C/C++ 檔案讀寫

MElephant發表於2022-03-26
C++

 

•前言

　　第一次接觸檔案讀寫是在大一的C語言教材中，當時哼哧吧唧的學的賊費勁，雖然最後也學會了，但好像沒怎麼用過。

　　在後來，就是在OJ上刷題的時候，編寫的程式碼有時候連樣例都不能通過；

　　這個時候就需要各種修改，然後各種輸入樣例，除錯起來顯得很費力，差不多這個時候，才正式開始使用檔案讀寫。

　　體驗真的棒~~

•C中的檔案讀寫-freopen

函式簡介

　　freopen  是被包含於 C標準庫標頭檔案  stdio.h  中的一個函式，用於重定向輸入輸出流。

　　該函式可以在不改變程式碼原貌的情況下改變輸入輸出環境，但使用時應當保證流是可靠的。

函式宣告

 *FILE freopen(const char* _FileName, const char* _Mode, FILE* _Stream ); 

  • _FileName：需要重定向的檔名或檔案路徑
  • _Mode：代表檔案訪問許可權的字串
    • "r" 表示 只讀訪問
    • "w" 表示 只寫訪問
    • "a" 表示 追加寫入
  • _Stream：需要被重定向的檔案流
    • stdin：表示輸入重定向（從指定檔案中讀取資料到程式中）
    • stdout：表示輸出重定向（將程式中輸出的資料輸入到指定檔案中）
  • 返回值：如果成功，則返回指向該輸出流的檔案指標，否則返回為NULL

測試輸出重定向（寫檔案）

　　新建一個專案，並命名為檔案讀寫；

　　在該專案中建立一個  C中的檔案讀寫.c  檔案，並新增如下程式碼：

#include<stdio.h>
#define FILENAME "FILEC.txt"//檔名

void write()
{
    freopen(FILENAME, "w", stdout);

    printf("測試向FILEC.txt中寫檔案\n");
}
int main()
{
    write();

    return 0;
}

　　執行該程式碼，你會發現，在專案檔案讀寫的資料夾下多出一個  FILEC.txt 的檔案，開啟該檔案，你會驚奇的發現，該檔案的內容就是你在程式中通過 printf 輸出的語句。

C/C++ 檔案讀寫

　　通過程式碼可以看出，freopen 函式只出現在了  write() 函式中，那麼如果在主函式中輸出 "Hello World"，會輸出到哪裡呢？

　　讓我們通過程式碼來測試一下。

void write()
{
    freopen(FILENAME, "w", stdout);

    printf("測試向FILEC.txt中寫檔案\n");
}
int main()
{
    printf("TEST1 : Hello World\n");
    write();
    printf("TEST2 : Hello World\n");

    return 0;
}

　　執行該程式碼，你會發現，在控制檯只輸出了 "TEST1 : Hello World"：

　　少的那一句呢？

　　莫非是輸出到 FILEC.txt  中了，讓我們一探究竟。

C/C++ 檔案讀寫

　　果然在這裡，通過這個測試，就能發現，在語句  freopen(FILENAME, "w", stdout); 呼叫後，所有的輸出語句都寫到了  FILEC.txt 中。

　　C 語言中提供了檔案讀寫的關閉語句  fclose(stdout) ，那可不可以通過該語句實現隨開隨關呢？

　　讓我們嘗試在  write() 中使用該語句。

void write()
{
    freopen(FILENAME, "w", stdout);

    printf("測試向FILEC.txt中寫檔案\n");

    fclose(stdout);
}
int main()
{
    printf("TEST1 : Hello World\n");
    write();
    printf("TEST2 : Hello World\n");

    return 0;
}

　　讓我們來執行一下修改後的程式。

執行結果

　　在 VS2022 上，直接報錯了：

C/C++ 檔案讀寫

　　而在 CodeBlocks 中測試，成功執行了：

　　但是， FILEC.txt 檔案中卻丟失了  printf("TEST2 : Hello World\n"); 語句的輸出結果：

　　所以，通過測試可知，並不能通過  fclose(stdout); 語句實現隨開隨關 ，正確的寫法應該是：

#include<stdio.h>
#define FILENAME "FILEC.txt"//檔名

void write()
{
    freopen(FILENAME, "w", stdout);

    printf("測試向FILEC.txt中寫檔案\n");
}
int main()
{
    printf("TEST1 : Hello World\n");

    write();

    printf("TEST2 : Hello World\n");

    fclose(stdout);//放置到程式結尾處
    return 0;
}

測試輸入重定向（讀檔案）

　　在程式所在目錄下新建一個 Input.txt 檔案，並輸入如下資訊：

C/C++ 檔案讀寫

　　執行如下程式碼：

#include<stdio.h>
#define FILENAME "Input.txt"

int main()
{
    freopen(FILENAME,"r",stdin);//讀檔案
    
    char s[100];
    while (scanf("%s", s) != EOF)
        puts(s);
    
    return 0;
}

　　執行該程式，你會發現，並不需要輸入任何資料：

　　控制檯輸出的內容剛好是  Input.txt  中的內容。

  • scanf("%s", s) != EOF 表示的是讀取到檔案結尾
  • FILENAME 也可以換成 Input.txt 的具體路徑 

 E:\\Documents\\Visual Studio for C++\\檔案讀寫\\檔案讀寫\\Input.txt 

  • 其中，路徑中的 "\\" 可以換成 '/'，但不能是 '\'

