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数据流
在cpp中#xff0c;流#xff08;stream#xff09;是一个抽象概念#xff0c;用于描述如何从一个位置到又一个位置传输数据。流主要用于I/O操作。
数据流包括两大类#xff1a;1. 输入流(istream)#xff1a;数据从某个源流入程序, 2. 输出流(ostrea…文件操作
数据流
在cpp中流stream是一个抽象概念用于描述如何从一个位置到又一个位置传输数据。流主要用于I/O操作。
数据流包括两大类1. 输入流(istream)数据从某个源流入程序, 2. 输出流(ostream)数据从程序流向某个目的地。
根据操作对象不同分为文件流、字符串流、控制台流。
控制台流
控制台流(iostream)主要用于标准输入输出操作的一部分。这些流提供了一个接口用于与用于进行交互即从键盘读取和向屏幕输出无论程序在那种操作系统或平台上运行。
iostream同时包括istream和osteam是一种多继承的关系在程序应用中可以只包含头文件iostream。
常见对象有cin标准输入cout标准输出cerr用于显示错误信息。
和运算符是ostream类使用友元函数的方式对各种基本数据类型重载了操作符使我们能够方便地将数据输出到流中。
文件流
文件流主要包括输入文件流ifstream、输出文件流ofstream和输入输出文件流fstream这些类都定义在fstream头文件中。
与标准输入输出流如cin和cout不同文件流需要指定具体的文件来操作。因此我们需要创建一个流对象并为其指定一个文件名和其他相关属性。
ofstream类的默认构造函数原形为
ofstream::ofstream(const char *filename, int mode ios::out, int pmode filebuf::openprot);其中filmname表示指定要打开的文件名。
mode是一个标志位用于指定如何打开文件。默认值是ios::out意味着文件以输出模式打开
pmode是一个与平台相关的权限参数指定了文件的权限。
类型解释ios::app输出追加模式。当写入文件时数据会被追加到文件的末尾而不是覆盖文件的内容。ios::ate初始位置在文件的末尾但你可以移动到文件中的任何位置进行读写操作。ios::binary文件以二进制模式打开。不使用这个模式时默认为文本模式。ios::in文件以输入模式打开通常与 ifstream 一起使用。ios::out文件以输出模式打开默认值。ios::trunc如果文件已存在其内容将被截断或删除。ios:nocreate不建立文件所以文件不存在时打开失败ios:.noreplace不覆盖文件打开文件时如果文件存在失败
打开文件属性值
类型解释0普通文件打开访问1只读文件2隐含文件4系统文件
“或”或者“”把以上属性连接起来如3或1|2就是以只读和隐含属性打开文件。 文件使用完后可以使用close成员函数关闭文件。
ios::app当你用这种模式打开文件时先检查文件的状态。例如你可以使用 file.is_open() 来确定文件是否成功打开以及使用 file.fail() 来检查是否有任何I/O错误。这有助于确保文件操作的安全和有效。
字符串流
字符串流定义在sstream头文件中主要有以下三种类型的字符串流
istringstream: 输入字符串流允许从一个 std::string 对象中读取。ostringstream: 输出字符串流允许写入到一个 std::string 对象。stringstream: 同时支持读写操作的字符串流。
文件处理
C的文件处理也可以看作为一个对象使用文件流的类使用头文件fstream处理的时候有文本文件和二进制文件之分主要的区别就是存储的形式。
文件处理可以概括成如下几个过程
包含头文件创建文件流对象打开文件文件读写关闭文件
打开文件
打开文件的核心打开文件涉及到通知操作系统你希望访问文件的特定部分例如读、写或两者兼而有之并且通常会得到一个文件句柄或文件描述符该描述符后续可用于读写操作。
下面是open()函数的标准语法open()是ifstream、ofstream和fstream类的成员函数用于打开文件。
void open(const char *filename, ios::openmode mode ios::in | ios::out);open() 成员函数的第一参数指定要打开的文件的名称和位置第二个参数定义文件被打开的模式。 以上的不同模式标志可以组合使用为文件指定复杂的打开行为。
例如
写入模式与截断模式
ofstream outf;
outf.open(file.txt, ios::out | ios::trunc);ios::trunc当与ios::out一起使用时这个标志表示如果文件已经存在则其内容应被截断或清空。如果不指定这个标志并且文件已存在写入操作通常会覆盖文件的现有内容从文件的开头开始。
读写模式
fstream file;
file.open(file.txt, ios::out | ios::in);结合ios::in和ios::out意味着你可以对文件进行读写操作。当使用这种模式打开文件时现有的文件内容不会被自动截断或清空。你可以在文件中任意地移动进行读和写操作。
文件的写入与输出 写入文件
在cpp中可以使用流插入运算符()将数据写入文件类似于将信息输出到控制台的方式。
对比控制台输出和文件输出
std::cout Hello, World!;这是cout代表标准输出的ostream类实例。
