C++文件流fstream相关操作
一、理解Open函数
利用fstream，使用open/close打开或创建，完成后关闭，对文件读入读出使用插入器(<<) 或析取器(>>)完成。参考C++文件写入、读出函数。
1. 函数void open（...）参数选项
在fstream类中，有一个成员函数open()，就是用来打开文件的，其原型是：void open(const char* filename, int mode, int access);
打开文件的方式mode在类ios(是所有流式I/O类的基类)中定义，可以用“或”把以上属性连接起来，如 ios::out | ios::binary 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（文件数据输入到内存）
ios::out： 文件以输出方式打开（内存数据输出到文件）
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
打开文件的属性access取值如下，可以用“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。
0：普通文件，打开访问
1：只读文件
2：隐含文件
4：系统文件
2. 功能及应用场景
如果open函数只有文件名一个参数，则是以读/写普通文件打开， 即：file1.open("c:\\config.sys"); <=> file1.open("c:\\config.sys", ios::in | ios::out, 0); 只读模式（fstream::out）可以创建新文件
1）文件新建并写入
如果该文件不存在则新建并写入，如果该文件存在则清除所有内容并从头开始写入；选择使用的参数：ios::trunc | ios::out | ios::in。
1 fstream _file; 2 _file.open(FILENAME, ios::in); 3 if(!_file) //或者_file.fail == true or _file.is_open == true 4 cout<<FILENAME<<"没有被创建!"<<endl; 5 else 6 cout<<FILENAME<<"已经存在!"<<endl;
ofstream my_samplefile ("my_saple.txt",ios::trunc|ios::out|ios::in );
2）写入CSV文件
CSV文件有其特殊性，由于逗号分隔符的存在，写入文件时只需要注意不遗漏必要的逗号，即可生成格式化的CSV文件。需要注意的是在open打开或创建的文件，务必以“.csv”后缀结束。
1 #include <iostream> 2 #include <fstream> 3 #include <string> 4 #include <vector> 5 #include <algorithm> 6 #include <random> 7 using namespace std; 8 9 int main(){ 10 std::random_device rd; //obtain a seed 11 std::mt19937 gen(rd()); //mersenne_twister_engine 12 std::uniform_real_distribution<> dist(-1.0, 1.0); 13 14 ofstream outFile; 15 outFile.open("test5000.csv", ios::out); 16 // 5000*128 17 for(int i=1;i<=5000;i++){ 18 for(int j=1;j<=127;j++){ 19 outFile << dist(gen) << ','; 20 } 21 outFile <<dist(gen) <<endl; 22 } 23 outFile.close(); 24 }
3）其它应用
贴一个简单的日志处理程序：
1 #include <iostream> 2 #include <fstream> 3 4 //2018LP:增加日志 5 void TestComLog(std::string strTxt) 6 { 7 std::ofstream wObj; 8 wObj.open(".\\log\\NetTest20180827.txt", std::ios::app); 9 wObj << strTxt << std::endl; 10 wObj.close(); 11 } ///< ssl 上下文
二、文件读写 & 文件格式化
ofstream是从内存到硬盘，ifstream是从硬盘到内存。文件读写的步骤：1、包含的头文件：#include <fstream>。2、创建流。3、打开文件(文件和流关联)。4、读写 (写操作：<<,put( ), write( ) 读操作： >> , get( ),getline( ), read( ))。5、关闭文件：把缓冲区数据完整地写入文件， 添加文件结束标志， 切断流对象和外部文件的连接。
1. 操纵符 功能 输入/输出
dec 格式化为十进制数值数据 输入和输出
endl 输出一个换行符并刷新此流 输出（关闭文件输出流）
ends 输出一个空字符 输出
hex 格式化为十六进制数值数据 输入和输出
oct 格式化为八进制数值数据 输入和输出
setpxecision(int p) 设置浮点数的精度位数 输出
2. 二进制文件的读写
①put() put()函数向流写入一个字符
其原型是ofstream &put(char ch)，使用也比较简单，如file1.put('c');就是向流写一个字符'c'。
②get() get()函数比较灵活，有3种常用的重载形式：
一种就是和put()对应的形式：ifstream &get(char &ch);功能是从流中读取一个字符，结果保存在引用ch中，如果到文件尾，返回空字符。如file2.get(x);表示从文件中读取一个字符，并把读取的字符保存在x中。
另一种重载形式的原型是： int get();这种形式是从流中返回一个字符，如果到达文件尾，返回EOF，如x=file2.get();和上例功能是一样的。
还有一种形式的原型是：ifstream &get(char *buf,int num,char delim='\n');这种形式把字符读入由 buf 指向的数组，直到读入了 num 个字符或遇到了由 delim 指定的字符，如果没使用 delim 这个参数，将使用缺省值换行符'\n'。例如： file2.get(str1,127,'A'); //从文件中读取字符到字符串str1，当遇到字符'A'或读取了127个字符时终止。
针对文本文件操作时，get函数和>>的区别：
区别：在读取数据时，get函数包括空白字符（遇空白字符不停止读取）
>>在默认情况下拒绝接受空白字符（遇到空白符停止读取）
③读写数据块
要读写二进制数据块，使用成员函数read()和write()成员函数，它们原型如下：
istream& read(unsigned char *buf,int num);
ostream& write(const unsigned char *buf,int num);
read()从文件中读取 num 个字符到 buf 指向的缓存中，如果在还未读入 num 个字符时就到了文件尾，可以用成员函数 int gcount();来取得实际读取的字符数;而 write() 从buf 指向的缓存写 num 个字符到文件中，值得注意的是缓存的类型是 unsigned char *，有时可能需要类型转换。
成员函数eof()用来检测是否到达文件尾，如果到达文件尾返回非0值，否则返回0。原型是int eof();
3. 文件定位
和C的文件操作方式不同的是，C++ I/O系统管理两个与一个文件相联系的指针。一个是读指针，它说明输入操作在文件中的位置;另一个是写指针，它下次写操作的位置。每次执行输入或输出时，相应的指针自动变化。所以，C++的文件定位分为读位置和写位置的定位，对应的成员函数是seekg()和seekp()。seekg()是设置读位置， seekp是设置写位置。它们最通用的形式如下：
1 istream &seekg(streamoff offset,seek_dir origin); //设置读位置 2 ostream &seekp(streamoff offset,seek_dir origin); //设置写位置
streamoff定义于 iostream.h 中，定义有偏移量 offset 所能取得的最大值，seek_dir 表示移动的基准位置，是一个有以下值的枚举.
