文件操作

C++通过以下几个类支持文件的输入输出

(1)      ofstream:写操作,输出文件类;

(2)      ifstream:读操作,输入文件类;

(3)      fstream:可同时读写的文件类。

1.     open函数:打开文件

函数原型:void open(const char*filename,int mode,int access);      

参数说明:filename:  要打开的文件名  mode:    要打开文件的方式  access:   打开文件的属性 

打开文件的方式在类iOS(是所有流式I/O类的基类)中定义,常用的值如下:  ios::app:   以追加的方式打开文件  ios::ate:   文件打开后定位到文件尾,ios:app就包含有此属性  ios::binary:  以二进制方式打开文件,缺省的方式是文本方式。两种方式的区别见前文  ios::in:    文件以输入方式打开  ios::out:   文件以输出方式打开  ios::nocreate: 不建立文件,所以文件不存在时打开失败   ios::noreplace:不覆盖文件,所以打开文件时如果文件存在失败  ios::trunc:  如果文件存在,把文件长度设为0    可以用“或”把以上属性连接起来,如ios::out|ios::binary  打开文件的属性取值是:  0:普通文件,打开访问  1:只读文件  2:隐含文件  4:系统文件  例如:以二进制输入方式打开文件c:\config.sys    fstreamfile1;    file1.open("c:\\config.sys",ios::binary|ios::in,0); 

ofstream file; file.open ("example.bin", ios::out |ios::app | ios::binary);

2.      close函数

函数原型:void close()

3. 二进制文件(Binary files)

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。

2.1 文件打开与关闭

[fopen][fclose]

2.1.1 fopen(打开文件)

头文件: #include<cstdio>

函数声明: FILE * fopen(const char * path,const char * mode);

参数:

  • path字符串 包含欲打开的文件路径及文件名如果没有指定文件路径,则默认为当前工作目录
  • mode字符串

使用方式 具体含义               “rt”    只读打开一个文本文件,只允许读数据 “wt”     只写打开或建立一个文本文件,只允许写数据 “at”   追加打开一个文本文件,并在文件末尾写数据 “rb”     只读打开一个二进制文件,只允许读数据 “wb”    只写打开或建立一个二进制文件,只允许写数据 “ab”     追加打开一个二进制文件,并在文件末尾写数据 “rt+”   读写打开一个文本文件,允许读和写 “wt+”   读写打开或建立一个文本文件,允许读写 “at+”   读写打开一个文本文件,允许读,或在文件末追加数据 “rb+”   读写打开一个二进制文件,允许读和写 “wb+”   读写打开或建立一个二进制文件,允许读和写 “ab+”   读写打开一个二进制文件,允许读,或在文件末追加数据

文件使用方式由r,w,a,t,b,+六个字符拼成,各字符的含义是:

  • r(read): 读 (打开只读文件,该文件必须存在)
  • w(write): 写 (打开只写文件,若文件存在则文件长度清为0,即该文件内容会消失.若文件不存在则建立该文件)
  • a(append): 追加(以附加的方式打开只写文件.若文件不存在,则会建立该文件,如果文件存在,写入的数据会被加到文件尾,即文件原先的内容会被保留)
  • t(text): 文本文件,可省略不写
  • b(banary): 二进制文件
  • +: 可读和写

说明:

  • 上述的形态字符串都可以再加一个 b 字符,如 rb、w+b 或 ab+ 等组合,加入 b 字符用来告诉函数库打开的文件为二进制文件,而非纯文字文件.不过在 POSIX 系统,包含 Linux 都会忽略该字符.由 fopen() 所建立的新文件会具有 S_IRUSR|S_IWUSR|S_IRGRP|S_IWGRP|S_IROTH|S_IWOTH(0666) 权限,此文件权限也会参考 umask 值.
  • 使用 fopen() 函数打开的文件会先将文件复制到缓冲区.注意:所下达的读取或写入动作,都是针对缓冲区进行存取而不是磁盘,只有当使用 fclose() 函数关闭文件时,缓冲区中的数据才会写入磁盘.

