C++语言基础——文件

文件操作

流系体系
流：数据从一个对象到另一个对象的传输。
功能：标准输入输出+文件处理

分类含义

文本流一串ASCII子符

二进制流一串二进制

分类	含义
文本流	一串ASCII子符
二进制流	一串二进制

‘ios’是抽象类
‘ostream’是‘cout’、‘clog’、‘cerr’的类

‘istream’是‘cin’的类

全局流变量	名称	缓存
‘cout’	标准输出流	带缓存
‘cin’	标准输入流	带缓存
‘clog’标准日志流	带缓存
‘cerr’	标准错误流	无缓存

输出流默认设置

类型	进制	对齐	填充	精度
整数	十进制	右对齐	空格	1
实数	十进制	右对齐	空格	6位数
字符串	-	右对齐	空格	字符串实际长度

格式控制

格式控制成员函数

流对象.格式控制成员函数(实参)

预定义格式控制函数
```
预定义格式控制函数(实参)
```
- 1

流的输出控制格式

进制	‘flags()’、‘setf()’、‘unsetf()’	‘setiosflags()’	‘dec’、‘oct’、‘hex’、‘showbase’	能继续使用
宽度	‘width(n)’	‘setw(n)’	-	不能连续

对齐	‘flags()’、‘setf()’、‘unsetf’	‘setiosflags()’	‘right’、‘left’、‘internal’	能连续使用
填充	‘fill(c)’	‘setfill(c)’	-	能连续使用

流的输出控制格式：‘dec’、‘oct’、‘hex’
数据输入成员函数
1. 子符输入成员函数：‘get()’
2. 子符串输入成员函数：‘getline()’

数据输出成员函数：‘put() ’

对齐方式

flag	manipulator	作用
‘ios::left’	‘left’	居左
‘ios::right’	‘right’	居右
‘ios::internal’	‘internal’	输出符号或进制后填充

#include <iostream>
using namespace std;

int main(){
    int n = -11;
    cout.width(6);
    cout.flags(ios::right);
    cout << n << endl;

    cout.width(6);
    cout.flags(ios::left);
    cout << n << endl;

    cout.width(6);
    cout.flags(ios::internal);
    cout << n << endl;
}

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

int main(){
    int n = -11;
    cout << setw(6) << right << n << endl;
    cout << setw(6) << left << n << endl;
    cout << setw(6) << internal << n << endl;
}

#include <iostream>
using namespace std;
int main(){
int n = -11;
    cout.width(6); cout << left << n << endl;
    cout.width(6); cout << right << n << endl;
    cout.width(6); cout << internal << n << endl;
}

整数输出格式

flag	manipulator	作用	是否默认
`ios::dec`	`dec`	十进制	是
`ios::oct`	`oct`	八进制	否
`ios::hex`	`hex`	十六进制	否
`ios::uppercase`	`uppercase`	使用大写输出十六进制	否
`ios::showbase`	`showbase`	输出带有进制的字符	否

#include <iostream>
using namespace std;
int main(){
    int n = 11;
    cout.flags(ios::dec);
    cout << n << endl;
    cout.flags(ios::hex);
    cout << n << endl;
    cout.flags(ios::oct);
    cout << n << endl;

    cout.flags(ios::showbase|ios::dec);
    cout << n << endl;
    cout.flags(ios::showbase|ios::oct);
    cout << n << endl;
    cout.flags(ios::showbase|ios::hex);
    cout << n << endl;

    cout.flags(ios::showbase|ios::uppercase|ios::dec);
    cout << n << endl;
    cout.flags(ios::showbase|ios::uppercase|ios::oct);
    cout << n << endl;
    cout.flags(ios::showbase|ios::uppercase|ios::hex);
    cout << n << endl;
}

#include <iostream>
using namespace std;
int main(){
    int n = 11;
    cout << dec << n << endl;
    cout << hex << n << endl;
    cout << oct << n << endl;

    cout << showbase << dec << n << endl;
    cout << oct << n << endl;
    cout << hex << n << endl;

    cout << uppercase << dec << n << endl;
    cout << oct << n << endl;
    cout << hex << n << endl;
}

浮点数八进制/十六进制不能输出结果。

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flag	作用	是否默认
‘ios::showpoint’	输出浮点数时，必须带小数点	否

浮点数输出格式

flag	作用	是否默认
‘ios::scientific’	科学计数法输出浮点数	否
‘ios::fixed’	定点数方式输出实数	是

定点数方式比浮点数方式更精确
取浮点数精确度时，设置‘ios::fixed’

