文件操作是程序開(kāi)發(fā)中不可缺少的一部分遇西，任何需要數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的軟件都需要進(jìn)行文件操作。文件操作包括打開(kāi)文件、讀文件和寫(xiě)文件风秤。

（1）C++ 中的流類庫(kù)

C++ 語(yǔ)言中為不同類型數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)輸入和輸出定義了專門(mén)的類庫(kù)，類庫(kù)中主要有 ios扮叨、istream缤弦、ostream、ifstream彻磁、istrstream碍沐、iostream、ostrstream衷蜓、ofstream累提、fstream、strstream恍箭，它們之間的繼承關(guān)系如下：

image.png

這些流類的基本名稱如下：

ios：根基類
istream：輸入流類
ostream：輸出流類
ifstream：輸入文件流類
istrstream：輸入字符串流類
iostream：輸入輸出流類
ostrstream：輸出字符串流類
ofstream：輸出文件流
fstream：文件流
strstream：字符串流

這些流類都定義在 I/O 標(biāo)準(zhǔn)庫(kù) <iostream>刻恭、<fstream>、<strstream> 中。

（2）字符串流的使用

char buf[] = "12345678";
int a, b;
istrstream s1(buf);
s1 >> a;
istrstream s2(buf, 3);
s2 >> b;
cout << a + b << endl;

ostrstream   s3;
s3 << "123" << ends;
cout << s3.str() << endl;
delete s3.str();

以上代碼的運(yùn)行結(jié)果是：

12345801
123

使用 istrstream 將字符串轉(zhuǎn)成整型鳍贾，a = 12345678, b = 123鞍匾， a + b = 12345801。
使用 ostrstream 將123存在緩存骑科，最后輸出橡淑。

（3）打開(kāi)文件

只有利用文件流與磁盤(pán)上的文件相關(guān)聯(lián)之后才能對(duì)文件進(jìn)行操作，這個(gè)關(guān)聯(lián)的過(guò)程稱為打開(kāi)文件咆爽。

打開(kāi)文件的方式有兩種：

（1）在創(chuàng)建文件流時(shí)利用構(gòu)造函數(shù)打開(kāi)文件梁棠，舉例代碼如下：

     ofstream outfile("test.txt", ios::out);
     ifstream infile("test.txt", ios::in);
     fstream file("test.txt", ios::in|ios::out);

ofstream 是文件流類，它還可以是 ifstream 斗埂、fstream符糊；
outfile 是文件流對(duì)象名稱；
在構(gòu)造函數(shù)中有兩個(gè)參數(shù)呛凶，第一個(gè)參數(shù)是：文件名路徑（絕對(duì)路徑或者相對(duì)路徑）男娄；
構(gòu)造函數(shù)的第二個(gè)參數(shù)是：打開(kāi)方式，打開(kāi)放在是 ios 類中定義漾稀，有輸入方式模闲、輸出方式、追加方式等崭捍，如下：

ios::in：以輸入方式打開(kāi)文件尸折，文件只能讀取，不能改寫(xiě)殷蛇；
ios::out：以輸出方式打開(kāi)文件实夹，只能改寫(xiě)，不能讀攘肋洹收擦；
ios::app：以追加方式打開(kāi)文件，打開(kāi)后文件指針在文件尾部谍倦，可改寫(xiě)；
ios::ate：打開(kāi)已存在的文件泪勒，文件指針指向文件尾部昼蛀，可改寫(xiě)；
ios::binary：以二進(jìn)制方式打開(kāi)文件圆存；
ios::trunc：打開(kāi)文件進(jìn)行寫(xiě)操作叼旋，如果文件已經(jīng)存在，清除文件中的數(shù)據(jù)沦辙；
ios::nocreate：打開(kāi)已存在的文件夫植，如果文件不存在，則打開(kāi)失敗，文件不會(huì)創(chuàng)建详民；
ios::noreplace：創(chuàng)建新文件延欠，如果文件已經(jīng)存在，打開(kāi)失敗沈跨，不覆蓋由捎；
ios::in|ios::out：以讀寫(xiě)方式打開(kāi)文件，對(duì)文件可讀可寫(xiě)饿凛；
ios::in|ios::binary：以二進(jìn)制方式打開(kāi)文件狞玛，進(jìn)行讀操作；

（2）利用 open 函數(shù)打開(kāi)磁盤(pán)文件涧窒，代碼舉例如下：

    ifstream infile;
    infile.open("text.txt", ios::in);
    ofstream outfile;
    outfile.open("text.txt", ios::out);
    fstream file;
    file.open("text.txt", ios::in|ios::in);

