C筑基——输入输出流

输入输出流

文件

存储在外部介质上的数据集合；操作系统以“文件”为单位对数据进行管理

• 根据文件内容分类：程序文件（.cpp/.obj/.exe）+数据文件

• 根据文件存储和访问方式：顺序存取文件+随机存取文件

• 根据文件中数据的组织形式：ASCII码文件（文本文件）+二进制文件（字节文件，节省内存和转换时间）

文件流

针对文件的操作在执行时需要手动关联磁盘文件

在C++的I/O库种定义标准输入输出流类：istream,ostream,iostream；

专用于对磁盘文件的输入输出类：ifstream（读文件）,ofstream（写文件）,fetream（输入输出）

文件输入/输出参数设置

方式	作用
ios::in	以输入方式打开文件，【对fstream：ios::in是 “读文件的开关”，必须写】
ios::out	以输出方式打开文件，文件已存在则原有内容会被清除(只有ofstream默认)
ios::app	一、先给核心结论（以输出方式打开文件，数据追加在文件末尾【不然直接打开会被清空原有的】
ios::ate	打开一个已有文件，文件指针指向文件末尾
ios::trunc	打开文件，若已存在就删除其中全部数据，不存在就新建一个【强制清空】
ios::binary	以二进制方式打开文件，不指定的话会默认ASCII
ios::in | ios::out	以输入输出方式打开文件，文件可读可写

#include <iostream>
#include <fstream>
#include <string>
using namespace std;

int main() {
    // ========== 1. ios::out模式（写文件）：老师的紧凑写法 ==========
    ofstream out_file;
    if (!out_file.open("test_table.txt")) { // 打开+检查一步到位
        cout << "打开文件失败（out模式）" << endl;
        return 1;
    }
    out_file << "这是ios::out模式写入的内容（会清空原有内容）" << endl;
    out_file.close();

    // ========== 2. ios::app模式（追加）：老师的紧凑写法 ==========
    ofstream app_file;
    if (!app_file.open("test_table.txt", ios::app)) { // 打开+检查一步到位
        cout << "打开文件失败（app模式）" << endl;
        return 1;
    }
    app_file << "这是ios::app模式追加的内容（加在末尾）" << endl;
    app_file.close();

    // ========== 3. ios::in模式（读文件）：老师的紧凑写法 ==========
    ifstream in_file;
    if (!in_file.open("test_table.txt")) { // 打开+检查一步到位（等价于ios::in）
        cout << "打开文件失败（in模式）" << endl;
        return 1;
    }
    cout << "===== 读取test_table.txt的内容 =====" << endl;
    string line;
    while (getline(in_file, line)) {
        cout << line << endl;
    }
    in_file.close();

    return 0;
}

文本文件操作

文本文件：以ASCII码存档数据，一个字节对应一个字符

在磁盘文件中有一个文件读写位置标记，来指明当前进行读写的位置

方式	作用
ios::beg	文件开头，是默认值
ios::cur	标记文件当前位置
ios::end	文件末尾

【例】文本文件f4.dat中存放着若干行英文，编写程序将其中的小写字母全部修改为大写字母，再存入磁盘文件f4.dat

void modify(){
    fstream file("f4.dat",ios::in |ios::out);
    if(!file){
        cerr<<"open f4.dat error"<<endl;  //cerr是「错误输出流」，专门输出错误信息
        exit(1);
    }
    string line = "",content = "";
    while(!file.eof()){   //.eof就是end of file 这句就是如果没到文件末尾
        getline(file,line);  //从文件中读一整行
        content.append(line);  //字符串合并
        content.append("\n");  //添换行符
    }
    int i,n = content.length();
    for(i=0;i<n;i++){
        if(content[i]>='a'&&content[i]<='z')content[i]=content[i]-32;
    }
    file.clear();
    file.seekp(ios::beg);   //定位到文件开头
    file<<content<<endl;//写入新内容
    file.close();
}

二进制文件操作

操作时用用成员函数read()和write()读写二进制数据;

用fstream类定义iofile文件流对象(另外俩不行)，以二进制模式进行读写操作

#include <iostream>
#include <fstream>
using namespace std;

// 定义一个简单的结构体（要读写的二进制数据）
struct Student {
    char name[20]; // 姓名（用char数组，避免string的二进制读写问题）
    int age;       // 年龄
    float score;   // 分数
};

int main() {
    // ========== 第一步：用write()写二进制文件 ==========
    // 1. 准备要写入的数据
    Student stu = {"张三", 18, 95.5};
    // 2. 打开文件：二进制+写模式（ios::binary | ios::out）
    ofstream out_file("student.dat", ios::binary | ios::out);
    if (!out_file) {
        cerr << "打开写入文件失败！" << endl;
        return 1;
    }
    // 3. 写二进制数据：&stu取结构体地址，转char*，sizeof(stu)是字节数
    out_file.write((char*)&stu, sizeof(Student));
    out_file.close(); // 写完关闭

    // ========== 第二步：用read()读二进制文件 ==========
    // 1. 定义空结构体，存储读取的数据
    Student stu_read;
    // 2. 打开文件：二进制+读模式（ios::binary | ios::in）
    ifstream in_file("student.dat", ios::binary | ios::in);
    if (!in_file) {
        cerr << "打开读取文件失败！" << endl;
        return 1;
    }
    // 3. 读二进制数据：&stu_read是存储地址，转char*，sizeof(Student)是要读的字节数
    in_file.read((char*)&stu_read, sizeof(Student));
    in_file.close(); // 读完关闭

    // ========== 第三步：打印读取的结果 ==========
    cout << "从二进制文件读取的数据：" << endl;
    cout << "姓名：" << stu_read.name << endl;
    cout << "年龄：" << stu_read.age << endl;
    cout << "分数：" << stu_read.score << endl;

    return 0;
}