#include <iostream>     // cout, std::fixed, std::scientific
using namespace std;

int main () {
  double a = 3.1415926534;
  double b = 2006.0;
  double c = 1.0e-10;

  cout.precision(5);
  cout << "default:\n";
  cout << a << endl << b << endl << c << endl;

  cout << "fixed:\n";
  cout.flags(ios::fixed);
  cout << a << endl << b << endl << c << endl;

  cout << "scientific:\n";
  cout.flags(ios::scientific);
  cout << a << endl << b << endl << c << endl;

  return 0;
}

#include <iostream>     // std::cout, std::fixed, std::scientific
#include <iomanip>
using namespace std;

int main () {
  double a = 3.1415926534;
  double b = 2006.0;
  double c = 1.0e-10;

  cout << setprecision(5)
       << "default:\n"
       << a << endl << b << endl << c << endl;

  cout << "fixed:\n" << fixed
       << a << endl << b << endl << c << endl;

  cout << "scientific:\n" << scientific
       << a << endl << b << endl << c << endl;

  return 0;
}

#include <iostream>     // std::cout, std::fixed, std::scientific

int main () {
  double a = 3.1415926534;
  double b = 2006.0;
  double c = 1.0e-10;

  std::cout.precision(5);
  std::cout << "default:\n";
  std::cout << a << '\n' << b << '\n' << c << '\n\n'

  std::cout << "fixed:\n" << std::fixed;
  std::cout << a << '\n' << b << '\n' << c << '\n\n'

  std::cout << "scientific:\n" << std::scientific;
  std::cout << a << '\n' << b << '\n' << c << '\n\n';

  return 0;
}

布尔类型输出格式

flag	manipulator	作用
‘ios::boolapha’	‘boolalpha’	把‘bool’值以字符串‘true’/‘false’输出

正数或十进制‘0’带‘+’

flag	manipulator	作用
‘ios::showpos’	‘showpos’	输出十进制0或者正数时，带‘+’

#include <iostream>     // std::cout, std::showpos, std::noshowpos
using namespace std;
int main () {
  int p = 1;
  int z = 0;
  int n = -1;
  cout << showpos   << p << '\t' << z << '\t' << n << endl;
  cout << noshowpos << p << '\t' << z << '\t' << n << endl;
  return 0;
}

#include <iostream>     // std::cout, std::showpos, std::noshowpos
using namespace std;
int main () {
  int p = 1;
  int z = 0;
  int n = -1;
  cout.setf(ios::showpos); cout << p << '\t' << z << '\t' << n << endl;
  cout.unsetf(ios::showpos); cout << p << '\t' << z << '\t' << n << endl;
  return 0;
}

字符串转化数字

istringstream iss(str);
int n;
iss >> n;

C++11提供如下函数简化字符串转函数

‘stoi()’、‘stol()’、‘stoul’、‘stoll’、‘stoull()’、‘stof()’、‘stod()’、‘stold()’

数字转化字符串

int n;
ostringstream oss;
oss << n;
oss.str();

‘string’字符串遍历

string str("abcdefg");

1 .C写法

for(size_t i = 0; i < str.size(); i++)
{
    cout << str[i] << endl;
}

2 .迭代器写法

for(string::iterator it = str.begin(); it != str.end();it++)
{
    cout << str[i] << endl; 
}

3 .STL ‘for_each’写法

void print(char c){
    cout << c << endl;
}
for_each(str.begin(),str.end(),print);

4 .C++11迭代器写法

for(string::iterator it = begin(str);it != end(str); it++){
    cout<< *it << endl;
}

或者

for(auto it = begin(str);it!=end(str);it++){
    cout<<*it<<endl;
}

5 .C++11 for新语法写法

for(char c : str){
    cout<<c<<endl;
}

或者

for(auto c : str){
    cout << c << endl;
}

6 .C++11 STL ‘for_each’与lamdba表达式

for_each(begin(str),end(str),[](char c){cout << c <<endl;});

向量遍历

vector<int> vec;
vec.push_back(1);
vec.push_back(2);
vec.push_back(3);
vec.push_back(4);
vec.push_back(5);

1 .C写法

for(size_t i = 0; i < vec.size(); i++){
    cout << vec[i] << endl;
}

2 .迭代器写法

for(vector<int>::iterator it = vec.begin(); it != vec.end();it++){
    cout<<*it<<endl;
}

