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用C++进行简单的文件I/O操作

王朝vc·作者佚名  2006-01-17
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用C++进行简单的文件I/O操作

作者:John Peregrine

翻译:阿半

原文出处:Simple File I/O Using C++

序论

我曾发表过文件输入输出的文章,现在觉得有必要再写一点。文件 I/O 在C++中比烤蛋糕简单多了。

在这篇文章里,我会详细解释ASCII和二进制文件的输入输出的每个细节,值得注意的是,所有这些都是用C++完成的。

一、ASCII 输出

为了使用下面的方法, 你必须包含头文件<fstream.h>(译者注:在标准C++中,已经使用<fstream>取代<fstream.h>,所有的C++标准头文件都是无后缀的。)。这是

<iostream.h>的一个扩展集, 提供有缓冲的文件输入输出操作. 事实上, <iostream.h> 已经被<fstream.h>包含了,

所以你不必包含所有这两个文件, 如果你想显式包含他们,那随便你。我们从文件操作类的设计开始, 我会讲解如何进行ASCII I/O操作。

如果你猜是"fstream," 恭喜你答对了! 但这篇文章介绍的方法,我们分别使用"ifstream"?和 "ofstream" 来作输入输出。

如果你用过标准控制台流"cin"?和 "cout," 那现在的事情对你来说很简单。 我们现在开始讲输出部分,首先声明一个类对象。ofstream fout;

这就可以了,不过你要打开一个文件的话, 必须像这样调用ofstream::open()。

fout.open("output.txt");

你也可以把文件名作为构造参数来打开一个文件.

ofstream fout("output.txt");

这是我们使用的方法, 因为这样创建和打开一个文件看起来更简单. 顺便说一句, 如果你要打开的文件不存在,它会为你创建一个,

所以不用担心文件创建的问题. 现在就输出到文件,看起来和"cout"的操作很像。 对不了解控制台输出"cout"的人, 这里有个例子。

int num = 150;

char name[] = "John Doe";

fout << "Here is a number: " << num << "\n";

fout << "Now here is a string: " << name << "\n";

现在保存文件,你必须关闭文件,或者回写文件缓冲. 文件关闭之后就不能再操作了,

所以只有在你不再操作这个文件的时候才调用它,它会自动保存文件。 回写缓冲区会在保持文件打开的情况下保存文件, 所以只要有必要就使用它。

回写看起来像另一次输出, 然后调用方法关闭。像这样:

fout << flush; fout.close();

现在你用文本编辑器打开文件,内容看起来是这样:

Here is a number: 150 Now here is a string: John Doe

很简单吧! 现在继续文件输入, 需要一点技巧, 所以先确认你已经明白了流操作,对 "<<" 和">>" 比较熟悉了,

因为你接下来还要用到他们。继续…

二、ASCII 输入

输入和"cin" 流很像. 和刚刚讨论的输出流很像, 但你要考虑几件事情。在我们开始复杂的内容之前, 先看一个文本:

12 GameDev 15.45 L This is really awesome!

为了打开这个文件,你必须创建一个in-stream对象,?像这样。

ifstream fin("input.txt");

现在读入前四行. 你还记得怎么用"<<" 操作符往流里插入变量和符号吧?好,?在 "<<" (插入)?操作符之后,是">>" (提取)

操作符. 使用方法是一样的. 看这个代码片段.

int number;

float real;

char letter, word[8];

fin >> number; fin >> word; fin >> real; fin >> letter;

也可以把这四行读取文件的代码写为更简单的一行。

fin >> number >> word >> real >> letter;

它是如何运作的呢? 文件的每个空白之后, ">>" 操作符会停止读取内容, 直到遇到另一个>>操作符.

因为我们读取的每一行都被换行符分割开(是空白字符), ">>"

操作符只把这一行的内容读入变量。这就是这个代码也能正常工作的原因。但是,可别忘了文件的最后一行。

This is really awesome!

如果你想把整行读入一个char数组, 我们没办法用">>"?操作符,因为每个单词之间的空格(空白字符)会中止文件的读取。为了验证:

char sentence[101]; fin >> sentence;

我们想包含整个句子, "This is really awesome!" 但是因为空白, 现在它只包含了"This". 很明显,

肯定有读取整行的方法, 它就是getline()。这就是我们要做的。

fin.getline(sentence, 100);

这是函数参数. 第一个参数显然是用来接受的char数组. 第二个参数是在遇到换行符之前,数组允许接受的最大元素数量.

现在我们得到了想要的结果:“This is really awesome!”。

你应该已经知道如何读取和写入ASCII文件了。但我们还不能罢休,因为二进制文件还在等着我们。

三、二进制 输入输出

二进制文件会复杂一点, 但还是很简单的。 首先你要注意我们不再使用插入和提取操作符(译者注:<< 和 >> 操作符).

