C++中fstream

Posted 2023-04-04 轻览月

#include <fstream>

头文件fstream包含了ifstream、ofstream、fstream三个类，可以通过定义这三个类的对象来实现相对应的文件操作。

#include <fetream>
ofstream     //文件写操作，内存写入存储设备
ifstream     //文件读操作，存储设备读取到内存中
fstream      //读写操作，对打开的文件可进行读写操作

1.打开文件

• 函数 open()

public member function
 
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	mode	prot
含义	操作文件名	打开文件方式	打开文件属性（应用少）

• 打开文件的方式在ios类（所有流式I/O的基类）中定义，有如下几种方式：

ios::in	为输入（读）而打开文件
ios::out	为输出（写）而打开文件
ios::ate	初始位置：文件尾
ios::app	所有输出附加在文件末尾
ios::trunc	如果文件已存在先删除文件
ios::binary	二进制方式

• 打开文件的方式可以单一使用或者利用“|”组合使用，例如：

ofstream outfile;
outfile.open("Hello.txt",ios::in|ios::out|ios::binary)

• 打开文件的属性在ios类中也有定义：

0	普通文件，打开文件
1	只读文件
2	隐含文件
3	系统文件

对于文件的属性也可以利用“|”和“+”进行组合使用

• 如果只是使用默认的打开方式可以不用显式的调用open()函数，直接使用流对象进行文件的操作，如：

ofstream out("\\\\\\",ios::out);
ifstream in("\\\\\\",ios::in);
fstream fil("\\\\\\",ios::in|ios::out);

当使用默认的方式对文件进行打开时，可以使用成员函数is_open()对文件进行是否已打开的验证。

2.关闭文件

• 函数close()
  对文件进行完读写操作之后，必须将文件关闭使得文件重新变成可以访问的。close()函数负责将缓存中的数据排放出来并关闭文件。关闭的只是流对象所打开的文件，仍然可以利用流对象去打开别的文件。

3.文本文件的读写

文本文件的读写可以如同类与控制台交互一样利用"<<”和">>"分别进行写和读，如：

#include<fstream.h>
int main()

    ofstream file("out.txt");
    if(file.is_open())
    
        file<<"This is a test"<<endl;
        file.close();
    
         //文件的写操作

#include <fstream.h>
#include <iostream.h>
using namespace std;
int main()

  char buff[256];
  ifstream infile("in.txt");
  if(!infile.is_open())
      cout<<"Error open"<<endl;
  while(!infile.eof())
  
      infile.getline(buff,100);
      cout<<buff<<endl;
  
return 0;
                               //文本的读入，并打印在屏幕上

状态标志符的验证

有一些验证流的状态的成员函数（所有都返回bool型返回值）：

• bad()
  如果在读写过程中出错，返回true.
• fail()
  除了与bad()同样的情况下返回true外，加上格式错误时也返回true，例如当想要读入一个整数 ，而得到一个字母。
• eof()
  如果读文件到达文件的末尾，返回true。
• good()
  最通用的验证：如果遇上以上任何一个函数返回true的话，此函数返回false。
• clear()
  重置以上成员函数所检查的状态标志，没有参数。

获得和设置流指针

所有输入/输出流对象都有至少一个流指针：

• ifstream，类似istream，有一个被称为get pointer的指针，指向下一个将被读取的元素。
• ofsream，类似ostream，有一个被称为put pointer的指针，指向下一个元素的位置。
• fstream，类似iostream，同时继承了 get 和 put 。

可以使用以下成员函数来读取或配置流指针：

• tellg()和tellp()
  这两个函数不用传入参数，返回pos_type类型的值，即一个整数，代表当前get流指针的位置(用tellg)或put流指针的位置(用tellp)。
• seekg()和seekp()
  这对函数分别用来改变指针get和put的位置。两个函数都被重载为两种不同的原型：

seekg(pos_type position);
seekp(pos_type position);

使用这个原型，流指针被改变为指向从文件开始计算的一个绝对位置。要求传入的参数类型与函数 tellg 和tellp 的返回值类型相同。

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

流指针 get 和 put 的值对文本文件(text file)和二进制文件(binary file)的计算方法都是不同的，因为文本模式的文件中某些特殊字符可能被修改。由于这个原因，建议对以文本文件模式打开的文件总是使用seekg 和 seekp的第一种原型，而且不要对tellg 或 tellp 的返回值进行修改。对二进制文件，你可以任意使用这些函数，应该不会有任何意外的行为产生。

 // obtaining file size
    #include <iostream.h>
    #include <fstream.h>
    
    const char * filename = "test.txt";
    
    int main () 
        long l,m;
        ifstream in(filename, ios::in|ios::binary);
        l = in.tellg();
        in.seekg (0, ios::end);
        m = in.tellg();
        in.close();
        cout << "size of " << filename;
        cout << " is " << (m-l) << " bytes.\\n";
        return 0;
                         //`获取二进制文件的大小