基准位置:
ios::beg： 文件开头
ios::cur： 文件当前位置
ios::end： 文件结尾
这两个函数一般用于二进制文件，因为文本文件会因为系统对字符的解释而可能与预想的值不同。
1 //指针移到文件的最前面 2 seekg(0) ; 3 //把当前的指针当作0 4 seekg(0,ios::cur); 5 //将指针移到文件尾，若再配合file.tellg()则可以求出文件的大小为多少bytes。 6 seekg(0,ios::end);
考虑一个本地数据记录的文件写入格式，或一个类似log4cpp的日志写入功能如何实现。
4. 使用运算符<<(写)和getline()进行读写
<<：以行为单位输入文件，getline()：以行为单位 读入内存，能一次读入一行
函数原型：istream &getline( char *buffer, streamsize num );
功能：getline( )函数用于从文件读取num-1个字符到buffer(内存)中，直到下列情况发生时，读取结束:
1)：num - 1个字符已经读入
2)：碰到一个换行标志
3)：碰到一个EOF
三、文件指定行数删除或更新
文件的删除和重命名比较简单，但是以下两个操作都必须在文件关闭后才可以使用
1 //把这个文件删除 2 remove("文件名”）； 3 rename("旧文件名","新文件名");
1. 全部读出到自定义缓存区，修改缓存区某一行后再覆盖写入
主要思路可选getline函数读取行数据，并计数。修改可以分为两种，一种是定长修改，一种是长度发生变化的修改。两种修改都有一种通用的修改方法，不过这个方法非常没有效率，那就是建立一个tmp文件，把修改过后的内容放到里面，然后删掉原文件把tmp文件改成原文件的名字。这个方法可用但显然不是很科学，而且如果文件内容很大，那么执行效率低下时间可能会挺长的，除了文件长度较小的场景外并不推荐使用。
2. 修改文件打开属性，定长修改指定数据
不定长修改某行后，其文件指针会移动，因此会影响到这行后面的部分，所以修改的时候不能该表指定行的长度。如果使用ios::app来打开文件，虽然不会清空文件内容，但是每次写操作都追加到文件末尾（app模式为追加写入），指针偏移操作无效，即使你seekp无效，参考C++ 修改/覆盖指定位置的文件内容或者从某个位置开始截断文件（里面部分细节表述不准确，但是总体思路是对的）。以下内容转载自关于fstream修改文件内容的操作，操作的方法和注意事项比较扼要。
（1）在进行文件写的时候（非二进制），文件指针很成问题。举个例子：比如文件的内容是"100100100"，写入了三个int类型的变量，值为100。接下来我如果想改变第二个100，使其变成200，文件指针需要移动3位，因为前面有三个字符。这时候指针是一个字符一个字符的移动的。
1 #include <iostream> 2 #include <fstream> 3 using namespace std; 4 5 int main() 6 { 7 ofstream ofs("cece.txt", ios::out); 8 int x = 100; 9 ofs << x << x << x; 10 ofs.close(); 11 ofs.open("cece.txt", ios::out | ios::in); 12 x = 200; 13 ofs.seekp(3); 14 ofs << x; 15 }
（2）而如果把文件换成二进制的写，那么情况就会有些变化，如果还是想改写第二个100的内容，那么文件指针就需要指向sizeof(int)。指针是一个byte一个byte地移动。 int存入的方式就是以int类型，将其原封写入文件，所以二进制的读写比较简单。
1 #include <iostream> 2 #include <fstream> 3 using namespace std; 4 5 int main() 6 { 7 ofstream ofs("cece.txt", ios::out | ios::binary); 8 int x = 100; 9 ofs.write((char *)&x, sizeof(x)); 10 ofs.write((char *)&x, sizeof(x)); 11 ofs.write((char *)&x, sizeof(x)); 12 ofs.close(); 13 14 ofs.open("cece.txt", ios::out | ios::in | ios::binary); 15 x = 200; 16 ofs.seekp(sizeof(int)); 17 ofs.write((char *)&x, sizeof(x)); 18 }
（3）经实验表明，ios::app Mode下是不能移动文件指针的，而且这个时候tellp()是0。此模式下只能在后面追加着写。
（4）.如果想要获得指向末尾的位置指针，需要
ofs.seekp(0, ios::end); pointer = ofs.tellp();
这个时候如果文件内没有内容，那么pointer的值会是-1。等长修改就是这样，不等长修改的话，如果长度小于原来，可以写进去，然后添0，或者别的，大于原来的，目前只会tmp覆盖原文件的方法。
