C++ fstream详解[通俗易懂]

大家好，又见面了，我是你们的朋友全栈君。

C语言里面对文件的操作是通过文件指针，以及一些相关的函数，那么C++中是如何对文件进行操作的呢？没错，就是通过 fstream 这个文件流来实现的。当我们使用#include 时，我们就可以使用其中的 ifstream,ofstream以及fstream 这三个类了(ofstream是从内存到硬盘，ifstream是从硬盘到内存)，也就可以用这三个类来定义相应的对象了，这三个类分别代表一个输入文件，一个输出文件，以及一个输入输出文件。Ifstream类支持>>操作符，ofstream类支持<<操作符，fstream类同时支持>>和<<操作符。

C语言文件操作

函数 fopen（）将一个文件和一个流关联起来，并初始化一个类型为 FILE 的对象，该对象包含了控制该流的所有信息。这些信息包括指向缓冲区的指针；文件位置指示器，它指定了获取文件的位置；以及指示错误和文件结尾情况的标志。 每个用于打开文件的函数（也就是 fopen（）、freopen（）和 tmpfile（））都会返回一个指向 FILE 对象的指针，该 FILE 对象包含与被打开文件相关联的流。一旦打开了文件，就可以调用函数传递数据并对流进行处理。这些函数都把指向 FILE 对象的指针（通常称为 FILE 指针）作为它们的参数之一。FILE 指针指定了正在进行操作的流

FILE *fopen( const char * restrict filename,const char * restrict mode );
FILE *freopen(const char * restrict filename,
                  const char * restrict mode,
                  FILE * restrict stream );
FILE *tmpfile( void );

所有三个打开文件的函数 fopen（）、freopen（）和 tmpfile（），都会返回一个指针。如果成功，该指针就指向已打开的流，如果失败，该指针就为空指针

#include <stdio.h>
#include <stdbool.h>
_Bool isReadWriteable( const char *filename )
  FILE *fp = fopen( filename, "r+" );   // 打开一个文件以用于读写
  if ( fp != NULL )                             // fopen()是否执行成功
    fclose(fp);                                 // 成功：关闭文件，没有错误需要处理
    return true;
  else                                          // 失败
    return false;
}

关闭文件时需要使用函数 fclose（）

int fclose( FILE *fp );

正常返回：0。 异常返回：EOF，表示文件在关闭时发生错误。

C++文件操作

1.直接使用流对象进行文件的操作，默认方式如下：

ofstream out("...", ios::out);
ifstream in("...", ios::in);
fstream foi("...", ios::in|ios::out);

文件写操作

 // writing on a text file
#include <fiostream.h>
int main () { 
    ofstream out("out.txt");
    if (out.is_open()) 
        out << "This is a line.\n";
        out << "This is another line.\n";
        out.close();
    return 0;
}

文件读操作

 // reading a text file
#include <iostream.h>
#include <fstream.h>
#include <stdlib.h>
int main () { 
char buffer[256];
ifstream in("test.txt");
if (! in.is_open())
 cout << "Error opening file"; exit (1); }
while (!in.eof() )
in.getline (buffer,100);
cout << buffer << endl;
return 0;
}

2.open函数

void open ( const char * filename,  
ios_base::openmode mode = ios_base::in | ios_base::out );  
void open(const wchar_t *_Filename,  
ios_base::openmode mode= ios_base::in | ios_base::out,  
int prot = ios_base::_Openprot)；

参数：

filename 操作文件名

mode 打开文件的方式

prot 打开文件的属性 //基本很少用到，在查看资料时，发现有两种方式

**打开文件的方式（mode ）： **

ios::app：　　　 //以追加的方式打开文件  
ios::ate：　　　 //文件打开后定位到文件尾，ios:app就包含有此属性  
ios::binary：　 //以二进制方式打开文件，缺省的方式是文本方式。两种方式的区别见前文  
ios::in：　　　  //文件以输入方式打开（文件数据输入到内存）  
ios::out：　　　 //文件以输出方式打开（内存数据输出到文件）  
ios::nocreate： //不建立文件，所以文件不存在时打开失败  
ios::noreplace：//不覆盖文件，所以打开文件时如果文件存在失败  
ios::trunc：　  //如果文件存在，把文件长度设为0

