ifstream 文件流用法详解c++

这里写图片描述
C++ 使用标准库类来处理面向流的输入和输出：

iostream 处理控制台 IO
fstream 处理命名文件 IO
stringstream 完成内存 string 的IO

每个IO 对象都维护一组条件状态 flags (eofbit, failbit and badbit)，用来指出此对象上是否可以进行 IO 操作。如果遇到错误—例如输入流遇到了文件末尾，则对象的状态变为是失效，所有的后续输入操作都不能执行，直到错误纠正。

头文件 <fstream>包含的多个文件流类，这里列出常用的4个：

ifstream Input file stream class (class )链接
ofstream Output file stream (class )链接
fstream Input/output file stream class (class )链接
filebuf File stream buffer (class )链接

一. 输入流 ifstream 用法

输入流的继承关系：

ios_base <- ios <- istream <- ifstream

Public member functions (1-6)

1， (constructor)
第一种不绑定文件，后续用open() 绑定。
第二种绑定文件 filename ，读取模式默认参数为 ios_base::in可以省略。

default (1) ifstream();
initialization (2)  
explicit ifstream (const char* filename, ios_base::openmode mode = ios_base::in);
explicit ifstream (const string& filename, ios_base::openmode mode = ios_base::in);

2，ifstream::open
打开文件filename，模式默认 ios_base::in

void open (const   char* filename,  ios_base::openmode mode = ios_base::in);
void open (const string& filename,  ios_base::openmode mode = ios_base::in);

函数参数：

filename 要打开文件的文件名
mode 打开文件的方式

member constant	stands for	access
in	input File	读的方式打开文件
out	output	写的方式打开文件
binary	binary	二进制方式打开
ate	at end	打开的时候定位到文件末尾
app	append	所有操作都定位到文件末尾
trunc	truncate	丢弃打开前文件存在的内容

3，ifstream:: is_open

bool is_open() const;

文件流对象与文件绑定，返回 true ,否则 false 。
4，ifstream:: close

void close();   //关闭文件流

5，ifstream:: rdbuf

filebuf* rdbuf() const;

返回一个 filebuf 对象指针，（The pointer to the internal filebuf object.）

6，ifstream:: operator =

copy(1)  ifstream& operator= (const ifstream&) = delete;
move(2)  ifstream& operator= (ifstream&& rhs);

等号运算符禁止使用左值引用，可以使用右值引用。(即右边的值必须是一个即将销毁的临时对象)

Public member functions inherited from istream (7-17)

7，std::istream::operator>>
输入终端 cin 和 ifstream 都是 istream 的子类，所以输入操作符 >> 用法相同。对变量进入输入的时候重载了常用的数据类型。

arithmetic types (1)    
istream& operator>> (bool& val);
istream& operator>> (short& val);
istream& operator>> (unsigned short& val);
istream& operator>> (int& val);
istream& operator>> (unsigned int& val);
istream& operator>> (long& val);
istream& operator>> (unsigned long& val);
istream& operator>> (long long& val);
istream& operator>> (unsigned long long& val);
istream& operator>> (float& val);
istream& operator>> (double& val);
istream& operator>> (long double& val);
istream& operator>> (void*& val);

stream buffers (2)  
istream& operator>> (streambuf* sb );

manipulators (3)    
istream& operator>> (istream& (*pf)(istream&));
istream& operator>> (ios& (*pf)(ios&));
istream& operator>> (ios_base& (*pf)(ios_base&));

8，istream::gcount

streamsize gcount() const;

返回最后一个输入操作读取的字符数目。
可以修改这个返回值的函数有：get,getline,ignore,peek,read, readsome,putback and unget. 其中函数peek, putback and unget 被调用后gcount()返回值为0。
9，istream::get

single character (1): //读取一个字符，遇到'\n',也从流中取出。
int get(); //字符按 int 返回
istream& get (char& c); // 读到c中

//读取n个 c 风格字符串到数组s中，遇到'\n'（或delim）停止读取，并把'\n'留在输入流中，若要读取多行，就要需要int get() 来取出'\n',才能读下一行。
c-string (2): 
istream& get (char* s, streamsize n);//默认delim是换行字符'\n'
istream& get (char* s, streamsize n, char delim) //指定读取停止字符 delim

stream buffer (3):  //内容读取到 streambuf 对象中。
istream& get (streambuf& sb);//默认delim是换行字符'\n'
istream& get (streambuf& sb, char delim);//指定读取停止字符 delim

下面的程序演示get()读取到streambuf 的用法。

#include <iostream>     // std::cout, std::streambuf, std::streamsize
#include <fstream>      // std::ifstream
using namespace std;

int main () {
    std::ifstream ifs ("test.txt");
    std::ofstream ofs ("out.txt");
    std::streambuf *pbuf = ofs.rdbuf();

    ifs.get(*pbuf);//默认读取截止字符是'\n', 所以读取一行停止，且没有读取'\n'。
    pbuf->sputc(ifs.get()); // '\n'并没有被读取到pbuf，所以需要get()来读取'\n',然后用函数sputc()加到 pbuf 中。
    ifs.get(*pbuf);  // 从流中取出了'\n' ，才能读取第二行
    pbuf->sputc(ifs.get());
    /*
    上面使用了函数 istream& get (streambuf& sb); 
    之后不能使用 istream& get (char* s, streamsize n);
    */
    char s[20];       
    ifs.get(s,20);//虽然输入流有第三行，但是没法读取。
    cout<<"get:"<<s<<endl;  //内容为空

    ofs.close();
    ifs.close();
    return 0;
}

10，istream::getline
读取一行到字符数组。

istream& getline (char* s, streamsize n );//默认delim是换行字符'\n'，遇到后丢弃，第二次读取从delim后开始读。
istream& getline (char* s, streamsize n, char delim );//自己定义停止符delim

