C++ 檔案

risk3發表於2014-03-28
C++
在C++中，有一個stream這個類，所有的I/O都以這個“流”類為基礎的，包括我們要認識的檔案I/O，stream這個類有兩個重要的運算子： 

1、插入器(<<) 
　　向流輸出資料。比如說系統有一個預設的標準輸出流(cout)，一般情況下就是指的顯示器，所以，cout<<"WriteStdout"<<'\n';就表示把字串"Write Stdout"和換行字元('\n')輸出到標準輸出流。 

2、析取器(>>) 
　　從流中輸入資料。比如說系統有一個預設的標準輸入流(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型別(即變數x的型別)的資料。 

　　在C++中，對檔案的操作是通過stream的子類fstream(file stream)來實現的，所以，要用這種方式操作檔案，就必須加入標頭檔案fstream.h。下面就把此類的檔案操作過程一一道來。 

一、開啟檔案 
　　在fstream類中，有一個成員函式open()，就是用來開啟檔案的，其原型是： 

void open(const char* filename,int mode,int access); 

引數： 

filename：　　要開啟的檔名 
mode：　　　　要開啟檔案的方式 
access：　　　開啟檔案的屬性 
開啟檔案的方式在類ios(是所有流式I/O類的基類)中定義，常用的值如下： 

ios::app：　　　以追加的方式開啟檔案 
ios::ate：　　　檔案開啟後定位到檔案尾，ios:app就包含有此屬性 
ios::binary： 　以二進位制方式開啟檔案，預設的方式是文字方式。兩種方式的區別見前文 
ios::in：　　　 檔案以輸入方式開啟 
ios::out：　　　檔案以輸出方式開啟 
ios::nocreate： 不建立檔案，所以檔案不存在時開啟失敗　 
ios::noreplace：不覆蓋檔案，所以開啟檔案時如果檔案存在失敗 
ios::trunc：　　如果檔案存在，把檔案長度設為0 
　　可以用“或”把以上屬性連線起來，如ios::out|ios::binary 

　　開啟檔案的屬性取值是： 

0：普通檔案，開啟訪問 
1：只讀檔案 
2：隱含檔案 
4：系統檔案 
　　可以用“或”或者“+”把以上屬性連線起來 ，如3或1|2就是以只讀和隱含屬性開啟檔案。 

　　例如：以二進位制輸入方式開啟檔案c:\config.sys 

　　fstream file1; 
　　file1.open("c:\\config.sys",ios::binary|ios::in,0); 

　　如果open函式只有檔名一個引數，則是以讀/寫普通檔案開啟，即： 

　　file1.open("c:\\config.sys");<=>file1.open("c:\\config.sys",ios::in|ios::out,0); 

　　另外，fstream還有和open()一樣的建構函式，對於上例，在定義的時侯就可以開啟檔案了： 

　　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預設以輸入方式開啟檔案，而ofstream預設以輸出方式開啟檔案。 

　　ifstream file2("c:\\pdos.def");//以輸入方式開啟檔案 
　　ofstream file3("c:\\x.123");//以輸出方式開啟檔案 

　　所以，在實際應用中，根據需要的不同，選擇不同的類來定義：如果想以輸入方式開啟，就用ifstream來定義；如果想以輸出方式開啟，就用ofstream來定義；如果想以輸入/輸出方式來開啟，就用fstream來定義。 

二、關閉檔案 
　　開啟的檔案使用完成後一定要關閉，fstream提供了成員函式close()來完成此操作，如：file1.close();就把file1相連的檔案關閉。 

三、讀寫檔案 
　　讀寫檔案分為文字檔案和二進位制檔案的讀取，對於文字檔案的讀取比較簡單，用插入器和析取器就可以了；而對於二進位制的讀取就要複雜些，下要就詳細的介紹這兩種方式 