返回值:  文件顺利打开后,指向该流的文件指针就会被返回.若果文件打开失败则返回 NULL , 并把错误代码存在 errno 中.(附加说明 一般而言,开文件后会作一些文件读取或写入的动作,若开文件失败,接下来的读写动作也无法顺利进行,所以在 fopen() 后请作错误判断及处理.)

2.1.2 fclose(关闭文件)

头文件: #include<cstdio>

函数声明: int fclose(FILE * stream);

说明: fclose() 用来关闭先前 fopen() 打开的文件.此动作会让缓冲区内的数据写入文件中,并释放系统所提供的文件资源.

返回值:

  • 若关文件动作成功则返回 0 ,有错误发生时则返回 EOF 并把错误代码存到 errno.
  • 错误代码 EBADF 表示参数 stream 非已打开的文件.

[返回子目录]

2.2 文件的读写

[fgetc][fputc][fgets][fputs][fread][fwrite][fprintf 与 fscanf][getc][getchar][gets][putc][putchar][puts][ungetc]

对文件的读和写是最常用的文件操作.在C语言中提供了多种文件读写的函数:(使用以下函数都要求包含头文件cstdio.)

  • 字符读写函数 :fgetc 和 fputc
  • 字符串读写函数:fgets 和 fputs
  • 数据块读写函数:freed 和 fwrite
  • 格式化读写函数:fscanf 和 fprinf

2.2.1 fgetc (由文件中读取一个字符)

头文件: include<cstdio>

函数声明: int fgetc(FILE * stream);

说明:

  • fgetc()从参数stream所指的文件中读取一个字符.若读到文件尾而无数据时便返回EOF.
  • 字符读取函数fgetc()可从文件数据流中一次读取一个字符,然后读取光标移动到下一个字符,并逐步将文件的内容读出

例子解析:


int ch;  ch=fgetc(fp); 其意义是从打开的文件fp中读取一个字符并送入 ch 中. 对于fgetc函数的使用有以下几点说明:

  • 在fgetc函数调用中,读取的文件必须是以读或读写方式打开的.
  • 读取字符的结果也可以不向字符变量赋值 (例如:  fgetc(fp); 但是读出的字符不能保存)
  • 在文件内部有一个位置指针,用来指向文件的当前读写字节位置,在文件打开时,该指针总是指向文件的第一个字节.使用fgetc 函数后,该位置指针将向后移动一个字节. 因此可连续多次使用fgetc函数,读取多个字符.

应注意文件指针和文件内部的位置指针不是一回事.

  • 文件指针是指向整个文件的,须在程序中定义说明,只要不重新赋值,文件指针的值是不变的.
  • 文件内部的位置指针用以指示文件内部的当前读写位置,每读写一次,该指针均向后移动,它不需在程序中定义说明,有系统自动设置而是的.

返回值 : getc() 会返回读取到的字符,若返回 EOF 则表示到了文件尾

2.2.2 fputc(将一指定字符写入文件流中)

头文件: #include<cstdio>

函数声明: int fputc(int c,FILE * stream);

说明:

  • fputc 会将参数c 转为 unsigned char 后写入参数 stream 指定的文件中.
  • 其意 putc 函数的使用几点说明:
    • 被写入的文件可以用写、读写、追加方式打开,用写或读写方式,写入字符时是从文件首开始的.如需保留原有文件内容,希望写入的字符,被写入的文件若不存在,则创建该文件.
    • 每写入一个字符,文件内部位置指针向后移动一个字节.
    • fputc 函数有一个返回值,如写入成功则返回写入的字符,否则返回一个 EOF .可用此来判断写符,写入一个文件,再把该文件内容读出显示在屏幕上.

返回值: fputc() 会返回写入成功的字符,即参数 c.若返回 EOF 则代表写入失败.

2.2.3 fgets(由文件中读取一字符串)

头文件: #include<cstdio>

函数声明: char * fgets(char * s,int size,FILE * stream);

说明: fgets() 用来从参数 stream 所指的文件内读入字符并存到参数 s 所指的内存空间,直到出现换行字符、读到文件尾或是已读了size-1个字符为止,最后会加上 NULL 作为字符串结束.