打开文件的属性取值（prot ）：

0：普通文件，打开访问  
1：只读文件  
2：隐含文件  
4：系统文件 
可以用“或”或者“+”把以上属性连接起来，如3或1|2就是以只读和隐含属性打开文件

状态标志符：

除了eof()以外，还有一些验证流的状态的成员函数（所有都返回bool型返回值）：

is_open()：文件是否正常打开
bad()：读写过程中是否出错(操作对象没有打开，写入的设备没有空间)
fail()：读写过程中是否出错(操作对象没有打开，写入的设备没有空间，格式错误--比如读入类型不匹配)
eof()：读文件到达文件末尾，返回true
good()：以上任何一个返回true，这个就返回false

要想重置以上成员函数所检查的状态标志，你可以使用成员函数clear()，没有参数

获得和设置流指针

- 对于所有的输入输出流都有至少一个指针，指向下一个要操作的位置
ofstream  put_point
ifstream  get_point
fstream  put_point和get_point
- 获取流指针位置
tellg(): 返回输入流指针的位置(返回类型long)
tellp(): 返回输出流指针的位置(返回类型long)
- 设置指针位置
seekg(long  position):  设置输入流指针位置为第position个字符(文件首位置为开始位置)
seekp(long  position):  设置输出流指针到指定位置

// position in output stream
#include <fstream> // std::ofstream
int main () { 
std::ofstream outfile;
outfile.open ("test.txt");
outfile.write ("This is an apple",16);
long pos = outfile.tellp();
outfile.seekp (pos-7);
outfile.write (" sam",4);
outfile.close();
return 0;
}

seekg ( off_type offset, seekdir direction ); seekp ( off_type offset, seekdir direction ); 使用这个原型可以指定由参数direction决定的一个具体的指针开始计算的一个位移(offset)。它可以是：

ios::beg 从流开始位置计算的位移 ios::cur 从流指针当前位置开始计算的位移 ios::end 从流末尾处开始计算的位移

//假设test.txt中的内容是HelloWorld
ifstream fin("test.txt",ios::in);
cout << fin.tellg();//输出0,流置针指向文本中的第一个字符，类似于数组的下标0
char c;
fin >> c;
fin.tellg();//输出为1,因为上面把fin的第一个字符赋值给了c,同时指针就会向后 移动一个字节（注意是以一个字节为单位移动）指向第二个字符
fin.seekg(0,ios::end);//输出10,注意最后一个字符d的下标是9，而ios::end指向的是最后一个字符的下一个位置
fin.seekg(10,ios::beg);//和上面一样，也到达了尾后的位置
//我们发现利用这个可以算出文件的大小
int m,n;
m = fin.seekg(0,ios::beg);
n =  fin.seekg(0,ios::end);
//那么n-m就是文件的所占的字节数
我们也可以从文件末尾出发，反向移动流指针，
fin.seekg(-10,ios::end);//回到了第一个字符

读取文件内容：

// print the content of a text file.
#include <iostream> // std::cout
#include <fstream> // std::ifstream
int main () { 
std::ifstream ifs;
ifs.open ("test.txt", std::ifstream::in);
char c = ifs.get();
while (ifs.good()) { 
std::cout << c;
c = ifs.get();
ifs.close();
return 0;
}

使用重载的’<<’ 或者 ‘>>’, 也可以使用成员函数来实现

#include <fstream>
using namespace std;
int main ()
ifstream fr;
ofstream fw;
char word[200]， line[200];
fw.open("write.txt");
fr.open("read.txt");
fr  >> word;    //读取文件，一个单词
fr.getline (line, 100);        //读取一行内容