　　1、文字檔案的讀寫 
　　文字檔案的讀寫很簡單：用插入器(<<)向檔案輸出；用析取器(>>)從檔案輸入。假設file1是以輸入方式開啟，file2以輸出開啟。示例如下： 

　　file2<<"I Love You";//向檔案寫入字串"I Love You" 
　　int i; 
　　file1>>i;//從檔案輸入一個整數值。 

　　這種方式還有一種簡單的格式化能力，比如可以指定輸出為16進位制等等，具體的格式有以下一些 

操縱符 功能 輸入/輸出 
dec 格式化為十進位制數值資料 輸入和輸出 
endl 輸出一個換行符並重新整理此流 輸出 
ends 輸出一個空字元 輸出 
hex 格式化為十六進位制數值資料 輸入和輸出 
oct 格式化為八進位制數值資料 輸入和輸出 
setpxecision(int p) 設定浮點數的精度位數 輸出 

　　比如要把123當作十六進位制輸出：file1<<<123;要把3.1415926以5位精度輸出：FILE1<<<3.1415926。 

　　2、二進位制檔案的讀寫 
①put() 
　　put()函式向流寫入一個字元，其原型是ofstream &put(char ch)，使用也比較簡單，如file1.put('c');就是向流寫一個字元'c'。 

②get() 
　　get()函式比較靈活，有3種常用的過載形式： 

　　一種就是和put()對應的形式：ifstream &get(char &ch);功能是從流中讀取一個字元，結果儲存在引用ch中，如果到檔案尾，返回空字元。如file2.get(x);表示從檔案中讀取一個字元，並把讀取的字元儲存在x中。 

　　另一種過載形式的原型是： int get();這種形式是從流中返回一個字元，如果到達檔案尾，返回EOF，如x=file2.get();和上例功能是一樣的。 

　　還有一種形式的原型是：ifstream &get(char *buf,int num,chardelim='\n')；這種形式把字元讀入由 buf 指向的陣列，直到讀入了 num 個字元或遇到了由 delim 指定的字元，如果沒使用delim 這個引數，將使用預設值換行符'\n'。例如： 

　　file2.get(str1,127,'A');//從檔案中讀取字元到字串str1，當遇到字元'A'或讀取了127個字元時終止。 

③讀寫資料塊 
　　要讀寫二進位制資料塊，使用成員函式read()和write()成員函式，它們原型如下： 

　　　　read(unsigned char *buf,int num); 
　　　　write(const unsigned char *buf,int num); 

　　read()從檔案中讀取 num 個字元到 buf 指向的快取中，如果在還未讀入 num 個字元時就到了檔案尾，可以用成員函式 intgcount();來取得實際讀取的字元數；而 write() 從buf 指向的快取寫 num 個字元到檔案中，值得注意的是快取的型別是unsigned char *，有時可能需要型別轉換。 

例： 

　　　　unsigned char str1[]="I Love You"; 
　　　　int n[5]; 
　　　　ifstream in("xxx.xxx"); 
　　　　ofstream out("yyy.yyy"); 
　　　　out.write(str1,strlen(str1));//把字串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，注意型別轉換 
　　　　in.close();out.close(); 

四、檢測EOF 
　　成員函式eof()用來檢測是否到達檔案尾，如果到達檔案尾返回非0值，否則返回0。原型是int eof(); 

例：　　if(in.eof())ShowMessage("已經到達檔案尾！"); 

五、檔案定位 
　　和C的檔案操作方式不同的是，C++I/O系統管理兩個與一個檔案相聯絡的指標。一個是讀指標，它說明輸入操作在檔案中的位置；另一個是寫指標，它下次寫操作的位置。每次執行輸入或輸出時，相應的指標自動變化。所以，C++的檔案定位分為讀位置和寫位置的定位，對應的成員函式是 seekg()和seekp()，seekg()是設定讀位置，seekp是設定寫位置。它們最通用的形式如下： 

　　　　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，是一個有以下值的列舉： 

ios::beg：　　檔案開頭 
ios::cur：　　檔案當前位置 
ios::end：　　檔案結尾 
　　這兩個函式一般用於二進位制檔案，因為文字檔案會因為系統對字元的解釋而可能與預想的值不同。 

例： 

　　　　 file1.seekg(1234,ios::cur);//把檔案的讀指標從當前位置向後移1234個位元組 

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