返回值: gets() 若成功则返回 s 指针,返回 NULL 则表示有错误发生.  

2.2.4 fputs(将一指定的字符串写入文件内)

头文件: #include<cstdio>

函数声明: int fputs(const char * s,FILE * stream);

说明: fputs() 用来将参数 s 所指的字符串写入到参数 stream 所指的文件内.

返回值: 若成功则返回写出的字符个数,返回 EOF 则表示有错误发生.

2.2.5 fread(从文件流读取数据)

头文件: #include<cstdio>

函数声明: size_t fread(void * ptr,size_t size,size_t nmemb,FILE * stream);

说明: fread() 用来从文件流中读取数据

参数:

  • stream 为已打开的文件指针
  • ptr 指向欲存放读取进来的数据空间,读取的字符数以参数 size*nmemb 来决定.Fread() 会返回实际读取到的 nmemb 数目,如果此值比参数 nmemb 来得小,则代表可能读到了文件尾或有错误发生,这时必须用 feof() 或 ferror() 来决定发生什么情况.

返回值: 返回实际读取到的nmemb数目.

2.2.6 fwrite(将数据写至文件流)

头文件: #include<cstdio>

函数声明: size_t fwrite(const void * ptr,size_t size,size_t nmemb,FILE * stream);

说明: 

  • fwrite() 用来将数据写入文件流中
  • fprintf 和 fscanf 函数的读写对象不是终端(标准输入输出),而是磁盘文件

参数:

  • stream 为已打开的文件指针
  • ptr 指向欲写入的数据地址,总共写入的字符数以参数 size*nmemb 来决定.Fwrite() 会返回实际写入的 nmemb 数目.

返回值: 返回实际写入的 nmemb 数目.

2.2.7 fprintf 与 fscanf(将指定字符写磁盘文件)

函数声明:

  • _CRTIMP int __cdecl fprintf(FILE *, const char *, ...);
  • _CRTIMP int __cdecl fscanf(FILE *, const char *, ...);

说明: 它们与 printf 和 scanf 函数相仿,都是格式化读写函数.不同的是:fprintf 和 fscanf 函数的读写对象不是终端(标准输入输出),而是磁盘文件.printf 函数是将内容输出到终端(屏幕),因此,fprintf 就是将内容输出到磁盘文件了

2.2.8 getc(由文件中读取一个字符)

头文件: #include<cstdio>

函数声明: int getc(FILE * stream);

说明:

  • getc() 用来从参数 stream 所指的文件中读取一个字符.若读到文件尾而无数据时便返回 EOF
  • getc() 与 fgetc() 作用相同,但 getc() 为宏定义,非真正的函数调用.

返回值: getc() 会返回读取到的字符,若返回 EOF 则表示到了文件尾.

2.2.9 getchar(由标准输入设备内读进一字符)

头文件: #include<cstdio>

函数声明: int getchar(void);

说明:

  • getchar() 用来从标准输入设备中读取一个字符.然后将该字符从 unsigned char 转换成 int 后返回
  • getchar() 非真正函数,而是 getc(stdin) 宏定义

返回值: getchar()会返回读取到的字符,若返回EOF则表示有错误发生.

2.2.10 gets(由标准输入设备内读进一字符串)

头文件: #include<cstdio>

函数声明: char * gets(char *s);

说明: gets() 用来从标准设备读入字符并存到参数 s 所指的内存空间,直到出现换行字符或读到文件尾为止,最后加上 NULL 作为字符串结束,由于 gets() 无法知道字符串 s 的大小,必须遇到换行字符或文件尾才会结束输入,因此容易造成缓冲溢出的安全性问题.建议使用 fgets() 取代

返回值: gets() 若成功则返回 s 指针,返回 NULL 则表示有错误发生.