std::ofstream outFile(filename.txt);
outFile Hello, File!;outFile 是 ofstream 类的实例。 ofstream 代表“输出文件流”允许将数据写入文件。 读取文件
从文件读取涉及流提取运算符 ( )类似于从键盘获取输入。唯一不同的是在这里使用的是 ifstream 或 fstream 对象而不是 cin 对象。 关闭文件
在cpp程序终止时他会自动关闭并且刷新所有流释放所有分配的内存并关闭所有打开的文件但显示关闭文件是一个好习惯。
使用完文件后关闭文件的原因如下
To make sure that all buffered data gets written.确保所有缓冲数据都被写入。To release the resources associated with the file.释放与该文件关联的资源。To prevent any potential data corruption.防止任何潜在的数据损坏。
下面是close()函数的标准语法close() 函数是 fstream、ifstream 和ofstream 对象的一个成员。
void close()
文件写入简单示例
#includeiostream
#includefstream
using namespace std;int main(){// 创建流对象ofstream outf;// 打开文件outf.open(file.txt, ios:: app);// 写入数据outf Hello World endl;// 关闭文件outf.close();return 0;
}文件读取的简单示例
#includeiostream
#includefstream //文件流的头文件
using namespace std;
int main()
{char a;ifstream infile; //定义ifstream类(输入文件流类)对象outfileinfile.open(file.txt);//打开文件 使文件流与c.txt文件建立关联while (!infile.eof()){infile.get(a); //依次获取文件中每个字符 并输出cout a;}infile.close(); //关闭文件 使文件流与c.txt文件断开关联
}这种方法效率低不建议使用。
第二种方法
char buf[1024] {0};
while (ifs buf) {cout buf endl;
}第三种
char buf[1024] {0};
while (ifs.getline(buf, sizeof(buf))) {cout buf endl;
}第四种
string buf;
while (getline(ifs, buf)) {cout buf endl;
}
ifs.close();二进制文件读写
二进制写文件主要利用流对象调用成员函数write()这个函数直接从内存中的某个位置由buffer指针指定写入指定的字节数len到文件中。
函数原型ostream write(const char*buffer,int len);
#includeiostream
#includefstream //文件流的头文件
using namespace std;
class Student {
public:Student() {}Student(string name,int age) :name(name), age(age) {}
protected:string name;int age;
};
int main() {ofstream bof;Student s1(张三, 100);bof.open(student.txt, ios::out|ios::binary);bof.write((const char*) s1, sizeof(Student));bof.close();return 0;
}读取文件用read 函数从文件中读取指定的字节数并将其放入指定的内存位置。
ifstream bif;bif.open(student.txt, ios::in | ios::binary);if (!bif.is_open()) {cout 文件打开失败 endl;return 0;}Student s2;bif.read((char*)s2, sizeof(Student));cout s2.name s2.age endl;bif.close();fstream文件操作
打开文件和关闭文件
打开文件fstream可以在生命流对象时传入文件名打开文件也可以使用open()函数打开文件。
文件打开后必须关闭fstream提供了close()函数关闭文件。
打开文件
使用构造函数声明对象时打开文件
fstream ioFile(data.txt, ios::in | ios::out);
使用open()函数打开文件
fstream file;
file.open(example.txt, ios::in | ios::out);如果只传文件名系统会自动根据文件类型选择默认的打开方式。
ios::in读取模式ios::out写入模式ios::app追加模式。数据会被写入文件的末尾而不是覆盖已有内容。ios::trunc如果文件存在则先删除文件的内容然后再打开它。ios::binary以二进制模式打开文件。
模式和属性可以单独使用也可以混合使用。在混合使用时需要使用逻辑连接符或|链接。
