C++ 文件二進制輸入輸出

文本文件和二進制文件

我們一般將文件分為文本文件和二進制文件。文本文件就是可以通過文本編輯器打開和編輯的文件，如使用Windows中的記事本（NotePad）或UNIX中的vi可以處理的文件。非文本文件都是二進制文件，我們不能直接使用文本編輯器編輯他們，而是通過計算機程序來處理的。常見的二進制文件，比如：圖片，視頻，音頻以及可執行文件。

也就是說，文本文件由字符序列構成，而二進制文件由二進制位序列構成。

但是從本質上說，文件都是二進制文件。因為對於計算機來說，它只能夠識別二進制的文件。我們所說的文本文件，其實本質也是二進制文件，只是通過編碼（encode）將二進制位轉換為了字符（編碼格式想必不用多說，常見的有ASCII，GBK，Unicode等），以便人類更好地閱讀。

因此我們說，文本I/O是建立在二進制I/O的基礎上的，在其之上提供了一層字符編碼/解碼的抽象。

二進制I/O不許要任何轉換。如果采用二進制I/O方式向文件中寫入一個數值，那么內存中存儲的值會原樣復制到文件中。

那么我們如何使用二進制I/O呢？在前邊的博客（C++ fstream和文件打開模式）提到過，要使用ios::binary打開文件。缺省條件下，文件是以文本文件打開的。

二進制文件的輸入和輸出

我們之前使用流操作符或者一些函數（put，get，getline）來讀寫文本文件。但是對於二進制文件，需要使用read和write函數，或者get、put、getline函數進行讀寫操作。

（為了方便下文用.dat文件表示二進制文件）

write函數

語法：

streamObject.write(const char* s, int size)

streamObject是流對象

s是一個字符數組

size是s的長度

下面看一個例子：

#include <iostream>
#include <fstream>
#include <string>

using namespace std;

int main()
{
    ofstream binaryio("city.dat", ios::binary);
    string city = "北京";

    binaryio.write(city.c_str(), sizeof(city));
    binaryio.close();

    cout << "二進制文件city.dat創建成功！" << endl;

    return 0;
}

運行結果：

 上面的例子中，寫入的是字符數據，但是很多情況下，我們要寫入非字符數據，如數字。那么我們可以使用reinterpret_cast來實現。此運算符可以將一個指針類型轉換為不相關的指針類型。它只是簡單地進行了指針值的二進制復制，並不改變指針所指向的數據。語法如下：

reinterpret_cast<datatype*>(address)

address是輸出數據的起始地址

datatype是希望轉換為的類型

在進行二進制I/O時，應轉換為char類型。

看下面的例子：

#include <iostream>
#include <fstream>
#include <string>

using namespace std;

int main()
{
    ofstream binaryio("temp.dat", ios::binary);
    int value = 120;

    binaryio.write(reinterpret_cast<char*>(&value), sizeof(value));
    binaryio.close();

    cout << "二進制文件temp.dat創建成功！" << endl;

    return 0;
}

運行結果：

 

 

 

 read函數

語法：

streamObject.read(const char* address, int size)

size指最大字節數，實際讀取的字符數可以從成員函數gcount中獲取。

#include <iostream>
#include <fstream>
#include <string>

using namespace std;

int main()
{
    ifstream binaryio("city.dat", ios::binary);
    char s[10];

    binaryio.read(s,10);
    cout << "讀入的字節數為：" << binaryio.gcount() << endl;
    s[binaryio.gcount()] = '\0';
    cout << s << endl;
    binaryio.close();

    return 0;
}

運行結果：

 

 如果想讀入非字符數據，那么仍然使用reinterpret_cast

#include <iostream>
#include <fstream>
#include <string>

using namespace std;

int main()
{
    ifstream binaryio("temp.dat", ios::binary);
    int value;

    binaryio.read(reinterpret_cast<char*>(&value),sizeof(value));
    cout << "讀入的字節數為：" << binaryio.gcount() << endl;
    cout << value << endl;
    binaryio.close();

    return 0;
}

運行結果：