文件读写操作(C++)
爱编程的小枫@ 2024-07-17 08:05:03 阅读 65
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前言
一、文件打开方式
二、写文件
1.文本文件写入
2.二进制写入
三、读文件
1.文本文件读出
2.二进制读出
四、其他操作
1.文件位置控制
2.错误处理
3.文件流格式化
前言
当我们谈论C++的文件读写操作时,我们实际上是在讨论如何与计算机的存储系统进行交互,以便读取、写入、修改和保存数据。文件读写是编程中不可或缺的一部分,它使得我们能够持久化地保存数据,以便在程序运行之间或多次运行之间保持数据的一致性。
在C++中,文件读写操作通常通过标准库中的文件流对象来实现,如<code>ifstream(用于输入文件)和ofstream
(用于输出文件)。这些对象提供了丰富的成员函数,使得我们可以以多种方式读取和写入文件,如按字符、按行或按块。
文件读写操作不仅涉及基本的读取和写入功能,还包括对文件位置的控制(如移动文件指针)、错误处理(如检查文件是否成功打开)以及文件流的格式化(如设置输出宽度、填充字符等)。
掌握C++的文件读写操作对于开发者来说至关重要,它能够帮助我们有效地管理数据,实现数据的持久化存储,并在需要时从文件中恢复数据。无论是创建日志文件、读取配置文件,还是处理大量数据,文件读写都是一项关键技能。
在接下来的讨论中,我们将深入探讨C++文件读写的各个方面,包括如何打开和关闭文件、如何读取和写入数据,以及如何处理可能出现的错误和异常情况。通过学习和实践这些技能,你将能够更加熟练地处理文件,并在你的C++程序中实现高效的数据管理。
一、文件打开方式
在C++的文件操作中,文件的指定打开方式有多种,它们通常包含在头文件#include <fstream>中。主要的打开方式有以下几种:
ios::in:打开一个可读取的文件。如果文件不存在,打开操作将失败。ios::out:打开一个可写入的文件。如果文件不存在,会创建一个新文件;如果文件已存在,那么文件内容会被清空。ios::app:以追加模式打开文件。写入的所有数据将被追加到文件末尾,而不是覆盖原有内容。如果文件不存在,会创建一个新文件。ios::ate:打开文件后立即将文件定位在文件尾。这通常与ios::in或ios::in | ios::out结合使用,用于读取文件的剩余部分或在文件末尾追加内容。ios::trunc:如果文件已存在,打开文件时会清空已存在的文件内容。这通常与ios::out结合使用。ios::binary:以二进制模式打开文件,而不是文本模式。这通常用于处理非文本文件,如图像或音频文件。
这些打开方式可以单独使用,也可以组合使用。例如,ios::in | ios::binary表示以二进制模式打开文件以进行读取操作。但请注意,并非所有的打开方式组合都是有意义的。例如,ios::in和ios::trunc的组合是没有意义的,因为准备读取文件流时,trunc模式会清空文件流。
在使用这些打开方式时,通常会通过文件流对象的open
成员函数来指定。例如:
std::ifstream ofs;
ofs.open("test.txt", std::ios::in | std::ios::binary);
这段代码将尝试以二进制模式打开一个名为"example.txt"的文件以进行读取操作。如果文件打开成功,后续就可以通过infile
对象来读取文件内容了。
如果打开失败,可以通过调用
is_open(),检查它的
返回值来确定是否成功打开了文件。 如果返回true
,则表示文件已成功打开;如果返回false
,则表示打开失败,你应该处理这个错误情况。
二、写文件
1.文本文件写入
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
using namespace std;
#include<fstream>
#include<iostream>
#include<string.h>
//文本文件 写文件
void test01()
{
//1、包含头文件fstream
//2、创建流对象
ofstream ofs;
//3、指定打开方式
ofs.open("test.txt", ios::out);
//在当前vs文件目录下创建以test命名的文件
//4、写内容
ofs << "姓名:张三" << endl;
ofs << "性别:男" << endl;
ofs << "年龄:18" << endl;
//5、关闭文件
ofs.close();
}
int main()
{
test01();
return 0;
}
2.二进制写入
ios::binary:指定以二进制模式打开文件,而不是默认的文本模式。在文本模式下,某些平台(如Windows)会对换行符进行特殊处理(例如,将 "\n" 转换为 "\r\n")。在二进制模式下,文件会按字节原样读写,不进行任何此类转换。
class Person
{
public:
char m_Name[64];//姓名
int m_Age;//年龄
char m_Sex[6];//性别
};
void test01()
{
//1、包含头文件
//2、创建流对象
ofstream ofs("person.txt", ios::out | ios::binary);//两种模式的结合
//3、打开文件
/*ofs.open("person.txt", ios::out | ios::binary)*/
//4、写文件
Person p = { "张三",18 ,"男"};
ofs.write((const char*)&p, sizeof(Person));
//5、关闭文件
ofs.close();
}
int main()
{
test01();