ios::out会默认清空文件即ios::out|ios::trunc打开文件的同时清空文件。如果不想清空文件那么设置读写模式为ios::out|ios::app以这种模式打开文件后是以追加内容的方式写入文件。
fstream提供了多种读写操作包括 和 这些操作符用于向文件写入数据和从文件读取数据。read() 和 write()这些函数用于处理二进制文件。put() 和 get()这些函数分别用于写入和读取单个字符。getline()这个函数用于从文件中读取一行文本。
示例
读取文本文件
ifstream file(example.txt);
string line;
while(getline(file, line)) {cout line endl;
}
file.close();读取二进制文件
ifstream file(binaryExample.bin, ios::binary);
int number;
file.read((char*)number, sizeof(number));
file.close();文本文件这些文件主要包含文本如.txt。你通常会使用逐行读取/写入的方式来处理它们。二进制文件这些文件包含二进制数据如图像、音频或编译后的程序。当处理这些文件时你会使用块读写的方式这意味着你可能会一次读取/写入多个字节。
完整示例
#include iostream
#include fstream // 1. 包含头文件
#include string
using namespace std;int main() {string str;fstream iofile; // 2. 创建对象// 3. 打开文件并清空内容iofile.open(file.txt, ios::out | ios::in | ios::trunc);// 4. 写入数据iofile 这里是写入内容测试 endl;iofile this is test endl;iofile.close(); // 5. 关闭文件cout 写入完毕 endl;// 重新打开文件进行读取iofile.open(file.txt, ios::out | ios::in);while (getline(iofile, str)) // 循环读取{cout str endl;}iofile.close();cout 读取完毕 endl;return 0;
}二进制数据读写文件
#include iostream
#include fstream
using namespace std;int main() {int numbers[] {10, 20, 30, 40, 50};fstream iofile;// 1. 打开文件以进行二进制写入iofile.open(binaryfile.bin, ios::out | ios::binary | ios::trunc);iofile.write((char*) numbers, sizeof(numbers));iofile.close();cout 数据已写入二进制文件 endl;int readNumbers[5] {0};// 2. 打开文件以进行二进制读取iofile.open(binaryfile.bin, ios::in | ios::binary);iofile.read((char*) readNumbers, sizeof(readNumbers));iofile.close();cout 从二进制文件读取的数据 endl;for(int i 0; i 5; i) {cout readNumbers[i] ;}cout endl;return 0;
}文件定义与大小
当你在处理文件时经常需要控制文件的读写位置或查询其大小。C提供了一组非常强大的工具来实现这一目的下面将详细介绍这些功能及其用法。
文件定位seekg() 和 seekp()
seekg() 和 seekp() 分别用于设置输入和输出流的位置。
seekg()设置输入流的位置对应读操作。seekp()设置输出流的位置对应写操作。
这些函数需要两个参数
offset这是从给定起点移动的字节量。它可以是正数向前移动或负数向后移动。origin这定义了从哪里开始计算偏移。常用的起点有 ios::beg从文件开始处。ios::cur从文件的当前位置。ios::end从文件的末尾。
示例
fstream file(example.txt, ios::in | ios::out);// 将读指针从文件开始处向后移动2个字节
file.seekg(2, ios::beg);// 将写指针从当前位置向后移动2个字节
file.seekp(2, ios::cur);2. 获取文件大小tellg() 和 tellp()
这两个函数返回当前的读或写位置通常表示为从文件开始到当前位置的字节数。
tellg()获取输入流的当前位置。tellp()获取输出流的当前位置。
如果你想知道整个文件的大小一个常见的方法是将读指针移动到文件的末尾然后使用 tellg()。
示例
fstream file(example.txt, ios::in | ios::out);// 将读指针移动到文件末尾
file.seekg(0, ios::end);// 获取当前位置即文件大小
streampos size file.tellg();
cout 文件大小是: size 字节 endl;注意
在操作完成后可能需要将文件指针重新定位到适当的位置以便进行后续的读/写操作。尝试读取超出文件大小的位置可能会导致未定义的行为通常是读取失败。
