C C++ 文件輸入與輸出


 C語言:

一 打開關閉文件

1 fopen函數 用於打開文件

FILE *fopen(char *filename, *type);

fopen("c:\\ccdos\\clib", "rb");  如果成功的打開一個文件, fopen()函數返回文件指針,否則返回空指針(NULL)。由此可判斷文件打開是否成功。

"r" 打開文字文件只讀        

"w" 創建文字文件只寫          

"a" 增補,如果文件不存在則創建一個

"r+" 打開一個文字文件讀/寫

"w+" 創建一個文字文件讀/寫

"a+" 打開或創建一個文件增補

"b" 二進制文件(可以和上面每一項合用)

"t" 文這文件(默認項)

2. fclose()函數
fclose()函數用來關閉一個由fopen()函數打開的文件,其調用格式為:

int fclose(FILE *stream);該函數返回一個整型數。當文件關閉成功時,返回0,否則返回一個非零值。可以根據函數的返回值判斷文件是否關閉成功。

二 有關文件操作的函數

本節所涉及到的文件讀寫函數均是指順序讀寫,即讀寫了一條信息后,指針自動加1.

下面分別介紹寫操作函數和讀操作函數。   

1. 文件的順序寫函數

fprintf()、fputs()和fputc()函數均為文件的順序寫操作函數,其調用格式如下:

int fprintf(FILE *stream, char *format, <variable-list>);

int fputs(char *string, FILE *steam);

int fputc(int  ch, FILE *steam); 上述三個函數的返回值均為整型量。

fprintf() 函數的返回值為實際寫入文件中的字符個數(字節數)。如果寫錯誤,則返回一個負數;

fputs()函數返回0時表明將string指針所指的字符串寫入文件中的操作成功, 返回非0時,表明寫操作失敗。

fputc()函數返回一個向文件所寫字符的值,此時寫操作成功,否則返回EOF(文件結束結束其值為-1, 在stdio.h中定義)表示寫操作錯誤。  

fprintf( ) 函數中格式化的規定與printf( ) 函數相同,所不同的只是fprintf()函數是向文件中寫入。而printf()是向屏幕輸出。

例如:

fputs("Your score of TOEFLis", fp);/*向所建文件寫入一串字符*/
fputc(':', fp);    /*向所建文件寫冒號:*/
fprintf(fp, "%d\n", i); /*向所建文件寫一整型數*/
fprintf(fp, "%s", s);  /*向所建文件寫一字符串*/

2. 文件的順序讀操作函數

  函數fscanf()、fgets()和fgetc()均為文件的順序讀操作函數,其調用格式如下:

int fscanf(FILE *stream, char *format, <address-list>);      

char fgets(char *string, int n, FILE *steam);

int fgetc(FILE *steam);      

fscanf()函數的用法與scanf()函數相似,只是它是從文件中讀到信息。 fscanf()函數的返回值為EOF(即-1), 表明讀錯誤,否則讀數據成功。讀到空白字符自動返回。

fgets()函數從文件中讀取至多n-1個字符(n用來指定字符數), 並把它們放入string指向的字符串中,在讀入之后自動向字符串未尾加一個空字符,讀成功返回string指針,失敗返回一個空指針。

fgetc()函數返回文件當前位置的一個字符,讀錯誤時返回EOF。

3. 文件的隨機讀寫

有時用戶想直接讀取文件中間某處的信息, 若用文件的順序讀寫必須從文件 頭開始直到要求的文件位置再讀, 這顯然不方便。Turbo C2.0提供了一組文件的 隨機讀寫函數, 即可以將文件位置指針定位在所要求讀寫的地方直接讀寫。

文件的隨機讀寫函數如下:

int fseek (FILE *stream, long offset, int fromwhere);

int fread(void *buf, int size, int count, FILE *stream);

int fwrite(void *buf, int size, int count, FILE *stream);

long ftell(FILE *stream);

fseek()函數的作用是將文件的位置指針設置到從fromwhere開始的第offset 字節的位置上, 其中fromwhere是下列幾個宏定義之一:

文件位置指針起始計算位置fromwhere

━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━

符號常數 數值 含義

───────────────────────────

SEEK_SET 0 從文件開頭

SEEK_CUR 1 從文件指針的現行位置

SEEK_END 2 從文件末尾

━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━

offset是指文件位置指針從指定開始位置(fromwhere指出的位置)跳過的字節數。它是一個長整型量, 以支持大於64K字節的文件。

fseek()函數一般用於對 二進制文件進行操作。當fseek()函數返回0時表明操作成功, 返回非0表示失敗。

fread()函數是從文件中讀count個字段, 每個字段長度為size個字節, 並把 它們存放到buf指針所指的緩沖器中。

fwrite()函數是把buf指針所指的緩沖器中, 長度為size個字節的count個字 段寫到stream指向的文件中去。

隨着讀和寫字節數的增大, 文件位置指示器也增大, 讀多少個字節, 文件位 置指示器相應也跳過多少個字節。讀寫完畢函數返回所讀和所寫的字段個數。

ftell()函數返回文件位置指示器的當前值,這個值是指示器從文件頭開始 算起的字節數, 返回的數為長整型數, 當返回-1時, 表明出現錯誤。

下面程序把一個浮點數組以二進制方式寫入文件test_b.dat中。

例14:

#include <stdio.h>

main()

{

float f[6]={3.2, -4.34, 25.04, 0.1, 50.56, 80.5};

/*定義浮點數組並初始化*/

int i;

FILE *fp;

fp=fopen("test_b.dat", "wb"); /*創建一個二進制文件只寫*/

fwrite(f, sizeof(float), 6, fp);/*將6個浮點數寫入文件中*/

fclose(fp); /*關閉文件*/

}

下面例子從test_b.dat文件中讀100個整型數, 並把它們放到dat數組中。 例15:

#include <stdio.h>

main()

{

FILE *fp;

intdat[100];

fp=fopen("test_b.dat", "rb");/*打開一個二進制文件只讀*/

if(fread(dat, sizeof(int), 100, fp)!=100)

/*判斷是否讀了100個數*/

{

if(feof(fp))

printf("End of file"); /*不到100個數文件結束*/

else

printf("Read error"); /*讀數錯誤*/

fclose(fp); /*關閉文件*/

}

注意:

當用標准文件函數對文件進行讀寫操作時, 首先將所讀寫的內容放進緩沖區, 即寫函數只對輸出緩沖區進行操作, 讀函數只對輸入緩沖區進行操作。例如向一 個文件寫入內容, 所寫的內容將首先放在輸出緩沖區中, 直到輸出緩沖區存滿或使用fclose()函數關閉文件時, 緩沖區的內容才會寫入文件中。若無fclose()函數, 則不會向文件中存入所寫的內容或寫入的文件內容不全。有一個對緩沖區 進行刷新的函數, 即fflush(), 其調用格式為:

int fflush(FILE *stream);該函數將輸出緩沖區的內容實際寫入文件中, 而將輸入緩沖區的內容清除掉。

4. feof()和rewind()函數

這兩個函數的調用格式為:

int feof(FILE *stream);

int rewind(FILE *stream);

feof()函數檢測文件位置指示器是否到達了文件結尾,若是則返回一個非0值, 否則返回0。這個函數對二進制文件操作特別有用, 因為二進制文件中,文件結尾標志EOF也是一個合法的二進制數,只簡單的檢查讀入字符的值來判斷文件是否結束是不行的。如果那樣的話, 可能會造成文件未結尾而被認為結尾, 所以就必須有feof()函數。

下面的這條語句是常用的判斷文件是否結束的方法。

while(!feof(fp))

fgetc(fp);

rewind()函數用於把文件位置指示器移到文件的起點處, 成功時返回0,否則, 返回非0值。

C語言本身並不提供輸入輸出語句,輸入和輸出操作是由函數來實現的。在C標准函數庫中提供了一些輸入輸出函數,例如,printf函數和scanf函數。

基於C++的文件操作

在C++中,有一個stream這個類,所有的I/O都以這個“流”類為基礎的,包括我們要認識的文件I/O,stream這個類有兩個重要的運算符:

1、插入器(<<) 向流輸出數據。比如說系統有一個默認的標准輸出流(cout),一般情況下就是指的顯示器,所以,cout<<"Write Stdout"<<'\n';就表示把字符串"Write Stdout"和換行字符('\n')輸出到標准輸出流。

2、析取器(>>) 從流中輸入數據。比如說系統有一個默認的標准輸入流(cin),一般情況下就是指的鍵盤,所以,cin>>x;就表示從標准輸入流中讀取一個指定類型(即變量x的類型)的數據。

在C++中,對文件的操作是通過stream的子類fstream(file stream)來實現的,所以,要用這種方式操作文件,就必須加入頭文件fstream.h。下面就把此類的文件操作過程一一道來。

一、打開文件 在fstream類中,有一個成員函數open(),就是用來打開文件的,其原型是:

void open(const char* filename,int openmode,int access);

參數:

filename:  要打開的文件名 mode:    要打開文件的方式
access:   打開文件的屬性 打開文件的方式在類ios(是所有流式I/O類的基類)中定義,常用的值如下:

ios::app:   以追加的方式打開文件 ios::ate:   文件打開后定位到文件尾,ios:app就包含有此屬性
ios::binary:  以二進制方式打開文件,缺省的方式是文本方式。兩種方式的區別見前文 ios::in:    文件以輸入方式打開(文件=>程序) ios::out:   文件以輸出方式打開 (程序=>文件) ios::nocreate: 不建立文件,所以文件不存在時打開失敗  ios::noreplace:不覆蓋文件,所以打開文件時如果文件存在失敗
ios::trunc:  如果文件存在,把文件長度設為0 可以用“或”把以上屬性連接起來,如ios::out|ios::binary

打開文件的屬性取值是:

0:普通文件,打開訪問 1:只讀文件 2:隱含文件 4:系統文件 可以用“或”或者“+”把以上屬性連接起來 ,如3或1|2就是以只讀和隱含屬性打開文件。

例如:以二進制輸入方式打開文件c:\config.sys

fstream file1; file1.open("c:\\config.sys",ios::binary|ios::in,0);

如果open函數只有文件名一個參數,則是以讀/寫普通文件打開,即:

file1.open("c:\\config.sys");<=>file1.open("c:\\config.sys",ios::in|ios::out,0);

另外,fstream還有和open()功能一樣的構造函數,對於上例,在定義的時侯就可以打開文件了:

fstream file1("c:\\config.sys");

特別提出的是,fstream有兩個子類:ifstream(input file stream)和ofstream(outpu file stream),ifstream默認以輸入方式打開文件(文件=>程序),而ofstream默認以輸出方式打開文件。

ifstream file2("c:\\pdos.def");//以輸入方式打開文件 ofstream file3("c:\\x.123");//以輸出方式打開文件

所以,在實際應用中,根據需要的不同,選擇不同的類來定義:如果想以輸入方式打開,就用ifstream來定義;如果想以輸出方式打開,就用ofstream來定義;如果想以輸入/輸出方式來打開,就用fstream來定義。

二、關閉文件 打開的文件使用完成后一定要關閉,fstream提供了成員函數close()來完成此操作,如:file1.close();就把file1相連的文件關閉。

三、讀寫文件 讀寫文件分為文本文件和二進制文件的讀取,對於文本文件的讀取比較簡單,用插入器和析取器就可以了;而對於二進制的讀取就要復雜些,下要就詳細的介紹這兩種方式