return 0;
}
三、读文件
1.文本文件读出
本案例中将给四种文件读出的方法,并附带详细解释,助你轻松理解掌握文件读出。
//文本文件 读文件
void test()
{
//1、包含头文件
//2、创建流对象
ifstream ifs;
//3、打开文件 并且判断打开是否成功
ifs.open("test.txt", ios::in);
if (!ifs.is_open())
{
cout << "文件打开失败" << endl;
return;
}
//4、读数据
//第一种
//这行代码定义了一个字符数组buf,大小为1024字节,并将所有元素初始化为0。
//这个数组用作缓冲区,用于存储从文件读取的数据。
char buf[1024] = { 0 };
/*这里使用了一个while循环,条件是ifs >> buf。ifs >> buf尝试从输入文件流ifs中读取数据到
缓冲区buf。当读取成功时,该表达式返回true,循环继续执行;当读取失败或到达文件末尾时,
返回false,循环终止。
在默认情况下,ifstream对象使用空白字符(如空格、制表符、换行符等)作为分隔符来分隔输入
数据。因此,ifs >> buf将读取一个由空白字符分隔的字符串(直到达到缓冲区的大小限制或遇到
文件结束)到buf中。*/
while (ifs >> buf)
{
//在循环的每次迭代中,这行代码将缓冲区buf中的内容输出到标准输出,并在其后添加一个换
//行符。这样,每次从文件中读取一个字符串时,它都会被打印到控制台上,每个字符串后面跟
//着一个换行符。
cout << buf << endl;
}
//第二种
/*
这里定义了一个字符数组buf,用于存储从文件中读取的每一行数据。数组的大小为1024字节,并且
所有元素都被初始化为0。初始化所有元素为0确保了如果读取的行数据不足1024字节,那么剩余的缓
冲区部分将包含空字符(即字符串的结束符)。
*/
char buf[1024] = { 0 };
/*
getline函数尝试从ifs输入流中读取一行数据,并将其存储在buf缓冲区中。它接受两个参数:一个
字符数组(用于存储读取到的数据)和一个整数(指定缓冲区的大小)。这里,sizeof(buf)返回缓
冲区buf的大小(以字节为单位),确保不会超出缓冲区的边界。
当getline成功读取一行时,它返回true,循环继续执行。如果到达文件末尾或发生其他读取错误,
getline返回false,循环终止。
与ifs >> buf不同,getline读取整行数据,包括行尾的换行符(如果有的话)。换行符也会被存储
在buf中,直到缓冲区满或读取到文件末尾。如果缓冲区在行结束之前就已经满了,getline将只读取
到缓冲区大小允许的部分,并设置流的状态以指示发生了截断。
*/
while (ifs.getline(buf, sizeof(buf)))
{
/*
在循环的每次迭代中,这行代码将缓冲区buf中的内容(即文件中的一行)输出到标准输出,并在其后
添加一个换行符。这样,文件中的每一行都会被打印到控制台上,每行后面跟着一个换行符。
需要注意的是,由于getline将换行符也存储在buf中,所以输出的每一行末尾也会包含原始文件中的
换行符(如果文件中有的话)。如果你不希望输出中包含换行符,你可以通过其他方式(如使用字符
串操作函数)来移除它。
*/
cout << buf << endl;
}
//第三种
/*
这里定义了一个std::string类型的变量buf,用于存储从文件中读取的每一行数据。使用
std::string而不是字符数组(char[])的好处是,std::string会自动管理内存,并且在需要时可
以动态地增长或缩小其大小。
*/
string buf;
/*
getline是一个从<string>库中提供的函数,它用于从输入流中读取一行数据,并将其存储在一个
std::string对象中。这里,getline从ifs输入流(可能是一个ifstream对象)中读取一行,并将
其存储在buf字符串中。
当getline成功读取一行时,它返回true,循环继续执行。如果到达文件末尾或发生其他读取错误,
getline返回false,循环终止。
*/
while (getline(ifs,buf))
{
/*
使用std::string代替字符数组使得代码更加简洁和易读,同时也减少了出错的可能性,因为不需要
手动管理字符数组的内存和大小。
*/
cout << buf << endl;
}
//4、第四种
char c;
/*
get函数从ifs输入流中读取下一个字符,并将其赋值给c。如果读取成功,get返回读取到的字符;如
果到达文件末尾或发生读取错误,get返回EOF(End Of File,文件结束标志)。
这个while循环会持续执行,直到get返回EOF为止。在每次循环迭代中,它都会检查(c =
ifs.get())的结果是否不等于EOF。如果不等于EOF,则执行循环体;否则,退出循环。
*/
while ((c = ifs.get())!=EOF)//EOF end of file
{
cout << c;//会自动读取回车符
}
cout << endl;//这行代码会在所有字符都被输出到控制台后执行,
//添加一个换行符,使得输出更加整洁。
//总结起来,这段代码以字符为单位读取文件内容,并将每个字符原样输出到控制台上,包括空格、
//制表符和换行符等。在输出完整个文件后,它还会添加一个换行符。
//5、关闭文件
ifs.close();
}
int main()
{
test();
return 0;
}
2.二进制读出
class Person
{
public:
char m_Name[64];
int m_Age;
char m_Sex[6];
};
void test01()