3 .STL ‘for_each’写法

void print(int n){
    cout<< n << endl;
}
for_each(vec.begin(),vec.end(),print);

4 .C++迭代器写法

for(vector<int>::iterator it = begin(vec);it != end(vec);it++){
    cout << *it <<endl;
}

或者

for(auto it = begin(vec); it != end(vec);it++){
    cout<<*it<<endl;
}

5 .C++11 for新语法

for(int n : vec){
    cout << n << endl;
}

或者

for(auto n : vec){
    cout << n << endl;
}

6 . C++11 STL ‘for_each’与lamdba表达式

for_each(begin(vec),end(vec),[](int n){cout << n <<endl;});

C++文件读写

文件：文件名+文件内容（有序数据集合）
文件名：子符序列
文件数据格式：二进制文件/文本文件

C++文件操作流程
1. 打开文件
2. 读写文件
3. 关闭文件

打开/关闭文件

操作	代码
定义读文件流对象	‘ifstream读文件流对象’
定义写文件流对象	‘ofstream写文件流对象’
定义读写文件流对象	‘fstream读写文件流对象’
成员函数打开文件	‘文本流对象.open(文件名，文件打开方式)’
构造函数打开方式	‘文件流类对象(文件名,文件打开方式)’
判断文件是否打开	‘!文件流对象’
关闭文件	‘文件流对象.close(变量)’

文本文件读写

操作	代码
提取运算符读文件	‘文件流对象 >> 变量’
插入运算符写文件	‘文件流对象 << 变量’
成员函数读文件	‘文件流对象.get(变量)’
成员函数写文件	‘文件流对象.put(变量)’

二进制文件读写

操作	代码
读函数	‘read()’
写函数	‘write()’
测试文件结束	‘eof()’

文件打开方式

类型	代码
读	‘ios::in’
写	‘ios::out’
添加末尾	‘ios::app’
已存在文件	‘ios::nocreate’
未打开文件	‘ios::noreplace’
二进制	‘ios::binary’

* 文件对象指针位置函数

类型	代码
读	‘ios::in’
写	‘ios::out’
添加至行尾	‘ios::app’
已存在文件	‘ios::nocreate’
如果文件不存在则建立新文件,如果文件以存在则操作失败	‘ios::noreplace’
二进制	‘ios::binary’

文件对象指针位置函数

操作	代码
获取读位置	‘对象.tellg()’
获取写位置	‘对象.tallp()’
设置读位置	‘对象.seekg()’
设置写位置	‘对象.seekp()’

如果文件是以‘ios::app’文本追加方式打开，指针位置默认在文件结束，其他情况默认在文件开头。

文件对象状态符

操作	代码
判断文件对象状态是否正常	‘对象.good()’
重置文件对象状态	‘对象.clear()’

流式文件类型
1. ‘stream’流文件
2. 文件指针‘FILE*’

‘stream’流文件读写

ofstream fout(文件路径);
fin >> 变量;
fout.close();

‘ifstream’文件读

ifstream fin(文件路径);
fin >> 变量;
fin.close();

‘ofstream’文件写

‘fstream’文件–先写后读

fstream fs(文件路径);
if(fs){
    fs << 变量;
    fs.seekp(ios::beg);
    fs >> 变量;
    fs.close();
}

‘fstream’文件–先读后写

fstream fs(文件路径)
if(!fs){
    fs >> 变量;
    fs.clear();
    fs << 变量;
}

文件指针‘FILE’读写

‘FILE’文件指针读

FILE* fp = fopen(文件路径,"r");
fscanf( "hello", fp);
fclose(fp);

对象的序列化与反序列化
序列化：把对象转化成文本/二进制
反序列化：把文本/二进制转化成对象

文件重定向

freopen(文件路径，操作，标准IO);

操作：读(‘w’) 写(‘r’)

重定向写

freopen("out.txt","w",stdout);
cout << "out data" <<endl;

重定向读

freopen("in.txt","r",stdin);
string str;
cin >> str;

几种常见的文件读取方式对比（效率自上而下，第一个效率最高）
1. ‘ifstream’ + ‘fin’
2. ‘freopen’ + ‘cin’ + ‘sync_with_stdio(false)’

3. ‘FILE* ’ + ‘fscanf’
4. ‘freopen’ + ‘scanf’
5. ‘freopen’ + ‘cin’