1、文本文件的讀寫 文本文件的讀寫很簡單:用插入器(<<)向文件輸出;用析取器(>>)從文件輸入。假設file1是以輸入方式打開,file2以輸出打開。示例如下:

file2<<"I Love You";//向文件寫入字符串"I Love You" int i; file1>>i;//從文件輸入一個整數值。

這種方式還有一種簡單的格式化能力,比如可以指定輸出為16進制等等,具體的格式有以下一些

操縱符 功能 輸入/輸出 dec 格式化為十進制數值數據 輸入和輸出 endl 輸出一個換行符並刷新此流 輸出 ends 輸出一個空字符 輸出 hex 格式化為十六進制數值數據 輸入和輸出 oct 格式化為八進制數值數據 輸入和輸出
setpxecision(int p) 設置浮點數的精度位數 輸出

比如要把123當作十六進制輸出:file1<<<123;要把3.1415926以5位精度輸出:file1<<<3.1415926。

2、二進制文件的讀寫 ①put() put()函數向流寫入一個字符,其原型是ofstream &put(char ch),使用也比較簡單,如file1.put('c');就是向流寫一個字符'c'。

②get() get()函數比較靈活,有3種常用的重載形式:

一種就是和put()對應的形式:ifstream &get(char &ch);功能是從流中讀取一個字符,結果保存在引用ch中,如果到文件尾,返回空字符。如file2.get(x);表示從文件中讀取一個字符,並把讀取的字符保存在x中。

另一種重載形式的原型是: int get();這種形式是從流中返回一個字符,如果到達文件尾,返回EOF,如x=file2.get();和上例功能是一樣的。

還有一種形式的原型是:ifstream &get(char *buf,int num,char delim='\n');這種形式把字符讀入由 buf 指向的數組,直到讀入了 num 個字符或遇到了由 delim 指定的字符,如果沒使用 delim 這個參數,將使用缺省值換行符'\n'。例如:

file2.get(str1,127,'A');//從文件中讀取字符到字符串str1,當遇到字符'A'或讀取了127個字符時終止。

③讀寫數據塊 要讀寫二進制數據塊,使用成員函數read()和write()成員函數,它們原型如下:

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

read()從文件中讀取 num 個字符到 buf 指向的緩存中,如果在還未讀入 num 個字符時就到了文件尾,可以用成員函數 int gcount();來取得實際讀取的字符數;而 write() 從buf 指向的緩存寫 num 個字符到文件中,值得注意的是緩存的類型是 unsigned char *,有時可能需要類型轉換。

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全部寫到yyy.yyy中 in.read((unsigned char*)n,sizeof(n));//從xxx.xxx中讀取指定個整數,注意類型轉換 in.close();out.close();

四、檢測EOF 成員函數eof()用來檢測是否到達文件尾,如果到達文件尾返回非0值,否則返回0。原型是int eof();

例:  if(in.eof())ShowMessage("已經到達文件尾!");

五、文件定位 和C的文件操作方式不同的是,C++ I/O系統管理兩個與一個文件相聯系的指針。一個是讀指針,它說明輸入操作在文件中的位置;另一個是寫指針,它下次寫操作的位置。每次執行輸入或輸出時, 相應的指針自動變化。所以,C++的文件定位分為讀位置和寫位置的定位,對應的成員函數是 seekg()和 seekp(),seekg()是設置讀位置,seekp是設置寫位置。它們最通用的形式如下:

istream &seekg(streamoff offset,seek_dir origin); ostream &seekp(streamoff offset,seek_dir origin);

streamoff定義於 iostream.h 中,定義有偏移量 offset 所能取得的最大值,seek_dir 表示移動的基准位置,是一個有以下值的枚舉:

ios::beg:  文件開頭 ios::cur:  文件當前位置 ios::end:  文件結尾
這兩個函數一般用於二進制文件,因為文本文件會因為系統對字符的解釋而可能與預想的值不同。

例:

file1.seekg(1234,ios::cur);//把文件的讀指針從當前位置向后移1234個字節 file2.seekp(1234,ios::beg);//把文件的寫指針從文件開頭向后移1234個字節

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文本文件讀寫:

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


int main()
{
    //文本文件打開方式設為可讀寫
//     fstream outfile("f1.dat",ios::out|ios::in);
//     if (!outfile)
//     {
//         cout<<"open error!"<<endl;
//          exit(1);
// }