<string> 头文件对getline()进行了重载，读取一行到字符串
std::getline (string)

(1) 
istream& getline (istream&  is, string& str, char delim);
istream& getline (istream&& is, string& str, char delim);
(2) 
istream& getline (istream&  is, string& str);
istream& getline (istream&& is, string& str);

11，istream::ignore

istream& ignore (streamsize n = 1, int delim = EOF);

从输入流中读取n个字符并且丢弃，或者读到delim字符再停止读取。

12，istream::peek

int peek();

返回输入流下一个字符，并把它留在输入流中，作为下一次读取的起点。返回值是整形ascll码值，可以用 char(c) 转化为字符。

13，istream::read

istream& read (char* s, streamsize n);

从输入流中提取n个字符，并把他们存数组s中，不检测内容，也不加字符串结尾符号‘\0’,实例：

// read a file into memory
#include <iostream>     // std::cout
#include <fstream>      // std::ifstream
int main () {
  std::ifstream is ("test.txt", std::ifstream::binary);
  if (is) {
    // get length of file:
    is.seekg (0, is.end);
    int length = is.tellg();
    is.seekg (0, is.beg);

    char * buffer = new char [length];

    std::cout << "Reading " << length << " characters... ";
    // read data as a block:
    is.read (buffer,length);

    if (is)
      std::cout << "all characters read successfully.";
    else
      std::cout << "error: only " << is.gcount() << " could be read";
    is.close();

    // ...buffer contains the entire file...

    delete[] buffer;
  }
  return 0;
}

14，istream::putback

istream& putback (char c);
// 用法，从输入流读取一个字符，再把它返回。
char c = std::cin.get(); 
std::cin.putback (c);

15，istream::unget

istream& unget();
// 返回最后一次读取的字符到输入流，类似putback()
char c = std::cin.get();
std::cin.unget();

16，istream::tellg
读取输入流中文件指针的位置，返回值可转化为 int。

streampos tellg();
// get length of file:
is.seekg (0, is.end);
int length = is.tellg();
is.seekg (0, is.beg);

17，istream::seekg
设定输入流中文件指针的位置。(1) 绝对位置 (2) 相对位置

(1)istream& seekg (streampos pos);
(2)istream& seekg (streamoff off, ios_base::seekdir way);

参数 pos 是流中的绝对位置可以转化为 int
参数 off 是偏移量，与way相关，类型是 int
参数 way 可以选下表中的任意一个常量。

value	offset is relative to…
ios_base::beg	beginning of the stream
ios_base::cur	current position in the stream
ios_base::end	end of the stream

Public member functions inherited from ios (18-21)

18，ios::good

bool good() const;
bool eof() const;
bool fail() const;
bool bad() const;

检测流的状态是否正常。当错误的状态flags (eofbit, failbit and badbit) 都没被设置的时候返回true
特定的错误状态可以用下面的函数（eof, fail, and bad）来检测。

iostate value (member constant)	indicates	good()	eof()	fail()	bad()	rdstate()
goodbit	No errors (zero value iostate)	true	false	false	false	goodbit
eofbit	End-of-File reached on input operation	false	true	false	false	eofbit
failbit	Logical error on i/o operation	false	false	true	false	failbit
badbit	Read/writing error on i/o operation	false	false	true	true	badbit

19，ios::operator!

bool operator!() const;
//Returns true if either failbit or badbit is set, and false otherwise.
// 有错误状态返回 true

int main () {
  std::ifstream is;
  is.open ("test.txt");
  if (!is)
    std::cerr << "Error opening 'test.txt'\n";
  return 0;
}

20，ios::operator bool

explicit operator bool() const;
C++11: Return true if none of failbit or badbit is set. false otherwise.
// 在条件语句中，无错误返回真，有错返回假。
int main () {
  std::ifstream is;
  is.open ("test.txt");
  if (is) {
    // read file
  }
  else {
    std::cerr << "Error opening 'test.txt'\n";
  }
  return 0;
}

21，ios::rdstate

iostate rdstate() const;
// Returns the current internal error state flags of the stream.
// 返回当前流中的内部错误状态，iostate二进制数，需要做位运算来获取其相应位置上的值。
//这个函数的功能可以被 good()，eof()，fail()，bad() 替换。
int main () {
  std::ifstream is;
  is.open ("test.txt");
  if ( (is.rdstate() & std::ifstream::failbit ) != 0 )
    std::cerr << "Error opening 'test.txt'\n";
  return 0;
}