1. 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(输入设备为键盘,输出设备为显示器)为对象的。在实际应用中,常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。
和文件有关系的输入输出类主要在fstream.h这个头文件中被定义,在这个头文件中主要被定义了三个类,由这三个类控制对文件的各种输入输出操作,他们分别是ifstream、ofstream、fstream
,其中fstream类是由iostream类派生而来,他们之间的继承关系见下图所示:
由于文件设备并不像显示器屏幕与键盘那样是标准默认设备,所以它在fstream头文件中是没有像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,它是从istream类派生的,用来支持从磁盘文件的输入。ofstream类,它是从ostream类派生的,用来支持向磁盘文件的输出。
fstream类,它是从iostream类派生的,用来支持对磁盘文件的输入输出。
2. C++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
如:
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
第2行是调用输出文件流的成员函数open打开磁盘文件f1.dat,并指定它为输出文件, 文件流对象outfile将向磁盘文件f1.dat输出数据。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。
磁盘文件名可以包括路径,如"c:\new\f1.dat",如缺省路径,则默认为当前目录下的文件。
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,调用文件流类的构造函数来实现打开文件的功能。
几点说明:
-
新版本的I/O类库中不提供
ios::nocreate
和ios::noreplace
。 -
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。当文件指针移到最后,就会遇到文件结束EOF(文件结束符也占一个字节,其值为-1),此时流对象的成员函数eof的值为非0值(一般设为1),表示文件结束 了。
-
可以用“位或”运算符“|”对输入输出方式进行组合,如表13.6中最后3行所示那样。还可以举出下面一些例子:
ios::in | ios:: noreplace //打开一个输入文件,若文件不存在则返回打开失败的信息
ios::app | ios::nocreate //打开一个输出文件,在文件尾接着写数据,若文件不存在,则返回打开失败的信息
ios::out l ios::noreplace //打开一个新文件作为输出文件,如果文件已存在则返回打开失败的信息
ios::in l ios::out I ios::binary //打开一个二进制文件,可读可写
但不能组合互相排斥的方式,如 ios::nocreate l ios::noreplace。
- 如果打开操作失败,open函数的返回值为0(假),如果是用调用构造函数的方式打开文件的,则流对象的值为0。可以据此测试打开是否成功。如
if(outfile.open("f1.bat", ios::app) ==0)
cout <<"open error";
或
if( !outfile.open("f1.bat", ios::app) )
cout <<"open error";
3. C++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。如:
outfile.close( ); //将输出文件流所关联的磁盘文件关闭
所谓关闭,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,就不能再通过文件流对该文件进行输入或输出。 此时可以将文件流与其他磁盘文件建立关联,通过文件流对新的文件进行输入或输出。如:
outfile.open("f2.dat",ios::app|ios::nocreate);
此时文件流outfile与f2.dat建立关联,并指定了f2.dat的工作方式。
4. C++对ASCII文件的读写操作
如果文件的每一个字节中均以ASCII代码形式存放数据,即一个字节存放一个字符,这个文件就是ASCII文件(或称字符文件)。程序可以从ASCII文件中读入若干个字符,也可以向它输出一些字符。
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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“ >>”都巳在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,如同用cin、cout和<<、>>对标准设备进行读写一样。
-
用文件流的put、get、geiline等成员函数进行字符的输入输出,:用C++流成员函数put输出单个字符、C++ get()函数读入一个字符和C++ getline()函数读入一行字符。
int main(){
char* sourceFileName = "./source.txt";
char* targetFileName = "./target.txt";
//创建文件输入流对象
ifstream ism(sourceFileName, ios::in);
//创建文件输出流对象
ofstream osm(targetFileName,ios::out);
if (!ism){
cout << "文件打开失败!" << endl;
}
while (!ism.eof()){
char buf[1024] = { 0 };
ism.getline(buf,1024);
cout << buf << endl;
osm << buf << endl;
}
//关闭文件流对象
ism.close();
osm.close();
system("pause");
return EXIT_SUCCESS;
}
5. 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换地传送到磁盘文件,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的信息,因此它又称为字节文件。
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指定为以二进制形式传送和存储。二进制文件除了可以作为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。这是和ASCII文件不同的地方。
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istream类的成员函数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);
字符指针buffer指向内存中一段存储空间。len是读写的字节数。调用的方式为:
a. write(p1,50);
b. read(p2,30);
上面第一行中的a是输出文件流对象,write函数将字符指针p1所给出的地址开始的50个字节的内容不加转换地写到磁盘文件中。在第二行中,b是输入文件流对象,read 函数从b所关联的磁盘文件中,读入30个字节(或遇EOF结束),存放在字符指针p2所指的一段空间内。
class Person{
public:
Person(char* name,int age){
strcpy(this->mName, name);
this->mAge = age;
}
public:
char mName[64];
int mAge;
};
int main(){
char* fileName = "person.txt";
//二进制模式读写文件
//创建文件对象输出流
ofstream osm(fileName, ios::out | ios::binary);
Person p1("John",33);
Person p2("Edward", 34);
//Person对象写入文件
osm.write((const char*)&p1,sizeof(Person));
osm.write((const char*)&p2, sizeof(Person));
//关闭文件输出流
osm.close();
//从文件中读取对象数组
ifstream ism(fileName, ios::in | ios::binary);
if (!ism){
cout << "打开失败!" << endl;
}
Person p3;
Person p4;
ism.read((char*)&p3, sizeof(Person));
ism.read((char*)&p4, sizeof(Person));
cout << "Name:" << p3.mName << " Age:" << p3.mAge << endl;
cout << "Age:" << p4.mName << " Age:" << p4.mAge << endl;
//关闭文件输入流
ism.close();
system("pause");
return EXIT_SUCCESS;
}