另外心肪，打開(kāi)文件還存在第三個(gè)參數(shù)：

    ifstream infile("test.txt", ios::in, 0);

    ifstream infile;
    infile.open("text.txt", ios::in, 0);

第三個(gè)參數(shù)是：文件的訪問(wèn)方式，取值如下：

0：普通文件
1：只讀文件
2：隱含文件
3：系統(tǒng)文件

（4）文件的讀寫(xiě)

在對(duì)文件進(jìn)行操作時(shí)纠吴，必然離不開(kāi)讀寫(xiě)文件硬鞍。在使用程序查看文件內(nèi)容時(shí)，首先要讀取文件呜象，而要修改文件內(nèi)容時(shí)膳凝，則需要向文件中寫(xiě)入數(shù)據(jù)。

文件輸入流是 ifstream恭陡，文件輸出流時(shí) ofstream蹬音，它們有一些成員函數(shù)：

attach：在一個(gè)打開(kāi)的文件與流之間建立連接；
close：刷新未保存的數(shù)據(jù)后關(guān)閉文件休玩；
flush：刷新流著淆；
open：打開(kāi)一個(gè)文件并把它與流連接；
put：把一個(gè)字節(jié)寫(xiě)入流中拴疤；
rdbuf：返回與流連接的 filebuf 對(duì)象永部；
seekp：設(shè)置流文件指針位置；
setmode：設(shè)置流為二進(jìn)制或文本模式呐矾；
tellp：獲取流文件指針位置苔埋；
write：把一組字節(jié)寫(xiě)入流中；

文件流對(duì)象 ftream 是 ifstream 和 ofstream 的綜合體蜒犯，它的成員函數(shù)有：

get：從文件讀取一個(gè)字符组橄；
getline(str,n,'\n')：從文件讀取字符存入字符串中，直到讀取n-1個(gè)字符或遇到“\n”時(shí)結(jié)束罚随；
peek：查找下一個(gè)字符玉工，但不從文件中取出；
put：將一個(gè)字符寫(xiě)入文件淘菩；
putback：對(duì)輸入流放回一個(gè)字符遵班，但不保存；
eof：如果讀取超過(guò) eof，返回True狭郑；
ignore(n)：跳過(guò) n 個(gè)字符腹暖，參數(shù)為空時(shí)，表示跳過(guò)下一個(gè)字符愿阐；

文件讀寫(xiě)操作演示代碼如下：

char buf[128];
ofstream ofile("test.txt");
for (int i = 0; i < 5; i++)
{
    memset(buf, 0, 128); // 對(duì)數(shù)組進(jìn)行初始化
    cin >> buf;   // 在控制臺(tái)輸入數(shù)據(jù)
    ofile << buf; // 將輸入的數(shù)據(jù)保存到文件中
}
ofile.close(); // 關(guān)閉流

ifstream ifile("test.txt");
while (!ifile.eof())
{
    char ch;
    ifile.get(ch); // 讀取文件
    if (!ifile.eof()) // 判斷是否是結(jié)尾
    {
        cout << ch;
    }
}
cout << endl;
ifile.close(); // 關(guān)閉流

以上代碼的邏輯是：

（1）文件輸出流 ofile 與文件 test.txt 關(guān)聯(lián)微服；
（2）在控制臺(tái)輸出5個(gè)數(shù)據(jù)；
（3）將數(shù)據(jù)存入文件缨历；
（4）文件輸入流 ifile 與文件 test.txt 關(guān)聯(lián)以蕴；
（5）讀取文件，并將數(shù)據(jù)打印到控制臺(tái)辛孵；

下面再舉一個(gè)文件復(fù)制的例子：

ifstream infile;
ofstream outfile;
char name[20];
char c;
infile.open("test.txt"); // 打開(kāi)文件
if (!infile) // 判斷文件是否存在
{
    cout << "原文件不存在丛肮！" << endl;
    exit(1);
}

outfile.open("test_copy.txt"); // 打開(kāi)文件，如果文件不存在魄缚，則創(chuàng)建

while (infile.get(c)) 
{
    outfile << c;
}
infile.close();
outfile.close();

（5）文件錯(cuò)誤與狀態(tài)

在 I/O 流的操作過(guò)程中可能出現(xiàn)各種錯(cuò)誤宝与，每一個(gè)流都有一個(gè)狀態(tài)標(biāo)志字，以指示是否發(fā)生了錯(cuò)誤及出現(xiàn)了哪種類型的錯(cuò)誤冶匹，這種處理技術(shù)與格式控制標(biāo)志字是相同的习劫。

static constexpr _Iostate goodbit = static_cast<_Iostate>(0x0);
static constexpr _Iostate eofbit  = static_cast<_Iostate>(0x1);
static constexpr _Iostate failbit = static_cast<_Iostate>(0x2);
static constexpr _Iostate badbit  = static_cast<_Iostate>(0x4);

