814175.png]

(2)使用的是函数read()和write();

C++提供了两个函数read和write,用来读写一个数据块,  
**read函数最常用的调用格式如下:**  
\**inf.read(char buf,int len)*  
inf是输入文件流对象  
第1个参数buf:是一个指针,它指向读入数据所存放的内存空间的起始地址;  
第2个参数len:是一个整数值,它是要读入的数据的字节数。  
功能:从与输入文件流对象inf相关联的磁盘文件中,读取len个字节(或遇EOF结束),并把它们存放在字符指针buf所指的一段内存空间内。如果在len个字节(字符)被读出之前就达到了文件尾,则read函数停止执行。

**write函数最常用的调用格式如下:**

**outf.write(const char\*buf,int len)**  
outf是输出文件流对象  
第1个参数buf:是一个指针,它指向读入数据所存放的内存空间的起始地址;  
第2个参数len:是一个整数值,它是要读入的数据的字节数。  
功能: 将字符指针buf所给出的地址开始的len个字节的内容不加转换地写到与输出文件流对象outf相关联的磁盘文件中。  
注意:第1个参数的数据类型为 char\*,如果是其他类型的数据,必须进行类型转换,例如:  
int array\[\]=\{50,60,70\};  
read((char\*)& array,sizeof (array));  
*例9.17 将例9.16以二进制形式存放在磁盘文件中的数据(两门课程的课程名和成绩)读入内存,并在显示器上显示。*

#include<iostream>
    #include<fstream>
    using namespace std;
    struct list
    {
        
    	char course[15];
    	int score;
    };
    int main()
    {
        
    	list list1[2]={
        "Computer",90,"Mathematics",78};
    	ofstream fout("f4.dat",ios::binary);
    	if(!fout)
    	{
        
    		cout<<"canot open output file.\n";
    		exit(1);
    		
    	}
    	for(int i=0;i<2;i++)
    	{
        
    		fout.write((char*)&list1[i],sizeof(list1[i]));
    		
    	}
    	fout.close();
    	return 0;
    }

![在这里插入图片描述][20210111151757993.png]

#include<iostream>
    #include<fstream>
    using namespace std;
    struct list
    {
        
    	char course[15];
    	int score;
    	
    };
    int main() 
    {
        
    	list list2[2];
    	ifstream fin("f4.dat",ios::binary);
    	if(!fin)
    	{
        
    		cout<<"canot open input file.\n";
    		exit(1);
    		
    	}
    	for(int i=0;i<2;i++)
    	{
        
    		fin.read((char*)&list2[i],sizeof(list2[i]));
    		cout<<list2[i].course<<" "<<list2[i].score<<endl;
    	}
    	fin.close();
    	return 0;
    }

![在这里插入图片描述][20210111151813458.png]

这四种函数也可以用于文本问价你的读写。  
除字符转换方面略有差别外，文本文件的处理过程与二进制文件的处理过程基本相同。  
**(3) 检测文件结束**  
在文件结束的地方有一个标志位,记为EOF(end of file)。使用成员函数eof(),可以检测到这个结束符。该函数的原型是:

函数eof()的用法示例如下:  
(1)检测是否到达文件尾, 如果该函数的返回值非零,表示到达文件尾。返回值为零表示未到达文件尾。  
ifstream ifs;  
…  
if (!ifs.eof()) … //尚未到达文件尾  
(2) 检测流对象是否为零,为零表示文件结束:  
ifstream ifs;  
…  
if(!ifs) … //尚未到达文件尾  
例如 在例9.1中使用了以下检测流对象到达末尾的方法:  
while(cin.get(ch))  
cout.put(ch);  
说明：当从键盘上输入字符时,其结束符是ctrl\_z,也就是说,按下ctrl\_z,eof()函数返回的值为真。  
**(4)二进制数据文件的随机读写**  
按一定顺序进行读写的文件称为顺序文件。  
顺序文件只能按实际排列的顺序,一个一个地访问文件中的各个元素。  
在类istream及类ostream中定义了几个与读或写文件指针相关的成员函数,使我们可以在输入输出流内随机移动文件指针,从而可以对文件的数据进行随机读写。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzUwNjc1ODEz_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzUwNjc1ODEz_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]  
*例9.15 有3门课程的数据,要求:  
(1)以读写方式打开一个磁盘文件,并把这些数据存到磁盘文件中;  
(2)将文件指针定位到第3门课程,读取第3门课程的数据并显示出来;  
(3)将文件指针定位到第1门课程,读取第1门课程的数据并显示出来;  
(4)将文件指针从当前位置定位到下一门课程,读取该门课程的数  
据并显示出来。*

#include<iostream>
    #include<fstream>
    using namespace std;
    struct List 
    {
         char course[15];
      int score;
      };
    int main()
    {
         List list3[3]={
        {
        "Computer",90},{
        "Mathematics",78},
                     {
        "English",84}};
      List st;
      fstream ff("f6.dat",ios::out|ios::binary);
      if(!ff)
      {
         
      		cout<<"open f6.dat error!"<<endl;  
      		exit(1);
      }
    for(int i=0;i<3;i++)
    {
        
    	ff.write((char*)&list3[i],sizeof(List));
    }
    	ff.close();
    	fstream ff1("f6.dat",ios::in|ios::binary);
    	if(!ff1)
    	{
        
    		cout<<"open f6.dat error!"<<endl;  
    		exit(1);
    	}
    	ff1.seekp(sizeof(List)*2);
    	ff1.read((char*)&st,sizeof(List));
    	cout<<st.course<<"\t"<<st.score<<endl;
    	
    	
    	ff1.seekp(sizeof(List)*0);
    	ff1.read((char*)&st,sizeof(List));
    	cout<<st.course<<"\t"<<st.score<<endl;
    	
    	
    	ff1.seekp(sizeof(List)*1,ios::cur);
    	ff1.read((char*)&st,sizeof(List));
    	cout<<st.course<<"\t"<<st.score<<endl;
    	
    	ff1.close();
    		return 0;
    }

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzUwNjc1ODEz_size_16_color_FFFFFF_t_70 5]

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzUwNjc1ODEz_size_16_color_FFFFFF_t_70]: /images/20221119/aa1449b6ca7845ca84bee1386b85ba44.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzUwNjc1ODEz_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]: /images/20221119/9260eff253cf4c799889d762c12ced1a.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzUwNjc1ODEz_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]: /images/20221119/76827c27b224409581325080829a17d5.png
[20210111130353467.png]: /images/20221119/7ef752df4a234b4cbd41e025894b3c4b.png
[20210111131444945.png]: /images/20221119/76ea88eb498f429d9c4e166c361b4422.png
[20210111131450357.png]: /images/20221119/209255d0c3384b64907e1c20f891a465.png
[20210111145814175.png]: /images/20221119/8555958816744441a2fecad9f44e5d4f.png
[20210111151757993.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/20210111151757993.png
[20210111151813458.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/20210111151813458.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzUwNjc1ODEz_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]: https://img-blog.csdnimg.cn/20210111161528542.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzUwNjc1ODEz,size_16,color_FFFFFF,t_70
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzUwNjc1ODEz_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]: https://img-blog.csdnimg.cn/20210111161540458.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzUwNjc1ODEz,size_16,color_FFFFFF,t_70
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzUwNjc1ODEz_size_16_color_FFFFFF_t_70 5]: https://img-blog.csdnimg.cn/20210111163539312.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzUwNjc1ODEz,size_16,color_FFFFFF,t_70