使用流的磁盘文件I/O—分类
一、磁盘文件I/0（作为字符串存入磁盘）
在处理磁盘文件的时候，需要另一套类：作为输入的类ifstream（派生自istream）、同时最为输入输出的类fstream（派生自iostream）、作为输出的类ofstream（派生自ostream）。
类ifstream、fstream、ofstream在头文件fstream中进行声明。
1.首先看写入数据和读出数据
#include <iostream>
#include <fstream>
#include <string>
using namespace std;
int main()
{
char ch='x',ich;
int j=77,ij;
double d=32.33,id;
string s1="jia",is1;
string s2="you",is2;
ofstream outfile("fdata.txt");
outfile<<ch
<<j
<<' '
<<d
<<s1
<<' '
<<s2;
cout<<"File written\n";
////用来读取文件fdata.txt中的数据
// ifstream infile("fdata.txt");
// infile>>ich>>ij>>id>>is1>>is2;
// cout<<ich<<endl
// <<ij<<endl
// <<id<<endl
// <<is1<<endl
// <<is2<<endl;
return 0;
}
首先，程序中建立了类ofstream对象outfile，同时初始化文件fdata.txt。这里outfile类似于前面程序中的cout，可以使用插入运算符（<<）输出任意变量到文件中。
其次，当程序结束时，对象outfile到了作用域之外，自然会调用析构函数来关闭文件，这里就是为什么如果上面写入和读出在同一个程序中会出现乱码，因为在执行读出程序的时候，文件还没有关闭。
2.上面的例子字符串需要空格隔开，因此字符串中不能有空白符，那么含有空白符的字符串怎么处理呢？
#include <fstream>
#include <iostream>
using namespace std;
//int main()
//{
// ofstream outfile("text.txt");
// outfile<<"12312312312312\n"
// <<"wqerqerqerqerqer\n"
// <<"fjdlsgjalfjlsadfj";
// return 0;
//}
int main()
{
ifstream infile("text.txt");
const int MAX=80;
char buff[MAX];
while(!infile.eof())
{
infile.getline(buff,MAX);
cout<<buff<<endl;
}
return 0;
}
注释：① 每行用换行符来指定结束。注意：这是char*字符串，而不是string的对象。（？多数流运算符处理char*字符串时更为容易？）
② 读出的时候，使用istream的成员函数getline每次读入一行，包括空白符，知道遇到默认的换行符。
③ while(!infile.eof()) 可以检测EOF信号
上面只是检测eofbit没有检测failbit位和badbit为等其他错误标志，如果都检测，则 while(infile.good())
其实可以直接检测流。任何流对象（如infile）都有一个返回值用于检测错误条件，有任何错误返回0，情况正常返回非0；所以可以这么写：while(infile)
3. 看一个字符io的例子：
#include<iostream>
#include<fstream>
#include<string>
using namespace std;
////写入文件
//int main()
//{
// string str="qweqweqweqweqweqwewq"
// " lsdfaldjfaldkfja";
// ofstream outfile("text.txt");
// for (int j=0;j<str.size();j++)
// {
// outfile.put(str[j]); //首先，把字符str[j]写到流对象outfile中，直到全部写入流中
// //其次，流对象把字符串写入到文件text.txt中
// }
// cout<<"File written\n";
// return 0;
//}
//读出文件（用get）
int main()
{
char ch;
ifstream infile("text.txt");
while(infile)
{
infile.get(ch); //首先，从文件text.txt中读出整个字符串到流对象infile中
//其次，把流对象中的字符逐个读到ch中
cout<<ch;
}
cout<<endl;
return 0;
}
//读出文件的另一条途径：类ios的成员函数rdbuf
//功能：此函数返回与流对象相关联的streambuf（或filebuf）对象的指针，
//此相关联对象包含一个缓冲区以保存流中读出的字符
int main()
{
ifstream infile("text.txt");
cout<<infile.rdbuf(); //通过返回的缓冲区对象的指针来显示infile流对象中的字符串
