C++中fstream的用法

写在前面：啥是fstream

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：

1	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

1	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：

1
2
3

file1.open(“c:\config.sys”);
/*等价于*/
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：

1	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。

1 2	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：

1 2	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：

1	file1<<hex<<123;

要把3.1415926以5位精度输出：

1	file1<<setpxecision(5)<<3.1415926。

2、二进制文件的读写

put()

put()函数向流写入一个字符，其原型是

1	ofstream &put(char ch)

使用也比较简单，如

1	file1.put(‘c’);

就是向流写一个字符’c’。

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：

1	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

1	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：

1	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

1	x=file2.get();

和上例功能是一样的。

还有一种形式的原型是：

1	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：

1	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。

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：

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

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：

```C++
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：　　

1	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：

1	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：

1
2
3

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：

1	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

六.fstream的用法

开一个文件

fstream f; 
f.open(“1.txt”, ios::in | ios::binary); 
if (!f.is_open()) // 检查文件是否成功打开 
cout << “cannot open file.” << endl;

ios::in与ios::bianry均为int型，定义文件打开的方式。
ios::in – 打开文件用于读。
ios::out – 打开文件用于写，如果文件不存在，则新建一个；存在则清空其内容。
ios::binary – 以二进制bit流方式进行读写，默认是ios::text，但最好指定这种读写方式，即使要读写的是文本。因为在ios::text模式下，在写入时’\ n’字符将转换成两个字符：回车+换行（HEX: 0D 0A) 写入，读入时作逆转换，这容易引起不必要的麻烦。
ios::app – 打开文件在文件尾进行写入，即使使用了seekp改变了写入位置，仍将在文件尾写入。
ios::ate – 打开文件在文件尾进行写入，但seekp有效。

读写位置的改变

f.seekg(0, ios::beg); // 改变读入位置
g mean Get f.seekp(0, ios::end); // 改变写入位置 p mean Put 第一个参数是偏移量offset(long)，第二个参数是offset相对的位置，三个值： ios::beg – 文件头 ios::end – 文件尾 ios::cur – 当前位置

文件读写

1 2	char s[50]; f.read(s, 49); s[50] = ‘\0’; // 注意要自己加上字符串结束符 char *s = “hello”; f.write(s, strlen(s));

七、补充

记得读写完成后用f.close()关闭文件。

例子下面的程序用于删除带有行号的源程序中的行号。

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

//定义要删除的行号格式，下面定义的是型如: #0001 的行号
const int LINE_NUM_LENGTH = 5;
const char LINE_NUM_START = '#';

int main(int argc, char *argv[])
{
    fstream f;
    char *s = NULL;
    int n;
    for (int i = 1; i < argc; i++)
    {
        cout << "Processing file " << argv[i] << "......";
        f.open(argv[i], ios::in | ios::binary);
        if (!f.is_open())
        {
            cout << "CANNOT OPEN"<< endl;
            continue;
        }
        f.seekg(0, ios::end);
        n = f.tellg(); // 文件大小
        s = new char[n+1];
        f.seekg(0, ios::beg);
        f.read(s, n);
        s[n] = '\0';
        f.close();
        // 采用一种简单的判断，遇到LINE_NUM_START后接一个数字，
        // 则认为它是一个行号.
        for (int j = 0; j < n; j++)
        {
            if (s[j] == LINE_NUM_START &&
            (s[j+1] >= '0' && s[j+1] <= '9'))
            {
                for (int k = j; k < j + LINE_NUM_LENGTH; k++)
                    s[k] = ' ';
            }
        }

        f.open(argv[i], ios::out | ios::binary);
        if (!f.is_open())
        {
            cout << "CANNOT OPEN" << endl;
            delete[] s;
            continue;
        }
        f.write(s, n);
        f.close();
        cout << "OK" << endl;
        delete[] s;
    }
    return 0;
}