2.2.11 putc(将一指定字符写入文件中)

头文件: #include<cstdio> 

函数声明: int putc(int c,FILE * stream);

说明:

  • putc() 会将参数 c 转为 unsigned char 后写入参数 stream 指定的文件中
  • putc() 与 fputc()作用相同,但 putc() 为宏定义,非真正的函数调用.

返回值: putc() 会返回写入成功的字符,即参数 c.若返回 EOF 则代表写入失败.

2.2.12 putchar(将指定的字符写到标准输出设备)

头文件: #include<cstdio>

函数声明: int putchar (int c);

说明:

  • putchar() 用来将参数 c 字符写到标准输出设备.
  • putchar() 非真正函数,而是 putc(c,stdout) 宏定义.

返回值: putchar() 会返回输出成功的字符,即参数 c.若返回 EOF 则代表输出失败.

2.2.13 puts(由标准输入设备内读进一字符串)

头文件: #include<cstdio>

函数声明: int puts(char *s);

说明:  把函数的字符串写到标准输出流 stdout,在输出流中用换行符('\n')替换字符串中的结束符null 字符('\0 ') 

返回值: puts() 若成功则返回正的非零值,返回 EOF 则表示有错误发生.

2.2.14 ungetc(将指定字符写回文件流中)

头文件: #include<cstdio>

函数声明: int ungetc(int c,FILE * stream);

说明: ungetc() 将参数 c 字符写回参数 stream 所指定的文件流.这个写回的字符会由下一个读取文件流的函数取得.

返回值: 成功则返回 c 字符,若有错误则返回 EOF.

[返回子目录]

2.3 文件的缓冲区操作:

[fflush] [setbuf] [setbuffer] [setlinebuf] [setvbuf]

2.3.1 fflush(更新缓冲区)

头文件: #include<cstdio>

函数声明: int fflush(FILE* stream);

说明: fflush() 会强迫将缓冲区内的数据写回参数 stream 指定的文件中.如果参数 stream 为 NULL ,fflush() 会将所有打开的文件数据更新.

返回值: 成功返回 0 ,失败返回 EOF ,错误代码存于errno中.(错误代码: EBADF 参数 stream 指定的文件未被打开,或打开状态为只读)

2.3.2 setbuf(设置文件流的缓冲区)

头文件: #include<cstdio>

函数声明: void setbuf(FILE * stream,char * buf);

说明: 在打开文件流后,读取内容之前,调用 setbuf() 可以用来设置文件流的缓冲区

参数:

  • stream为指定的文件流
  • buf 指向自定的缓冲区起始地址.如果参数 buf 为 NULL 指针,则为无缓冲 IO .Setbuf() 相当于调用 setvbuf(stream,buf,buf?_IOFBF:_IONBF,BUFSIZ)

2.3.3 setbuffer(设置文件流的缓冲区)

头文件: #include<cstdio>

函数声明: void setbuffer(FILE * stream,char * buf,size_t size);

说明: 在打开文件流后,读取内容之前,调用 setbuffer() 可用来设置文件流的缓冲区.

参数:

  • stream 为指定的文件流
  • buf 指向自定的缓冲区起始地址
  • size 为缓冲区大小

2.3.4 setlinebuf(设置文件流为线性缓冲区)

头文件: #include<cstdio>

函数声明: void setlinebuf(FILE * stream);

说明: setlinebuf() 用来设置文件流以换行为依据的无缓冲 IO.相当于调用 setvbuf(stream,(char * )NULL,_IOLBF,0); 

2.3.5 setvbuf(设置文件流的缓冲区)

头文件: #include<cstdio>

函数声明: int setvbuf(FILE * stream,char * buf,int mode,size_t size);

说明: 在打开文件流后,读取内容之前,调用 setvbuf() 可以用来设置文件流的缓冲区

参数:

  • stream 为指定的文件流
  • buf 指向自定的缓冲区起始地址
  • size 为缓冲区大小
  • mode取值有下列几种:
    • _IONBF 无缓冲 IO
    • _IOLBF 以换行为依据的无缓冲 IO
    • _IOFBF 完全无缓冲 IO.如果参数 buf 为 NULL 指针,则为无缓冲 IO

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