C++ ofstream和ifstream详细用法

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.

 一、stream类的两个重要的运算符

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。

二、常见的文件操作

1、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
• 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。

2、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。

3、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;

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：

• 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

示例:

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


void main( void )
{
//利用ofstream类的构造函数创建一个文件输出流对象来打开文件 
ofstream fout( "d:\\mytest.txt" );  
if ( ! fout)
{
cout << "文件不能打开" <<endl;
}
else
{
// 输出到磁盘文件
fout << "Learning C++ is very useful."<< endl; 
//关闭文件输出流
fout.close();           

//利用ifstream类的构造函数创建一个文件输入流对象
ifstream fin( "d:\\mytest.txt" );   
if ( ! fin)
{
cout << "文件不能打开" <<endl;
}
else
{
char buffer[80];  
            // 从磁盘文件输入
fin >> buffer;  
// 关闭文件输入流      
fin.close();  
cout << buffer << endl;
}
}
ofstream file1;

if (!file1)
{
cout << "文件不能打开" <<endl;
}
else
{
        //open函数只有文件名一个参数，则是以读/写普通文件打开
file1.open("d:\\mytest.txt");
//相当于file1.open("d:\\mytest.txt",ios::out|ios::in,0);

//文本文件的写:用插入器(<<)向文件输出.
        file1<<"写入文件操作!"<<endl;
            file1.close();
}

ifstream file2("d:\\mytest.txt");
if (!file2)
{
cout << "文件不能打开" <<endl;
} 
else
{
char ch1[100];
//文本文件的读:用析取器(>>)从文件输入.
file2>>ch1;

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

（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();

三、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!");

四、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

c++中输出和输入导屏幕和键盘的类别声明包含再标题文件<iostrream.h>中，而磁盘类文件的 I/O则声明再包含标题文件<fstream.h>内。

五、输入和输出格式

• 输出到磁盘 ofsteam 识别字（“文件名”）
• 从磁盘读文件 ifsteam 识别字（"文件名“）

例如：

ofstream outfile("data.txt"); //写入到磁盘的data.txt中

格式化输入输出：

1、整数数据的输入输出

整数数据存储再磁盘内，每个文字各占一个字节。

例如：

#include <fstream.h>

#include <iostream.h>

#inlude <conio.h>

void main()

{

ofstream outfile("data.txt"); //写入文件

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

outfile<<i<<" "; //空格是为了避免数值连接在一起加上去的，此文件大小为20字节

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

gerch();
}

程序执行后用记事本打开可以看到数据

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

同样读取文件语句为：

int data;

ifstream infile("data.txt");

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

{

infile>>data ; //读数据的时候因为数据间有一个空格才能完整的读出，

cout<<data<<" "; //输出到屏幕，加上空格是为了分开数字

}

2、字符数据的输入

字符的输出方式以put(ch)为存入语句，读取语句为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]);

读取：

char ch;

ifstream infile("data.txt");

while(infile)

{

infile.get(ch);

cout<<ch;

}

getch();

}

3、字符串数据的输入

数据多的时候读写速度比较快，输入时以整行字符串加上换行符号一次写入。读取的时候以语句getline(buffer,max) ，来读取整行数据，直到遇到换行符，每行结尾的\n并不读入，所以在 输出的时候需要加上换行符号，否则数据会连接在一起。

例子：

ofstream outfile("strdata.txt");

outfile<<"use your vote\n"；

outfile<<"ouse your weise\n";

读取：

const MAX=80;

char buffer[MAX];

ifstream infile("strdata.txt");

while(infile)

{

infile.getline(buffer,MAX);

cout<<buffer<<endl;

}

4、 浮点数

浮点数因为有小数点，在存储数据时与整数相同，只要每个数据加上一个空格就可以区隔相邻的数据

六、 二进制文件

上述的格式化文件比较占用硬盘控件，采用二进制存储就可以节约很多控件。它使用write,read()来存储和读取。

• ofstream 识别字（”文件名“，ios::binary);
• write ( 写入地址，写入大小）
• ifstream 识别字（”文件名“，ios:binary);
• 识别字.read(读取地址，读取大小）；

例如：infile.read((char*)buffer,sizeof(数据类型));

关闭文件

识别字.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)); //还可以用变量和数组为例

// outfile.write((Char*)&i,sizeof(int)); i 为变量

// outfile.write((Char*)n,sizeof(int)); n为数组

}

outfile.close();

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

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

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

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

}

七、随机存取文件

文件能够随意读出，读出后又可以更新，更新后可以回存到源文件内。fstream file ;

• file.open("文件名",存取模式）；
• file.open("x.dat",ios::app|ios::in|ios::out|ios::binary);
• in 打开文件输入或者读取 ifstream
• out 打开文件输出或者写入 ofstream
• ate 从文件尾开始写入或者读取
• app 加在文件尾
• arunc 若文件存在，讲其长度设为0
• binary 打开二进制文件

二进制文件中有一个指针，指向当前数据在文件中的位置，这个文件指针和一般的指针变量不一样，它只是一个纯粹的指示器。

函数介绍：

• seekg()
• seekg(0) 指针移到文件的最前面
• seekg(0,ios::cur) ;把当前的指针当作0
• seekg(0,ios::end) ;将指针移到文件尾，若再配合file.tellg()则可以求出文件的大小为多少bytes

以下两个操作都必须在文件关闭后才可以使用

• remove("文件名”）；把这个文件删除
• rename("旧文件名","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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