C++ fstream用法
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ofstream是從內存到硬盤，ifstream是從硬盤到內存，其實所謂的流緩衝就是內存空間;
在C++中，有一個stream這個類，所有的I/O都以這個“流”類爲基礎的，包括我們要認識的文件I/O，stream這個類有兩個重要的運算符：
1. **插入器(<<)** 向流輸出數據。比如說系統有一個默認的標準輸出流(cout)，一般情況下就是指的顯示器，所以，cout<<"Write Stdout"<<'\n';就表示把字符串"Write Stdout"和換行字符('\n')輸出到標準輸出流。
2. **析取器(>>)** 從流中輸入數據。比如說系統有一個默認的標準輸入流(cin)，一般情況下就是指的鍵盤，所以，cin>>x;就表示從標準輸入流中讀取一個指定類型(即變量x的類型)的數據。
在C++中，對文件的操作是通過stream的子類fstream(file stream)來實現的，所以，要用這種方式操作文件，就必須加入頭文件fstream.h。下面就把此類的文件操作過程一一道來。
## 一、打開文件
在fstream類中，有一個成員函數open()，就是用來打開文件的，其原型是：
```clike=
void open(const char* filename,int mode,int access);
```
**參數：**
- filename： 要打開的文件名
- mode： 要打開文件的方式
- access： 打開文件的屬性
### mode
打開文件的方式在類ios(是所有流式I/O類的基類)中定義，常用的值如下：
- ios::app： 以追加的方式打開文件
- ios::ate： 文件打開後定位到文件尾，ios:app就包含有此屬性
- ios::binary： 以二進制方式打開文件，缺省的方式是文本方式。兩種方式的區別見前文
- ios::in： 文件以輸入方式打開（文件數據輸入到內存）
- ios::out： 文件以輸出方式打開（內存數據輸出到文件）
- ios::nocreate： 不建立文件，所以文件不存在時打開失敗
- ios::noreplace：不覆蓋文件，所以打開文件時如果文件存在失敗
- ios::trunc： 如果文件存在，把文件長度設爲0
可以用“或”把以上屬性連接起來，如ios::out|ios::binary
### access
打開文件的屬性取值是：
- 0：普通文件，打開訪問
- 1：只讀文件
- 2：隱含文件
- 4：系統文件
可以用“或”或者“+”把以上屬性連接起來，如3或1|2就是以只讀和隱含屬性打開文件。
例如：以二進制輸入方式打開文件c:\config.sys fstream file1; file1.open("c:\config.sys",ios::binary|ios::in,0);
如果open函數只有文件名一個參數，則是以讀/寫普通文件打開，即： file1.open("c:\config.sys"); <=> file1.open("c:\config.sys",ios::in|ios::out,0);
另外，fstream還有和open()一樣的constructor，對於上例，在定義的時侯就可以打開文件了： fstream file1("c:\config.sys");
特別提出的是，fstream有兩個子類：ifstream(input file stream)和ofstream(outpu file stream)，ifstream默認以輸入方式打開文件，而ofstream默認以輸出方式打開文件。
```clike=
ifstream file2("c:\pdos.def");//以輸入方式打開文件
ofstream file3("c:\x.123");//以輸出方式打開文件
```
所以，在實際應用中，根據需要的不同，選擇不同的類來定義：如果想以輸入方式打開，就用ifstream來定義；如果想以輸出方式打開，就用ofstream來定義；如果想以輸入/輸出方式來打開，就用fstream來定義。
## 二、關閉文件
打開的文件使用完成後一定要關閉，fstream提供了成員函數close()來完成此操作，如：file1.close();就把file1相連的文件關閉。
## 三、讀寫文件
讀寫文件分爲文本文件和二進制文件的讀取，對於文本文件的讀取比較簡單，用插入器和析取器就可以了；而對於二進制的讀取就要複雜些，下要就詳細的介紹這兩種方式
### 1、文本文件的讀寫
文本文件的讀寫很簡單：用插入器(<<)向文件輸出；用析取器(>>)從文件輸入。假設file1是以輸入方式打開，file2以輸出打開。示例如下：
```clike=
file2<<"I Love You";//向文件寫入字符串"I Love You"