{
//1、包含头文件
//2、创建流对象
ifstream ifs;
//3、打开文件,检查对象是否打卡成功
ifs.open("person.txt", ios::in | ios::binary);
if (!ifs.is_open())
{
cout << "w文件打开失败" << endl;
return;
}
//4、读文件
Person p;
ifs.read((char*)&p, sizeof(Person));
cout << "姓名: " << p.m_Name << " 年龄: " << p.m_Age << " 性别: " << p.m_Sex << endl;
//5、关闭文件
ifs.close();
}
int main()
{
test01();
return 0;
}
四、其他操作
1.文件位置控制
文件位置控制通常涉及到移动文件指针,以便在文件的特定位置进行读写操作。这可以通过seekg
(用于输入文件流)和seekp
(用于输出文件流)成员函数来实现。
#include <iostream>
#include <fstream>
#include <string>
int main() {
std::ofstream outfile("position_control.txt");
if (!outfile.is_open()) {
std::cerr << "无法打开文件" << std::endl;
return 1;
}
outfile << "Hello" << std::endl;
outfile << "World" << std::endl;
// 将文件指针移动到文件开头
outfile.seekp(0, std::ios::beg);
outfile << "C++";
outfile.close();
std::ifstream infile("position_control.txt");
if (!infile.is_open()) {
std::cerr << "无法打开文件" << std::endl;
return 1;
}
// 读取整个文件内容
std::string content((std::istreambuf_iterator<char>(infile)),
std::istreambuf_iterator<char>());
std::cout << content << std::endl; // 输出可能是 "C++orld"
infile.close();
return 0;
}
2.错误处理
错误处理在文件操作中非常重要。你可以使用fail()
, bad()
, 和 eof()
成员函数来检查流的状态,或者使用is_open()
来检查文件是否成功打开
#include <iostream>
#include <fstream>
#include <string>
int main() {
std::ofstream outfile("nonexistent_directory/file.txt");
if (!outfile.is_open()) {
std::cerr << "无法打开文件" << std::endl;
return 1;
}
// 尝试写入数据
outfile << "This is a test." << std::endl;
// 检查写入是否成功
if (outfile.fail()) {
std::cerr << "写入文件时发生错误" << std::endl;
outfile.clear(); // 清除错误标志
}
outfile.close();
return 0;
}
3.文件流格式化
文件流格式化涉及到设置输出宽度、填充字符、精度等。这可以通过使用std::setw
, std::setfill
, std::setprecision
等操纵器来实现
#include <iostream>
#include <fstream>
#include <iomanip> // 包含操纵器
int main() {
std::ofstream outfile("formatted_output.txt");
if (!outfile.is_open()) {
std::cerr << "无法打开文件" << std::endl;
return 1;
}
// 设置输出宽度为10,不足部分用0填充
outfile << std::setw(10) << std::setfill('0') << 123 << std::endl;
// 设置浮点数的精度为3位小数
double pi = 3.14159265358979323846;
outfile << std::fixed << std::setprecision(3) << pi << std::endl;
outfile.close();
return 0;
}
在上面的代码中,
std::setw
用于设置输出宽度,
std::setfill
用于设置填充字符,
std::fixed
用于设置浮点数输出为定点表示法,
std::setprecision
用于设置浮点数输出的小数位数。
这些操纵器与文件流对象结合使用,可以方便地控制输出格式。
请注意,文件流格式化通常更多地用于控制输出到控制台的格式,但同样适用于文件输出流。当输出到文件时,格式化指令会被存储在文件中,并按字面意思输出。如果您希望在打开文件时以特定格式读取数据,那么您需要在写入文件时遵循相同的格式规则,并在读取时相应地解析数据。
文件操作的有关知识暂时分享到这里,如果需要了解C++更多的知识请关注我后续的文章。
看到这里,不妨点个攒,关注一下吧!
最后,谢谢你的观看!
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