[c++] fstream的使用方法


  ofstream是從內存到硬盤,ifstream是從硬盤到內存,其實所謂的流緩沖就是內存空間;  
  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 mode, 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(文件數據輸入到內存)
    ios::out       // 文件以輸出方式打開(內存數據輸出到文件)
    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()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,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

 

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 << hex << 123;
  要把3.1415926以5位精度輸出:
    file1 << setpxecision(5) << 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

 

fstream的用法  
打開一個文件  
fstream f;  
f.open("1.txt", ios::in | ios::binary);  
if (!f.is_open()) // 檢查文件是否成功打開  
    cout << "cannot open file." << endl;  
ios::in與ios::bianry均為int型,定義文件打開的方式。  
ios::in -- 打開文件用於讀。  
ios::out -- 打開文件用於寫,如果文件不存在,則新建一個;存在則清空其內容。  
ios::binary -- 以二進制bit流方式進行讀寫,默認是ios::text,但最好指定這種讀寫方式,即使要讀寫的是文本。因為在ios::text模式下,在寫入時’\ n’字符將轉換成兩個字符:回車+換行(HEX: 0D 0A) 寫入,讀入時作逆轉換,這容易引起不必要的麻煩。ios::app -- 打開文件在文件尾進行寫入,即使使用了seekp改變了寫入位置,仍將在文件尾寫入。  
ios::ate -- 打開文件在文件尾進行寫入,但seekp有效。  
讀寫位置的改變  
f.seekg(0, ios::beg); // 改變讀入位置 g mean Get  
f.seekp(0, ios::end); // 改變寫入位置 p mean Put  
第一個參數是偏移量offset(long),第二個參數是offset相對的位置,三個值:  
ios::beg -- 文件頭    ios::end -- 文件尾    ios::cur -- 當前位置 

 

文件讀寫  
char s[50];  
f.read(s, 49);  
s[50] = ’\0’; // 注意要自己加上字符串結束符  
char *s = "hello";  
f.write(s, strlen(s));  
補充    記得讀寫完成后用f.close()關閉文件。  
例子    下面的程序用於刪除帶有行號的源程序中的行號。

 

#include <iostream>
#include <fstream>
using namespace std;
// 定義要刪除的行號格式,下面定義的是型如: #0001 的行號
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();
    // 采用一種簡單的判斷,遇到LINE_NUM_START后接一個數字,
    // 則認為它是一個行號.
    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;
}


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