【c++】文件操作
1. c++中的文件
2. 文件的打开和关闭
3. 文本文件的读写
4. 二进制文件的读写
5. 文件的定位
6. 文件的随机访问
参考：
《c++从入门到精通》 人民邮电出版社
1.C++中的文件
在c++中，文件按存储格式分为两种类型：
文本文件（又称ASCII码文件或字符文件）
二进制文件（又称字节文件）
在字符文件中，每个字节单元的内容为字符的ASCII码。
在字节文件中，文件内容是数据的内部表示，是从内存中直接复制过来的。
（1）对于字符信息，数据的内部表示就是ASCII码表示，所以在文本文件和二进制文件中保存的字符信息没有差别。
（2）但对于数值信息，数据的内部表示和ASCII码表示截然不同。
什么是文件？
文件是相关数据的集合。计算机中的程序、数据、文档通常都组织成文件存储在外存储器中。
由于输入输出设备具有字节流特征，所以操作系统也把他们看作是文件。例如：键盘是输入文件，显示器、打印机是输出文件。对于输入文件，只能从文件中读取数据（例如键盘）；对于输出文件，智能向文件写入（例如打印机文件）。
C++如何使用文件？
要在程序中使用文件，需要包含“#include<fstream>”命令。由它提供文件流类：
ifstream（输入文件流类）
ofstream（输出文件流类）
fstream（输入输出文件流类）
文件在c++ 看来是字符流或二进制流，统称为文件流。要使用一个文件流，应遵循以下步骤：
（1） 先打开一个文件，目的是将一个文件流对象与某个磁盘文件联系起来。
（2） 然后，使用文件流对象的成员函数，将数据写入或读出。
（3） 关闭文件，即将文件流对象与磁盘文件脱离关系。
2.文件的打开和关闭
打开文件的方式有两种：
（1）用文件流的成员函数::open()打开文件
（2）用文件流类的构造函数打开文件
（1）用文件流的成员函数::open()打开文件
参数说明：
第一个参数：是要打开的文件名（可含路径）
第二个参数：指定文件的打开方式
第三个参数：指定打开文件时的保护方式，该参数与操作系统有关，通常使用默认值filebuf::openprot。
下表是对文件打开方式的说明。
(2) 用文件流类的构造函数打开文件
ifstream、ofstream 、fstream 3个文件流类的构造函数所带有的参数与 各自的成员函数open()的参数完全相同，具体方式如下：
(3) 判断打开文件是否成功
为了避免文件打开失败产生的异常错误，通常使用异常处理以提高程序的可靠性。判断文件打开与否的语句是：
//成员函数open()
ifstream f1;
f1.open("text.txt",ios::in);
if(! f1)
{
cout<<"不能打开文件"<<endl;
exit(1);
}
或者：
//构造函数ifstream
ifstream f1("text.txt",ios::in);
if(! f1)
{
cout<<"不能打开文件"<<endl;
exit(1);
}
关闭文件
文件读写完毕，通常要关闭文件，目的是把暂存在内存缓冲区中的内容写入到文件中，并归还打开文件时申请的内存资源。这有利于系统回收相应的资源。
利用每个文件流类中的成员函数close()即可以实现关闭文件操作。
3.文本文件的读写
对文件流对象的基本操作和标准输入输出流的操作相同，即可通过提取运算符“>>”和插入运算符“<<”来读写文件。
程序实例：复制文本文件内容从f1->f2
//文件打开.cpp
#include<iostream>
#include<stdio.h>
#include<fstream>
#include<stdlib.h> // exit
using namespace std;
int main()
{
ifstream f1("in.txt",ios::in );
ofstream f2("out.txt",ios::out );
if(! f1)
{
cout<<"不能打开文件:in.txt"<<endl;
exit(1);
}
if(! f2)
{
cout<<"不能打开文件:out.txt"<<endl;
exit(1);
}
//复制操作
char ch;
while(f1>>ch) //从f1中读取
{
cout<<ch;
f2<<ch; //向f2输出（即写入）
}
f1.close();
f2.close();
return 0;
}
实验结果：
In.txt
Out.txt
4.二进制文件的读写
对二进制文件的读写要使用到文件流的成员函数read()和write()。读写时，数据不做任何变换，直接传送。
读操作
二进制文件的读，使用到文件流的成员函数read()。
这三个成员函数的功能相同，都是从二进制文件中读取n个字节数据到t指针所指的缓冲区。
注意：指针类型为字符型char*/unsigned/signed char*。其他类型的指针要做强制类型转换。
写操作
二进制文件的写，使用到文件流的成员函数write()。
这三个成员函数的功能相同，都是t指针所指的缓冲区 写入n个字节数据 到二进制文件中。
实例：向文件中写入1-100内的偶数。
方法一：按int型字节输入
for(int i=2;i<100;i=i+2)
{
