c++基本io操作
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
ios::out: 文件以输出方式打开
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<<<123;要把3.1415926以5位精度输出:file1<
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
一、ASCII 输出
为了使用下面的方法, 你必须包含头文件(译者注:在标准C++中,已经使用取代,所有的C++标准头文件都是无后缀的。)。这是 的一个扩展集, 提供有缓冲的文件输入输出操作. 事实上, 已经被包 含了, 所以你不必包含所有这两个文件, 如果你想显式包含他们,那随便你。我们从文件操作类的设计开始, 我会讲解如何进行ASCII I/O操作。 如果你猜是"fstream," 恭喜你答对了! 但这篇文章介绍的方法,我们分别使用"ifstream"?和 "ofstream" 来作输入输出。
如果你用过标准控制台流"cin"?和 "cout," 那现在的事情对你来说很简单。 我们现在开始讲输出部分,首先声明一个类对象。ofstream fout;
这就可以了,不过你要打开一个文件的话, 必须像这样调用ofstream::open()。
fout.open("output.txt");
你也可以把文件名作为构造参数来打开一个文件.
ofstream fout("output.txt");
这是我们使用的方法, 因为这样创建和打开一个文件看起来更简单. 顺便说一句, 如果你要打开的文件不存在,它会为你创建一个, 所以不用担心文件创建的问题. 现在就输出到文件,看起来和"cout"的操作很像。 对不了解控制台输出"cout"的人, 这里有个例子。
int num = 150;
char name[] = "John Doe";
fout << "Here is a number: " << num << "\n";
fout << "Now here is a string: " << name << "\n";
现在保存文件,你必须关闭文件,或者回写文件缓冲. 文件关闭之后就不能再操作了, 所以只有在你不再操作这个文件的时候才调用它,它会自动保存文件。 回写缓冲区会在保持文件打开的情况下保存文件, 所以只要有必要就使用它。 回写看起来像另一次输出, 然后调用方法关闭。像这样:
fout << flush; fout.close();
现在你用文本编辑器打开文件,内容看起来是这样:
Here is a number: 150 Now here is a string: John Doe
很简单吧! 现在继续文件输入, 需要一点技巧, 所以先确认你已经明白了流操作,对 "<<" 和">>" 比较熟悉了, 因为你接下来还要用到他们。继续…
二、ASCII 输入
输入和"cin" 流很像. 和刚刚讨论的输出流很像, 但你要考虑几件事情。在我们开始复杂的内容之前, 先看一个文本:
12 GameDev 15.45 L This is really awesome!
为了打开这个文件,你必须创建一个in-stream对象,?像这样。
ifstream fin("input.txt");
现在读入前四行. 你还记得怎么用"<<" 操作符往流里插入变量和符号吧?好,?在 "<<" (插入)?操作符之后,是">>" (提取) 操作符. 使用方法是一样的. 看这个代码片段.
int number;
float real;
char letter, word[8];
fin >> number; fin >> word; fin >> real; fin >> letter;
也可以把这四行读取文件的代码写为更简单的一行。
fin >> number >> word >> real >> letter;
它是如何运作的呢? 文件的每个空白之后, ">>" 操作符会停止读取内容, 直到遇到另一个>>操作符. 因为我们读取的每一行都被换行符分割开(是空白字符), ">>" 操作符只把这一行的内容读入变量。这就是这个代码也能正常工作的原因。但是,可别忘了文件的最后一行。
This is really awesome!