int i;
file1>>i;//從文件輸入一個整數值。
```
這種方式還有一種簡單的格式化能力，比如可以指定輸出爲16進制等等，具體的格式有以下一些
| 操縱符 | 功能 | 輸入/輸出 |
| -------- | -------- | -------- |
| dec | 格式化爲十進制數值數據 | 輸入和輸出|
|endl |輸出一個換行符並刷新此流 |輸出|
|ends |輸出一個空字符 |輸出 |hex |格式化爲十六進制數值數據 |輸入和輸出|
|oct |格式化爲八進制數值數據 |輸入和輸出|
|setpxecision(int p) |設置浮點數的精度位數 |輸出|
比如要把123當作十六進制輸出：
```file1<<hex<<123;```
要把3.1415926以5位精度輸出：
`file1<<setpxecision(5)<<3.1415926`
### 2、二進制文件的讀寫
#### (1) put()
put()函數向流寫入一個字符，其原型是ofstream &put(char ch)，使用也比較簡單，如file1.put('c');就是向流寫一個字符'c'。
#### (2) get()
get()函數比較靈活，有3種常用的重載形式：
1. 和put()對應的形式：`ifstream &get(char &ch);`
功能是從流中讀取一個字符，結果保存在引用ch中，如果到文件尾，返回空字符。如`file2.get(x);`表示從文件中讀取一個字符，並把讀取的字符保存在x中。
2. 另一種重載形式的原型是： `int get();`
這種形式是從流中返回一個字符，如果到達文件尾，返回EOF，如x=file2.get();和上例功能是一樣的。
3. 還有一種形式的原型是：
`ifstream &get(char *buf,int num,char delim='\n')；`
這種形式把字符讀入由 buf 指向的數組，直到讀入了 num 個字符或遇到了由 delim 指定的字符，如果沒使用 delim 這個參數，將使用缺省值換行符'\n'。例如：
```clike
file2.get(str1,127,'A'); //從文件中讀取字符到字符串str1
//當遇到字符'A'或讀取了127個字符時終止。
```
#### (3) 讀寫數據塊
要讀寫二進制數據塊，使用成員函數read()和write()成員函數，它們原型如下：
```clike=
read(unsigned char buf,int num);
write(const unsigned char buf,int num);
```
read()從文件中讀取 num 個字符到 buf 指向的緩存中，如果在還未讀入 num 個字符時就到了文件尾，可以用成員函數 int gcount();來取得實際讀取的字符數；而 write() 從buf 指向的緩存寫 num 個字符到文件中，值得注意的是緩存的類型是 unsigned char *，有時可能需要類型轉換。
例：
```clike=
unsigned char str1[]="I Love You";
int n[5];
ifstream in("xxx.xxx"); ofstream out("yyy.yyy");
out.write(str1,strlen(str1));//把字符串str1全部寫到yyy.yyy中
in.read((unsigned char*)n,sizeof(n));//從xxx.xxx中讀取指定個整數，注意類型轉換
in.close();
out.close();
```
## 四、檢測EOF
成員函數eof()用來檢測是否到達文件尾，如果到達文件尾返回非0值，否則返回0。原型是int eof();
例： `if(in.eof()) ShowMessage("已經到達文件尾！");`
## 五、文件定位
和C的文件操作方式不同的是，C++ I/O系統管理兩個與一個文件相聯繫的指針。一個是讀指針，它說明輸入操作在文件中的位置；另一個是寫指針，它下次寫操作的位置。每次執行輸入或輸出時，相應的指針自動變化。所以，C++的文件定位分爲讀位置和寫位置的定位，對應的成員函數是seekg()和seekp()。seekg()是設置讀位置， seekp是設置寫位置。它們最通用的形式如下：
```c=
istream &seekg(streamoff offset,seek_dir origin);
ostream &seekp(streamoff offset,seek_dir origin);
```
streamoff定義於 iostream.h 中，定義有偏移量 offset 所能取得的最大值，seek_dir 表示移動的基準位置，是一個有以下值的枚舉：
```
ios::beg： 文件開頭
ios::cur： 文件當前位置