f1.write((char *) &i,sizeof( int )); //将整型指针转化为字符型指针
}
会发现每一个数据是占四个字节（int型），（其余三个0代表NULL空字符，用来补位）。
方法二：按char型字节数写入
for(int i=2;i<100;i=i+2)
{
f1.write((char *) &i,sizeof(char)); //将整型指针转化为字符型指针
}
会发现每一个数据是占1个字节（char型）。
完整实例代码如下：
//二进制文件读取.cpp
#include<iostream>
#include<stdio.h>
#include<fstream>
#include<stdlib.h> // exit
using namespace std;
int main()
{
ofstream f1("out.dat",ios::out | ios::binary); //创建文件
if(! f1)
{
cout<<"不能打开文件:out.dat"<<endl;
exit(1);
}
for(int i=2;i<100;i=i+2)
{
f1.write((char *) &i,sizeof(int)); //将整型指针转化为字符型指针
}
f1.close();
cout<<"二进制文件写入完毕！"<<endl;
ifstream f2;
f2.open("out.dat",ios::in |ios::binary); //二进制文件的读写要表明文件类型
if(! f2)
{
cout<<"不能打开文件:out.dat"<<endl;
exit(1);
}
char ch;
f2.unsetf(ios::skipws); //跳过空格
while(f2>>ch)
{
if((ch)==NULL) ; //过滤空字符
else cout<<(int)ch<<" "; //只显示非空字符
}
return 0;
}
运行结果：
5.文件的定位
C++把每一个文件都看成一个有序的流，如图所示，每一个文件或以EOF(文件结束符)结束，或者在特定的字节号处结束。
当打开一个文件时，该文件就和某个文件流关联起来了。对文件进行读写实际上受到文件定位指针的控制：
输入流的指针也称为读指针。每一次提取操作>>将从读指针当前位置开始，然后每一次提取操作自动将读指针向文件尾部移动。
输出流的指针也称为写指针。每一次插入操作<<将从写指针当前位置开始，然后每一次插入操作，自动将写指针向文件尾部移动。
除了顺序读写，文件流类还支持文件的随机读写，即从文件的任何位置读或写数据。在C++中，可以由程序移动文件指针，从而实现文件的随机访问，即可读写文件流中的任意一段内容。
一般文本文件很难准确定位，所以随机访问多用于二进制文件。
使用举例如下：
6.二进制文件随机读取
文件随机访问分两步：
1. 先将文件读写位置移动到指定位置
2. 再用文件读写函数读取或写入数据
例如：将文件指针从当前位置 后移20*4个字节，再进行读取。
核心代码：
f2.seekg(20*sizeof(int) ,ios::cur); //将文件指针从当前位置 后移20*4个字节
for(int i=0;i<100&& !f2.eof(); i++)
{
f2.read((char *) &ch,sizeof(int )); //读取方式和写入方式相匹配
cout<<ch<<" ";
}
完整代码：
//二进制文件随机读取.cpp
#include<iostream>
#include<stdio.h>
#include<fstream>
#include<stdlib.h> // exit
using namespace std;
int main()
{
ofstream f1("out.dat",ios::out | ios::binary); //创建文件
if(! f1)
{
cout<<"不能打开文件:out.dat"<<endl;
exit(1);
}
for(int i=2;i<100;i=i+2)
{
f1.write((char *) &i,sizeof(int)); //将整型指针转化为字符型指针
}
f1.close();
cout<<"二进制文件写入完毕！"<<endl;
ifstream f2;
f2.open("out.dat",ios::in |ios::binary);
if(! f2)
{
cout<<"不能打开文件:out.dat"<<endl;
exit(1);
}
int ch;
f2.seekg(20*sizeof(int) ,ios::cur); //将文件指针从当前位置 后移10*4个字节
for(int i=0;i<100&& !f2.eof(); i++)
{
f2.read((char *) &ch,sizeof(int )); //读取方式和写入方式相匹配
cout<<ch<<" ";
}
f2.close();
return 0;
}
运行结果：
从结果可发现，确实是从开头位置后移了20*4个字节，即10个int型数字后，开始读取的。
------------------------------------------- END -------------------------------------