　　同理，我們也可以用  fclose(stdin); 來關閉該輸入流，但同輸出流一樣，應該放到程式結尾出：

#include<stdio.h>
#define FILENAME "Input.txt"

int main()
{
    freopen(FILENAME,"r",stdin);//讀檔案
    
    char s[100];
    while (scanf("%s", s) != EOF)
        puts(s);
    
    fclose(stdin);//放到程式結尾處
    return 0;
}

•C++中的檔案讀寫-fstream

函式簡介

　　C++中對檔案操作需要包含標頭檔案  <fstream> （file stream，檔案流）。

  • ofstream：寫操作（output file stream）
  • ifstream： 讀操作（input file stream）
  • fstream ： 讀寫操作（file stream）

寫檔案

步驟

  • 建立流物件：ofstream ofs; 
  • 開啟檔案：ofs.open("檔名/檔案路徑",開啟方式);
  • 寫資料：ofs << "寫入的資料"; （將 cout 改為 ofs）
  • 關閉檔案：ofs.close(); 

檔案開啟方式

  •  ios::out ：為寫檔案而開啟檔案
  •  ios::app ：追加方式寫檔案

　　在程式碼所在的資料夾下新建一個  FILEC++.txt 檔案，新增如下資料：

C/C++ 檔案讀寫

　　並執行如下程式碼：

#include<iostream>
#include<fstream>//包含標頭檔案
using namespace std;
#define FILENAME "FILEC++.txt"

void write()
{
    ofstream ofs;//建立流物件
    ofs.open(FILENAME, ios::out);//開啟檔案

    ofs << "測試向FILEC++.txt中寫檔案" << endl;//寫資料

    ofs.close();//關閉檔案
}
int main()
{
    write();

    return 0;
}

　　開啟  FILEC++.txt 檢視檔案內容變化。

C/C++ 檔案讀寫

　　你會發現，通過  ios::out 方式開啟檔案，之前的內容被覆蓋了。

　　更改檔案開啟方式：

void write()
{
    ofstream ofs;//建立流物件
    ofs.open(FILENAME, ios::app);//開啟檔案

    ofs << "測試向FILEC++.txt中寫檔案-2.0" << endl;//寫資料

    ofs.close();//關閉檔案
}

　　檢視  FILEC++.txt 中的內容：

C/C++ 檔案讀寫

　　可以測試出， ios::app 是在原檔案的基礎上向後追加內容。

　　由於是通過建立  ofs 來進行寫檔案操作，那麼原本的輸出語句就不會報錯。

#include<iostream>
#include<fstream>//包含標頭檔案
using namespace std;
#define FILENAME "FILEC++.txt"

void write()
{
    ofstream ofs;//建立流物件
    ofs.open(FILENAME, ios::out);//開啟檔案

    ofs << "測試向FILEC++.txt中寫檔案" << endl;//寫資料

    ofs.close();//關閉檔案
}
int main()
{
    cout << "TEST1 : Hello World" << endl;
    write();
    cout << "TEST2 : Hello World" << endl;
    return 0;
}

　　執行結果：

　　 FILEC++.txt ：

　　可見，通過  ofstream 來進行寫檔案操作，並不會影響  cout 的輸出。

讀檔案

步驟

  • 建立流物件： ifstream ifs; 
  • 開啟檔案： ifs.open("檔案路徑",開啟方式); 
  • 判斷檔案是否開啟成功： ifs.is_open() （成功開啟返回 true，否則返回 false）
  • 讀資料： ifs >> 變數1 >> 變數2 >> ...; （類比 cin）
  • 關閉檔案： ifs.close(); 

示例

　　在當前程式碼所在資料夾下新建一個  Input.txt 的檔案，並放入如下資料：

　　分別代表：編號、姓名、年齡，並用 id , name , age 接受這三個資料。

#include<iostream>
#include<fstream>//包含標頭檔案
using namespace std;
#define FILENAME "Input.txt"

void read()
{
    ifstream ifs;//建立流物件
    ifs.open(FILENAME, ios::in);//開啟檔案

    int id;
    string name;
    int age;

    if (!ifs.is_open())//判斷檔案是否開啟成功
    {
        cout << "檔案開啟失敗" << endl;
        return;
    }

    ifs >> id >> name >> age;//讀資料，且 編號、姓名、年齡 要和檔案中的資料保持一致
    cout << "編號\t姓名\t年齡" << endl;
    cout << id << "\t" << name << "\t" << age << endl;

    ifs.close();//關閉檔案

    return;
}
int main()
{
    read();

    return 0;
}

　　執行結果：

 

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