4.二进制文件

在二进制文件中，使用<< 和>>，以及函数（如getline）来操作符输入和输出数据，没有什么实际意义，虽然它们是符合语法的。

文件流包括两个为顺序读写数据特殊设计的成员函数：write 和 read。第一个函数 (write) 是ostream 的一个成员函数，都是被ofstream所继承。而read 是istream 的一个成员函数，被ifstream 所继承。类 fstream 的对象同时拥有这两个函数。它们的原型是：

write ( char * buffer, streamsize size );
read ( char * buffer, streamsize size );

这里 buffer 是一块内存的地址，用来存储或读出数据。参数size 是一个整数值，表示要从缓存（buffer）中读出或写入的字符数。

// reading binary file
    #include <iostream>
    #include <fstream.h>
    
    const char * filename = "test.txt";
    
    int main () 
        char * buffer;
        long size;
        ifstream in (filename, ios::in|ios::binary|ios::ate);
        size = in.tellg();
        in.seekg (0, ios::beg);
        buffer = new char [size];
        in.read (buffer, size);
        in.close();
        
        cout << "the complete file is in a buffer";
        
        delete[] buffer;
        return 0;
    
    //运行结果：
    The complete file is in a buffer

如何使用 fstream::open() 检查 C++ 中是不是存在文件

【中文标题】如何使用 fstream::open() 检查 C++ 中是不是存在文件

【英文标题】：How to check if a file exists in C++ with fstream::open()如何使用 fstream::open() 检查 C++ 中是否存在文件

【发布时间】：2014-10-03 06:12:23

【问题描述】：

我正在使用 fstream 库来处理文件。基本上，我需要知道某个文件是否存在。在 c++ 在线文档中，关于 open() 的内容如下：

返回值

无

如果函数打开文件失败，则设置失败位状态标志 对于流（如果该状态标志可能会抛出 ios_base::failure 已使用成员异常注册）。

它说没有指定返回值。但是在失败的情况下，会设置一个标志。我的问题是，我应该然后访问该标志，或者更好地问，我应该如何查看open() 是否成功。

到目前为止我有这个代码：

int Log::add()

    fstream fileStream;

    fileStream.open("logs.txt");

【问题讨论】：

fileStream.is_open()? en.cppreference.com/w/cpp/io/basic_ifstream/is_open

那么在失败的情况下标志和异常呢？ is_open 经常在 open() 之后立即使用吗？

C++ 在那个领域相当糟糕。有两个标志：fail 和bad 可以测试，但它不会告诉您文件是否受到保护或不存在或路径错误...

【参考方案1】：

如果文件无法打开，它会设置故障位。所以你可以检查那个位：

fileStream.open("logs.txt");
if (fileStream.fail()) 
    // file could not be opened

实际上，if (fileStream) 也可以在这里工作，因为 ios（ifstream、ofstream 和 fstream 的基类）有一个到 bool 的转换运算符。

不用担心失败异常。您可以通过调用ios::exceptions 请求在失败时抛出异常，但默认情况下不会在失败时抛出异常。

请注意，这并没有告诉您为什么文件无法打开。可能是该文件不存在，路径中的目录不存在，您无权打开该文件，您的程序已达到可以打开的文件数限制，等等在。没有可移植的方法来确定原因。

【讨论】：

请注意，使用is_open() 更安全。至少在我的经验中，坏位和失败位并不总是在调用之间正确重置...

另请注意.good()，这表示eofbit failbit 和badbit 中的所有三个都未设置，这也会捕获EOF 条件。

【参考方案2】：

请注意，“文件存在”和“文件可以打开”是有区别的。

要检查文件是否存在（并且您确实不需要打开/读取/写入文件），请使用fstat 或其 c++ 对应项 - 您不需要任何权限即可查询信息。

请注意，如果您想在打开文件之前检查文件是否存在，那么您做错了。在您的检查和实际打开文件的尝试之间，情况可能已经改变。通常，您只需使用打开/创建选项直接打开文件，无需事先检查。

【讨论】：

什么是“它的 c++ 对应物”？

【参考方案3】：

您的方法不检查是否存在，而是检查可访问性。可以像这样检查存在性：

#include <sys/stat.h>

inline bool exists (const std::string& filename) 
  struct stat buffer;   
  return (stat (filename.c_str(), &buffer) == 0); 

在 C++14 中可以这样使用：

#include <experimental/filesystem>

bool exist = std::experimental::filesystem::exists(filename);

& 在 C++17 中：(reference)

#include <filesystem>

bool exist = std::filesystem::exists(filename);

【参考方案4】：

有is_open、fail两种方法，例如：

string path = "not_exists.txt";
ifstream fin(path);

if(fin.is_open())
    cout<<"file is open"<<endl;
 else
    cout<<"file isn't open"<<endl;


if(fin.fail())
    cout<<"file open fail"<<endl;
 else
    cout<<"file open success"<<endl;

输出如下：

见： http://www.cplusplus.com/reference/fstream/ifstream/供参考。