你可以这么做,但它不会用二进制方式读写。你必须使用read() 和write() 方法读取和写入二进制文件. 创建一个二进制文件, 看下一行。

ofstream fout("file.dat", ios::binary);

这会以二进制方式打开文件, 而不是默认的ASCII模式。首先从写入文件开始。函数write() 有两个参数。

第一个是指向对象的char类型的指针, 第二个是对象的大小(译者注:字节数)。 为了说明,看例子。

int number = 30; fout.write((char *)(&number), sizeof(number));

第一个参数写做"(char *)(&number)". 这是把一个整型变量转为char

*指针。如果你不理解,可以立刻翻阅C++的书籍,如果有必要的话。第二个参数写作"sizeof(number)". sizeof()

返回对象大小的字节数. 就是这样!

二进制文件最好的地方是可以在一行把一个结构写入文件。 如果说,你的结构有12个不同的成员。 用ASCII?文件,你不得不每次一条的写入所有成员。

但二进制文件替你做好了。 看这个。

struct OBJECT { int number; char letter; } obj;

obj.number = 15;

obj.letter = ‘M’;

fout.write((char *)(&obj), sizeof(obj));

这样就写入了整个结构! 接下来是输入. 输入也很简单,因为read()?函数的参数和 write()是完全一样的, 使用方法也相同。

ifstream fin("file.dat", ios::binary); fin.read((char *)(&obj), sizeof(obj));

我不多解释用法, 因为它和write()是完全相同的。二进制文件比ASCII文件简单, 但有个缺点是无法用文本编辑器编辑。 接着,

我解释一下ifstream 和ofstream 对象的其他一些方法作为结束.

四、更多方法

我已经解释了ASCII文件和二进制文件, 这里是一些没有提及的底层方法。

检查文件

你已经学会了open() 和close() 方法, 不过这里还有其它你可能用到的方法。

方法good() 返回一个布尔值,表示文件打开是否正确。

类似的,bad() 返回一个布尔值表示文件打开是否错误。 如果出错,就不要继续进一步的操作了。

最后一个检查的方法是fail(), 和bad()有点相似, 但没那么严重。

读文件

方法get() 每次返回一个字符。

方法ignore(int,char) 跳过一定数量的某个字符, 但你必须传给它两个参数。第一个是需要跳过的字符数。 第二个是一个字符,

当遇到的时候就会停止。 例子,

fin.ignore(100, ‘\n’);

会跳过100个字符,或者不足100的时候,跳过所有之前的字符,包括 ‘\n’。

方法peek() 返回文件中的下一个字符, 但并不实际读取它。所以如果你用peek() 查看下一个字符, 用get()

在peek()之后读取,会得到同一个字符, 然后移动文件计数器。

方法putback(char) 输入字符, 一次一个, 到流中。我没有见到过它的使用,但这个函数确实存在。

写文件

只有一个你可能会关注的方法.?那就是 put(char), 它每次向输出流中写入一个字符。

打开文件

当我们用这样的语法打开二进制文件:

ofstream fout("file.dat", ios::binary);

"ios::binary"是你提供的打开选项的额外标志. 默认的, 文件以ASCII方式打开, 不存在则创建, 存在就覆盖.

这里有些额外的标志用来改变选项。

ios::app

添加到文件尾

ios::ate

把文件标志放在末尾而非起始。

ios::trunc

默认. 截断并覆写文件。

ios::nocreate

文件不存在也不创建。

ios::noreplace

文件存在则失败。

文件状态

我用过的唯一一个状态函数是eof(), 它返回是否标志已经到了文件末尾。 我主要用在循环中。 例如, 这个代码断统计小写‘e’

在文件中出现的次数。

ifstream fin("file.txt");

char ch; int counter;

while (!fin.eof()) {

ch = fin.get();

if (ch == ‘e’) counter++;

}

fin.close();

我从未用过这里没有提到的其他方法。 还有很多方法,但是他们很少被使用。参考C++书籍或者文件流的帮助文档来了解其他的方法。

结论

你应该已经掌握了如何使用ASCII文件和二进制文件。有很多方法可以帮你实现输入输出,尽管很少有人使用他们。

我知道很多人不熟悉文件I/O操作,我希望这篇文章对你有所帮助。 每个人都应该知道. 文件I/O还有很多显而易见的方法,?例如包含文件 <stdio.h>.

我更喜欢用流是因为他们更简单。 祝所有读了这篇文章的人好运, 也许以后我还会为你们写些东西。

 
 
 
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