源碼中，可以看出文件的四種狀態(tài)：goodbit嚼隘、eofbit诽里、failbit、badbit飞蛹，它們的默認(rèn)值分別是 0谤狡、1、2卧檐、4墓懂。

ios 類提供了以下成員函數(shù)來(lái)檢測(cè)或設(shè)置流的狀態(tài)：

file.good(); // 正常
file.eof(); // 輸入流以結(jié)束，無(wú)字符可讀入
file.fail(); // 上次讀/寫(xiě)操作失敗霉囚，但流仍可使用
file.bad(); // 無(wú)效的讀/寫(xiě)操作捕仔，流不再可用

ios 的 rdstate() 函數(shù)可以獲取文件的最終狀態(tài)，文件的狀態(tài)可能只有一種盈罐，比如：

rdstate() = goodbit逻澳；

文件的狀態(tài)還可以存在多種，比如：

rdstate() = eofbit | failbit暖呕；

使用 | 運(yùn)算符計(jì)算出最終的文件狀態(tài)。那么苞氮，如何判斷當(dāng)前文件是什么狀態(tài)呢湾揽？

file.good() = rdstate() & goodbit；
file.eof() = rdstate() & eofbit；
file.fail() = rdstate() & failbit库物；
file.bad() = rdstate() & badbit霸旗；

使用 & 運(yùn)算符可以判斷文件是什么狀態(tài)。

去除狀態(tài)也很簡(jiǎn)單戚揭，直接調(diào)用

file.clear(ios_base::goodbit);
或
file.clear(ios_base::eofbit);
或
file.clear(ios_base::failbit);    
或
file.clear(ios_base::badbit);

即可诱告。

（6）文件的追加

在文件寫(xiě)操作中，除了將輸出文件的內(nèi)容完全覆蓋重寫(xiě)之外民晒，還可以直接在文件的末尾追加數(shù)據(jù)精居。

ofstream outfile("text.txt", ios::app);

以上代碼中，文件輸出流的第二個(gè) ios::app 表示以追加的方式寫(xiě)數(shù)據(jù)潜必。

追加的方式還可以用 seekp 來(lái)實(shí)現(xiàn)靴姿，代碼如下：

fstream iofile("test.txt",ios::in | ios::out);
if (iofile) // 如果文件存在
{
    iofile.seekp(0, ios::end); // 將文件指針移動(dòng)到末尾
    iofile << endl; // 寫(xiě)入換行符
    iofile << "zhangsan"; // 寫(xiě)入新的文本
}

（7）文件結(jié)尾的判斷

在操作文件時(shí)，經(jīng)常需要判斷文件是否結(jié)束磁滚，使用過(guò)eof()可以實(shí)現(xiàn)佛吓。
另外，也可以通過(guò)其他方法來(lái)判斷垂攘，例如使用流的 get() 方法维雇，如果文件指針指向文件末尾，get() 方法獲取不到數(shù)據(jù)就返回 -1晒他，這樣也可以作為判斷結(jié)束的方法吱型。

（8）設(shè)置文件指針位置的函數(shù)

要實(shí)現(xiàn)在指定位置讀寫(xiě)文件的功能，首先要了解文件指針是如何移動(dòng)的仪芒，用于設(shè)置文件指針位置的函數(shù)如下：

seekg：位移字節(jié)數(shù)唁影，相對(duì)位置用于輸入文件中指針的移動(dòng)；
seekp：位移字節(jié)數(shù)掂名，相對(duì)位置用于輸出文件中指針的移動(dòng)据沈；
tellg：用于查找輸入文件中的文件指針位置；
tellp：用于查找輸入文件中的文件指針位置饺蔑；

位移字節(jié)數(shù)是移動(dòng)指針的位移量锌介，相對(duì)位置是參照位置，取值如下：

ios::beg：文件頭部猾警；
ios::end：文件尾部孔祸；
ios::cur：文件指針的當(dāng)前位置；

（9）刪除文件

使用 remove(file) 可以實(shí)現(xiàn)刪除文件功能发皿，它的返回值類型是int崔慧，如果返回值是0，則刪除成功穴墅，如果是-1惶室，則刪除失敗温自。

演示代碼如下：

if (!remove("test.txt")) 
{
    cout << "文件已刪除" << endl;
}
else
{
    cout << "刪除失敗" << endl;
}

[本章完...]