【C++】fstream文件操作

C語言使用FILE對文件進行操作，常用到的函數有fopen()、freopen()、fread()、fwrite()、fclose()等，分別用來打開文件、讀寫文件、關閉文件。

C++可以使用fstream文件流對文件進行操作，使用時需要引入頭文件：#include <fstream>。可以使用ifstream、ofstream、fstream文件流對文件進行輸入(讀)、輸出(寫)、輸入輸出(讀寫)操作。Ifstream支持>>操作，ofstream支持<<操作，fstream同時支持>>和<<操作。

本文簡單介紹C++文件流的操作：

目錄

       一、 打開、關閉文件

       二、 讀寫文件

       三、 定位文件指針、獲取文件大小

 　　四、 示例代碼

 

一、打開、關閉文件

1. 打開文件 fstream可以在聲明流對象時傳入文件名打開文件，也可以使用open()函數打開文件。
2. 關閉文件 文件打開后必須關閉，fstream提供close()函數關閉文件。

　　打開文件

• 使用構造函數聲明對象時打開文件，示例：

fstream file(filename, ios::in | ios::out);

• 使用open()函數打開文件，函數原型：

void open(const char* filename,int mode,int access);  // filename—文件名；mode—打開文件的模式；access—文件屬性

　　如果只傳入文件名，系統會自動根據文件類型選擇默認的打開模式。

　　打開文件模式mode及文件屬性access取值如下：

mode	打開文件模式	說明	access	文件屬性	說明
	ios::app	以追加的方式打開文件		0	普通文件，打開訪問
	ios::ate	文件打開后定位到文件尾，ios::app包含此屬性
	ios::binary	以二進制方式打開文件，默認是文本文件		1	只讀文件
	ios::in	以輸入方式打開，讀出文件內容
	ios::out	以輸出方式打開，寫入文件內容		2	隱含文件
	ios::nocreate	以不創建文件的方式打開文件，如果文件不存在，打開失敗
	ios::noreplace	以不覆蓋的方式打開文件，如果文件存在，打開失敗		4	系統文件
	ios::trunc	如果文件存在，清空文件內容

　　說明：

• 模式和屬性可以單獨使用給，也可以混合使用。混合使用時，用邏輯連接符或 |連接。
• ios::out模式默認會清空，即iios::out|ios::trunc和ios::out打開文件時都會清空文件。如果不想清空文件，那么設置讀寫模式為ios::out|ios::app，以這種模式打開文件后，數據會以追加的方式寫入到文件。

二、 讀寫文件

       fstream提供的讀寫操作有：<<、>>、read()、write()、put()、get()、getline()。根據文件類型可分為文本文件和二進制文件，根據讀寫方式可分為逐行讀寫和整塊讀寫。通常，文本文件使用逐行讀寫的方式，二進制文件使用整塊讀寫的方式。

       1. 文本文件讀寫

　　　　文本文件通常使用逐行讀寫的方式。逐行讀取文本文件時可以使用getline()函數。系統庫和fstream都提供了同名的getline()函數，不同點在於fstream文件流提供的getline()函數是C語言格式的，而系統庫提供的getline()函數是C++格式的，如下：

fstream提供的getline()函數	系統庫提供的getline()函數
ifstream in(“test.txt”); char temp[1024]’ while(!in.eof()) {     in.getline(temp,1024); }	ifstream in(text.txt); std::string strline; while(!in.eof()) {     getline(in,strline); }

　　　　逐行寫入文本文件可以使用操作符<<。

       2. 二進制文件的讀寫

              二進制文件通常整塊讀取或寫入，當然也可以讀寫單個字符，用到的函數包括：put()、get()、read()、write()。

              通常使用write()、put()函數寫入二進制文件。使用read()、get()讀取二進制文件。

• 讀寫數據塊

              使用read()和write()函數讀寫數據塊，原型如下：

    istream& read(char* buffer,int count);
    ofstream& write(char* buffer,int count);  //從buf指向的緩存向文件寫入count個字符。

              需要注意的是：read()函數從文件中讀取count個字符，讀取到buffer指向的緩存中，如果還未讀入num個字符就到了文件尾，可以用成員函數gcount()獲取實際讀取的字符數。

