C++文件 I/O操作

文件流类和文件流对象

输入输出是以系统指定的标准设备(标准设备:输入设备为键盘，输出设备为显示器)为对象。在实际的开发中，不可避免会以磁盘文件作为对象。即从磁盘文件读取数据，将数据输出到磁盘文件。

与文件输入输出有关的类主要定义在fstream.h头文件中，这个头文件主要包含了三个类，由这三个类控制对文件的各种输入输出操作。ifstream、ofstream、fstream。

由于文件设备不像显示器屏幕与键盘那样是标准默认设备，所以它在fstream.h头文件中式没有像cout那样预先定义的全局对象，所以我们必须自己定义一个该类的对象。

 ifstream类：从istream派生的，用来支持从磁盘文件输入

ofstream类：从ostream派生的，用来支持从磁盘文件输出

  fstream类：从iostream派生的，用来支持对磁盘文件的输入输出

C++文件的打开与关闭

打开文件：

所谓打开(open)文件是一种形象的说法，如同打开房门就可以进入房间活动一样。打开文件是指在文件读写之前做必要的准备工作。包括：

1).为文件流对象和指定的磁盘文件建立关联，以便使文件流流向指定的磁盘文件

2).指定文件的工作方式.如：该文件是作为输入文件还是输出文件,是ASCII文件还是二进制文件等

以上工作可以通过两种不同的方法实现：
1)调用文件流的成员函数open

        ofstream outfile;                                //定义ofstream类(输出文件流类)对象outfile

        outfile.open("f1.dat",ios::out);           //使文件流与f1.dat文件建立关联

        ios::out是I/O模式的一种，表示以输出方式打开一个文件，或者简单地说，此时f1.dat是一个输出文件，接收从内存输出的数据

2)在定义文件流对象时指定参数

        在声明文件流类时定义了带参数的构造函数，其中包含了打开磁盘文件的功能。因此，可以在定义文件流对象时指定参数，调用文件流对象的构造函数来实现打开文件的功能，

        ostream outfile("f1.dat",ios::out)；一般用此方式，比较方便

        作用与open函数相同,输入输出方式是在ios类中定义的，它们是枚举常量，有多种选择

几点说明:

        1)新版本的I/O类库中不提供ios::nocreate 和 ios::noreplace

        2)每一个打开的文件都有一个文件指针,该指针的初始位置由I/O方式指定，每次读写都从文件指针的当前位置开始。每读入一个字节，指针就后移一个字节。当文件指针移动到最后，就会遇到文件结束EOF(文件结束符要占用一个字节，其值为   -1)。此时流对象的成员函数eof的值为非0值，表示文件结束。  【fp.eof()!=0】

        3)可以用“位或”运算符“|”对输入输出方式进行组合

            ios::in | ios::noreplace

        4)如果打开操作失败，open函数的返回值为0，如果是调用构造函数的方式打开文件的，则流对象的值为0

           if(outfile.open("f1.dat",ios::app) == 0)   {cout<<"open error"<<endl;}

           if(!outfile.open("f1.dat",ios::app) == 0)  {cout<<"open error"<<endl;}

关闭文件:

 在对已打开的磁盘文件的读写操作完成后，应关闭该文件。关闭文件用成员函数close【outfile.close()】。所谓的关闭，实际上是解除该磁盘文件与文件流的关联，原来设置的工作方式也失效，这样就不能通过文件流对该文件进行输入或输出。

C++对ASCII文件的读写操作

如果文件每一个字节中均以ASCII代码形式存放数据(字符文件)

1)用流插入运算符“<<”和流提取运算符">>"输入输出标准类型的数据。"<<"和">>"都已在iostream中被重载为能用于ostream和istream类对象的标准类型的输入输出。由于ifstream和ofstream分别是ostream和istream类的派生类，因此它们从ostream和istream类继承了公用的重载函数，所以在对磁盘文件的操作中，可以通过文件流对象和流插入运算符"<<"及流提取运算符">>"实现对磁盘文件的读写。

2)用文件流的put、get、getline等成员函数进行字符输入输出操作

3)ostream是ofstream的基类，所以ostream中的公有成员函数在ofstream对象也可以用。istream与ifstream同理。

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

int main(void)
{

    char fileName[80];
    char buffer[256];

    cout<<"请输入一个文件名:";
    cin>>fileName;

    ofstream fout(fileName,ios::app);  //以追加的方式打开不存在则创建一个
    fout<<"111111\n";
    fout<<"222222\n";

    //cin.getline(buffer,256);   //从键盘键入
    cin>>buffer;
    fout<<buffer<<endl;
    fout.close();

    ifstream fin(fileName,ios::in);
    char ch;
    while (fin.get(ch))
    {
        cout<<ch;
    }
    
    fin.close();


    return 0;
}

补充:

        ofstream::ofstream(constchar *filename,int mode = ios::out,int                                                 penprot=filebuf::openprot);

        filename:要打开的文件名

        mode:打开文件的方式

        penprot:打开文件的属性

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。由于fstream类可以对文件同时进行读写操作，所以对它的对象进行初始化的时候一定要显示的指定mode和openprot参数。

 C++对二进制文件的读写操作

        二进制文件不是以ASCII代码存放数据的,它将内存中数据存储形式不加转移地传送到磁盘文件，因此它又称为内存数据的映像文件。因为文件中的信息不是字符数据，而是字节中的二进制形式信息，因此字节文件。

        对二进制文件的操作也需要先打开文件，用完后要关闭文件。在打开时要用ios::binary指定以二进制形式传送和存储。二进制文件除了可以输入文件或输出文件外，还可以是既能输入又能输出的文件。

 用成员函数read和write读写二进制文件

 对二进制文件的读写主要用fstream类成员函数read和write来实现。这两个成员函数的原型为：

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

//buffer是字符指针，指向内存中一段内存空间
//len是读写的字节数

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

class Teacher 
{
public:
    Teacher(int age,const char *name)
    {
        this->age  = age;
        this->name = name;
    }
    void prinT()
    {
        cout<<age<<"   "<<name<<endl;
    }
public:
    int     age;
    const char*   name;

};

int main(void)
{

    char fileName[255]="file.txt";
    ofstream fout(fileName,ios::binary);

    if(!fout)
    {
        cout<<"Unable to open"<<fileName<<endl;
        return -1;
    }

    Teacher t1(31,"31");
    Teacher t2(32,"32");

    fout.write((char *)&t1,sizeof(Teacher));
    fout.write((char *)&t2,sizeof(Teacher));
    fout.close();

    cout<<"保存对象到二进制文件里成功"<<endl;

    ifstream fin(fileName,ios::binary);
    if(!fin)
    {
        cout<<"Unable to open"<<fileName<<endl;
        return -1;
    }

    Teacher tmp(100,"100");
    fin.read((char *)&tmp,sizeof(Teacher));
    tmp.prinT();



    return 0;
}