ios::end： 文件結尾
```
這兩個函數一般用於二進制文件，因爲文本文件會因爲系統對字符的解釋而可能與預想的值不同。例：
```
file1.seekg(1234,ios::cur); //把文件的讀指針從當前位置向後移1234個字節
file2.seekp(1234,ios::beg); //把文件的寫指針從文件開頭向後移1234個字節
```
## 附錄：fstream的用法範例
開一個文件
```c=
fstream f;
f.open("1.txt", ios::in | ios::binary);
if (!f.is_open()) // 檢查文件是否成功打開
cout << "cannot open file." << endl;
```
- ios::in與ios::bianry均爲int型，定義文件打開的方式。
- ios::in -- 打開文件用於讀。
- ios::out -- 打開文件用於寫，如果文件不存在，則新建一個；存在則清空其內容。
- ios::binary -- 以二進制bit流方式進行讀寫，默認是ios::text，但最好指定這種讀寫方式，即使要讀寫的是文本。因爲在ios::text模式下，在寫入時'\ n'字符將轉換成兩個字符：回車+換行（HEX: 0D 0A) 寫入，讀入時作逆轉換，這容易引起不必要的麻煩。
- ios::app -- 打開文件在文件尾進行寫入，即使使用了seekp改變了寫入位置，仍將在文件尾寫入。
- ios::ate -- 打開文件在文件尾進行寫入，但seekp有效。
讀寫位置的改變
```
f.seekg(0, ios::beg); // 改變讀入位置
g mean Get f.seekp(0, ios::end); // 改變寫入位置
```
p mean Put 第一個參數是偏移量offset(long)，第二個參數是offset相對的位置，三個值：
ios::beg -- 文件頭
ios::end -- 文件尾
ios::cur -- 當前位置
```clike
文件讀寫 char s[50];
f.read(s, 49);
s[50] = '\0'; // 注意要自己加上字符串結束符
char *s = "hello"; f.write(s, strlen(s));
```
補充 記得讀寫完成後用f.close()關閉文件。
例子 下面的程序用於刪除帶有行號的源程序中的行號。
```clike=
#include <iostream>
#include <fstream>
using namespace std;
//定義要刪除的行號格式，下面定義的是型如: #0001 的行號
const int LINE_NUM_LENGTH = 5;
const char LINE_NUM_START = '#';
int main(int argc, char *argv[])
{
fstream f;
char *s = NULL;
int n;
for (int i = 1; i < argc; i++)
{
cout << "Processing file " << argv[i] << "......";
f.open(argv[i], ios::in | ios::binary);
if (!f.is_open())
{
cout << "CANNOT OPEN"<< endl;
continue;
}
f.seekg(0, ios::end);
n = f.tellg(); // 文件大小
s = new char[n+1];
f.seekg(0, ios::beg);
f.read(s, n);
s[n] = '\0';
f.close();
// 採用一種簡單的判斷，遇到LINE_NUM_START後接一個數字，
// 則認爲它是一個行號.
for (int j = 0; j < n; j++)
{
if (s[j] == LINE_NUM_START &&
(s[j+1] >= '0' && s[j+1] <= '9'))
{
for (int k = j; k < j + LINE_NUM_LENGTH; k++)
s[k] = ' ';
}
}
f.open(argv[i], ios::out | ios::binary);
if (!f.is_open())
{
cout << "CANNOT OPEN" << endl;
delete[] s;
continue;
}
f.write(s, n);
f.close();
cout << "OK" << endl;
delete[] s;
}
return 0;
}
```
>https://www.byvoid.com/zht/blog/cpp-fstream
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