• 讀寫單個字符

              通常使用get()、put()函數讀寫單個字符

              put()函數向文件寫入一個字符，原型為ofstream& put(char ch);

              get()函數從文件讀取一個字符，有三種重載形式：

　　　　　　①     ifstream& get(char& ch); 　　從流中讀取一個字符，如果到文件尾，返回空字符。

　　　　　　②     int get(); 　　從流中返回一個字符，如果到達文件尾，返回EOF，

　　　　　　③     ifstream& get(char* buf,int count,char delim=”\n; 　　把字符讀入buf指向的緩存中，知道讀入了count個字符或者遇到delim指定的字符。

三、 定位文件指針、獲取文件大小

       C++的文件定位分為讀位置和寫位置的定位，對應的成員函數分別為seekg()和seekp()。

　　seekg()函數設置讀位置，seekp()設置寫位置。函數原型如下：

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

       　　　　offset表示偏移量，seek_dir表示移動的基准位置，取值如下：

              　　　　ios::beg          文件開頭

　　　　              ios::cur           文件當前位置

              　　　　ios::end          文件結尾

       示例：

    inFile.seekg(12,ios::beg);  // 把文件讀指針從開始位置向后移動12個字節
    outFile.seekp(12,ios::cur);  // 把文件寫指針從當前位置向后移動12個字節

　　獲取文件大小可以使用seekg()和tellg()或者seekp()和tellp()函數結合使用的方式獲取文件大小。

       示例：

    inFile.seekg(0,ios::end);  // 讀文件指針移動到文件末尾
    streampos ipos = inFile.tellg()；  //返回當前指針的位置，也就是文件的大小，單位是字節

四、 示例代碼

    //讀寫txt文件
    std::string in_read_txt = "in_read.txt";
    std::ifstream file_in_read_txt(in_read_txt);  // 讀取文件
    // 文本文件逐行讀取數據
    if(!file_in_read_txt.is_open())  // 判斷文件是否打開
    {
        std::string sErrmsg = "Open File FAIL";
        throw sErrmsg;
    }

    std::string strline;
    std::vector<std::string> vecLine;

    while (getline(file_in_read_txt,strline)) {  // 逐行獲取txt內容
        std::cout << strline << std::endl;
        vecLine.push_back(strline);
    }

    file_in_read_txt.close();

    // 文本文件逐行寫入
    std::string out_write_txt = "out_write.txt";
    std::ofstream file_out_write_txt(out_write_txt,std::ios::trunc);  // 寫入txt文件
    if(!file_out_write_txt.is_open())
    {
        std::string sErrmsg = "Open File FAIL";
        throw sErrmsg;
    }
    for(std::string& line : vecLine)
    {
        file_out_write_txt << line << std::endl;  //逐行寫入文件
    }
    file_out_write_txt.close();


    std::string in_read_bin = "in_read.bin";
    std::string out_write_bin = "out_write.bin";

    std::ifstream file_in_read_bin(in_read_bin,std::ios::binary);  // 以二進制方式讀取文件
    std::ofstream file_out_write_bin(out_write_bin,std::ios::binary);  // 以二進制方式寫入文件

    // 二進制文件獲取數據
    if(!file_in_read_bin.is_open())
    {
        std::string sErrmsg = "Open File FAIL";
        throw sErrmsg;
    }
    uchar binData[2048] = {0};
    file_in_read_bin.read((char*)binData,sizeof(binData));
    int iDataSize = file_in_read_bin.gcount();
    printf("Read Data Size = %d\n",iDataSize);
    for(int i=0;i<iDataSize;i++)
    {
        printf("0x%04x,0x%02x\n",i,binData[i]);
    }

    //使用get()函數獲取文件內容
    //  char chTemp;

    // 第一種用法
    //    while (file_in_read_bin.get(chTemp)) {
    //        printf("0x%02x\n",(uchar)chTemp);
    //    }

    // 第二種用法
    //    for(int i=0;i<1372;i++)
    //    {
    //        chTemp = file_in_read_bin.get();
    //        printf("0x%02x\n",(uchar)chTemp);
    //    }

    // 第三種用法
    //    file_in_read_bin.get((char*)binData,sizeof(binData));
    //    for(int i=0;i<sizeof(binData);i++)
    //    {
    //        printf("0x%04x,0x%02x\n",i,binData[i]);
    //    }

    file_in_read_bin.close();

    // 寫入bin文件
    if(!file_out_write_bin.is_open())
    {
        std::string sErrmsg = "Open File FAIL";
        throw sErrmsg;
    }
    file_out_write_bin.write((char*)binData,iDataSize);
    file_out_write_bin.close();