// char a[10]; // cout<<"輸入十個數字"<<endl; // //寫入文件中 // for (int i=0;i<10;i++) // { // cin>>a[i]; // outfile<<a[i]<<' '; // } // //從文件讀取 // for (int i=0;i<10;i++) // { // outfile>>a[i]; // cout<<a[i]<<' '; // } // outfile.close(); //從鍵盤讀入一行字符,將其中的字母存在磁盤文件 // ofstream outfile("f2.dat"); // if (!outfile) // { // cout<<"open error"<<endl; //   exit(1);
// } // char c[80]; // cin.getline(c,80);//最多提取80個字符,或者遇到默認終止符\n結束 // for (int i=0;c[i]!='\0';i++) // { // if (c[i]>=65&&c[i]<=90||c[i]>=97&&c[i]<=122) // { // //outfile.put(c[i]);或者 // outfile<<c[i]; // cout<<c[i]; // } // } // cout<<endl; // outfile.close(); //從上面的文件讀入字符,將其中的小寫字母改寫為大寫字母在存在f3文件 ifstream infile("f2.dat"); if (!infile) { cout<<"openerrr";   exit(1);
} ofstream outfile3(
"f3.dat"); if (!outfile3) { cout<<"error";   exit(1);
}
char ch; while (infile>>ch/*infile.get(ch)*/) { if (ch>=97&&ch<=122) { ch=ch-32; } outfile3<<ch; cout<<ch; } cout<<endl; infile.close(); outfile3.close(); return 0; }

二進制文件讀寫:

主要用istream類的成員函數read 和write來實現 ,成員函數原型:

istream& read(char *buffer,int len);

ostream& write(const char *buffer,int len);

字符指針指向內存中一段存儲空間,len是讀寫的字節數。

 

#include <fstream>
#include <iostream>
using namespace std;
struct student 
{
    char name[20];
    int num;
    int age;
    char sex;
};
int main()
{
    student stu[3]={"Li",1001,18,'f',"Fun",1002,19,'f',"Wa",1003,17,'m'};
    ofstream outfile("student.dat",ios::binary);//和文件后綴名沒關系,即使寫成student.txt還是打開亂碼,因為編碼是自定義的,默認的字符編碼解釋不了的。
    if (!outfile)
    {
        cerr<<"open erroe";
        exit(1);
    }
//     for (int i=0;i<3;i++)
//     {
//         //outfile.write((char *)&stu[i],sizeof(stu[i]));
//         outfile.write((char *)(stu+i),sizeof(stu[i]));
//     }
    //取代for循環,直接一句話
    outfile.write((char *)stu,sizeof(stu));
    outfile.close();

    
    //讀取
    ifstream infile("student.dat",ios::binary);
    if (!infile)
    {
        cerr<<"open error";
        exit(1);
    }
     student stu2[3];
     infile.read((char*)stu2,sizeof(stu2));
    infile.close();

    //打印
    for (int i=0;i<3;i++)
    {
        cout<<stu2[i].name<<endl;
        cout<<stu2[i].age<<endl;
        cout<<stu2[i].num<<endl;
        cout<<stu2[i].sex<<endl;

    }
    return 0;
    
}

注意

fstream iofile("student.dat",ios::in|ios::out|ios::binary);

if(!iofile)

{cout<<"open error";

exit(1);} //不知道為何新建一個能輸入輸出的二進制文件總會出錯,二上面例子中新建一個輸入輸出的文本文件可以。

隨機訪問二進制數據文件

利用seekg(),seekp等成員函數移動指針,隨機的訪問文件中任意位置上的數據。

舉例:(文件讀寫有兩個指針,讀文件指針和寫指針。)

iofile.seekg(2*sizeof(stu[2]),ios::beg);把輸入指針移動到第三個學生數據開頭

iofile.read((char *)&stu2[0],sizeof(stu2[0]));

iofile.seekp(2*sizeof(stu[2]),ios::beg);把輸出指針移動到第三個學生數據開頭

iofile.write((char *)&stu2[0],sizeof(stu2[0]));


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