如果你想把整行读入一个char数组, 我们没办法用">>"?操作符,因为每个单词之间的空格(空白字符)会中止文件的读取。为了验证:
char sentence[101]; fin >> sentence;
我们想包含整个句子, "This is really awesome!" 但是因为空白, 现在它只包含了"This". 很明显, 肯定有读取整行的方法, 它就是getline()。这就是我们要做的。
fin.getline(sentence, 100);
这是函数参数. 第一个参数显然是用来接受的char数组. 第二个参数是在遇到换行符之前,数组允许接受的最大元素数量. 现在我们得到了想要的结果:“This is really awesome!”。
你应该已经知道如何读取和写入ASCII文件了。但我们还不能罢休,因为二进制文件还在等着我们。
三、二进制 输入输出
二进制文件会复杂一点, 但还是很简单的。 首先你要注意我们不再使用插入和提取操作符(译者注:<< 和 >> 操作符). 你可以这么做,但它不会用二进制方式读写。你必须使用read() 和write() 方法读取和写入二进制文件. 创建一个二进制文件, 看下一行。
ofstream fout("file.dat", ios::binary);
这会以二进制方式打开文件, 而不是默认的ASCII模式。首先从写入文件开始。函数write() 有两个参数。 第一个是指向对象的char类型的指针, 第二个是对象的大小(译者注:字节数)。 为了说明,看例子。
int number = 30; fout.write((char *)(&number), sizeof(number));
第一个参数写做"(char *)(&number)". 这是把一个整型变量转为char *指针。如果你不理解,可以立刻翻阅C++的书籍,如果有必要的话。第二个参数写作"sizeof(number)". sizeof() 返回对象大小的字节数. 就是这样!
二进制文件最好的地方是可以在一行把一个结构写入文件。 如果说,你的结构有12个不同的成员。 用ASCII?文件,你不得不每次一条的写入所有成员。 但二进制文件替你做好了。 看这个。
struct OBJECT { int number; char letter; } obj;
obj.number = 15;
obj.letter = ‘M’;
fout.write((char *)(&obj), sizeof(obj));
这样就写入了整个结构! 接下来是输入. 输入也很简单,因为read()?函数的参数和 write()是完全一样的, 使用方法也相同。
ifstream fin("file.dat", ios::binary); fin.read((char *)(&obj), sizeof(obj));
我不多解释用法, 因为它和write()是完全相同的。二进制文件比ASCII文件简单, 但有个缺点是无法用文本编辑器编辑。 接着, 我解释一下ifstream 和ofstream 对象的其他一些方法作为结束.
四、更多方法
我已经解释了ASCII文件和二进制文件, 这里是一些没有提及的底层方法。
检查文件
你已经学会了open() 和close() 方法, 不过这里还有其它你可能用到的方法。
方法good() 返回一个布尔值,表示文件打开是否正确。
类似的,bad() 返回一个布尔值表示文件打开是否错误。 如果出错,就不要继续进一步的操作了。
最后一个检查的方法是fail(), 和bad()有点相似, 但没那么严重。
读文件
方法get() 每次返回一个字符。
方法ignore(int,char) 跳过一定数量的某个字符, 但你必须传给它两个参数。第一个是需要跳过的字符数。 第二个是一个字符, 当遇到的时候就会停止。 例子,
fin.ignore(100, ‘\n’);
会跳过100个字符,或者不足100的时候,跳过所有之前的字符,包括 ‘\n’。
方法peek() 返回文件中的下一个字符, 但并不实际读取它。所以如果你用peek() 查看下一个字符, 用get() 在peek()之后读取,会得到同一个字符, 然后移动文件计数器。
方法putback(char) 输入字符, 一次一个, 到流中。我没有见到过它的使用,但这个函数确实存在。
写文件
只有一个你可能会关注的方法.?那就是 put(char), 它每次向输出流中写入一个字符。
打开文件
当我们用这样的语法打开二进制文件:
ofstream fout("file.dat", ios::binary);
"ios::binary"是你提供的打开选项的额外标志. 默认的, 文件以ASCII方式打开, 不存在则创建, 存在就覆盖. 这里有些额外的标志用来改变选项。
ios::app 添加到文件尾
ios::ate 把文件标志放在末尾而非起始。
ios::trunc 默认. 截断并覆写文件。
ios::nocreate 文件不存在也不创建。
ios::noreplace 文件存在则失败。
文件状态
我用过的唯一一个状态函数是eof(), 它返回是否标志已经到了文件末尾。 我主要用在循环中。 例如, 这个代码断统计小写‘e’ 在文件中出现的次数。
ifstream fin("file.txt");
char ch; int counter;
while (!fin.eof()) {
ch = fin.get();
if (ch == ‘e’) counter++;
}
fin.close();
我从未用过这里没有提到的其他方法。 还有很多方法,但是他们很少被使用。参考C++书籍或者文件流的帮助文档来了解其他的方法。
VC7.0中 加的头函数有下列一些
#include <iostream>
#include <fstream>
#include <strstream>
#include <string>
#include<iomanip>
using namespace std;