cout<<endl;
}
二、二进制I/O 使用格式化I/O可以写入少量数据到磁盘中，但是如果要存储大量的数据，那么使用二进制I/O最有效。格式化I/O使用字符串，而二进制I/O的数值在磁盘中的存储和计算机内存中一样。如：在二进制I/O中存储float需要四个字节；但是格式化I/O表示中，存储6.02323e13却需要十个字节。首先举个简单的例子：
#include <iostream>
#include <fstream>
using namespace std;
const int MAX=100;
int buffer[MAX];
int main()
{
//写入文件
for(int j=0;j<MAX;j++)
buffer[j]=j;
ofstream os("edata.bat",ios::binary); //创建输出流
os.write(reinterpret_cast<char*>(buffer),MAX*sizeof(int));
os.close(); // 必须关闭与文件关联的流，这样第二个流才能打开文件
//读出文件
for(int j=0;j<MAX;j++)
buffer[j]=0; //清除buffer
ifstream is("edata.bat",ios::binary);
is.read(reinterpret_cast<char*>(buffer),MAX*sizeof(int));
for (int j=0;j<MAX;j++)
{
if (buffer[j]!=j)
{
cerr<<"data is incorrect\n";
return 1;
}
}
cout<<"data is correct\n";
return 0;
}
① write和read这两个函数以字节的方式考虑数据，其参数是数据的地址及其长度。
地址必须进行强制转换，使用reinterpret_cast转化成char*类型，长度就是字节的个数。
②在使用二进制数据时，创建流对象的第二个参数的位置必须使用参数：ios::binary;
三、对象I/O
将对象写入磁盘时，一般都使用二进制模式。这样写入到磁盘中的内容其位构造和在内存中相同，并且保证了对象中所含的数值数据也可以正确的被处理。
举例：
#include<iostream>
#include <fstream>
using namespace std;
class person
{
public:
void getdata()
{
cout<<"Enter the name: "; cin>>name;
cout<<"Enter the age: "; cin>>age;
}
void showdata()
{
cout<<"Name: "<<name<<endl;
cout<<"Age: "<<age<<endl;
}
private:
char name[80];
short age;
};
//单个对象的I/O
int main()
{
//写入文件
person per;
per.getdata();
ofstream os("person.bat",ios::binary);
os.write(reinterpret_cast<char*>(&per),sizeof(per));
os.close();
//读出文件
person pers;
ifstream is("person.bat",ios::binary);
is.read(reinterpret_cast<char*>(&pers),sizeof(pers));
pers.showdata();
return 0;
}
//多个对象的I/O
int main()
{
//写入文件
char ch;
person per;
fstream file; //创建输入输出文件流对象
file.open("group.bat",ios::app|ios::out|ios::in|ios::binary);
do
{
cout<<"Enter person's data:"<<endl;
per.getdata();
file.write(reinterpret_cast<char*>(&per),sizeof(per));
cout<<"Enter another person(y/n)? ";
cin>>ch;
} while (ch=='y');
//读出文件
person pers;
file.seekg(0); //保证从文件的开头进行读
file.read(reinterpret_cast<char*>(&pers),sizeof(per));//读取第一个对象实例
while(!file.eof())
{
cout<<"person: "<<endl;
pers.showdata();
file.read(reinterpret_cast<char*>(&pers),sizeof(per));//读取下一个对象实例
}
return 0;
}
注意：①如果写入程序和读出文件为不同的函数的时候，必须要有相同的成员数据，成员函数可以不同（因为他们无需写入磁盘）。然而只有在不使用虚函数的简单类中才可以这么说。
原因：派生类的对象在内存中其数据之前包含有特殊的数值。在使用虚函数时，这些数值用来帮助确定对象的类。如果改变类的成员函数，此数值也跟着改变。
② 还不应该对带有指针数据成员的对象进行磁盘I/O，正如我们想到的，当将对象读出到其他不同内存的时候，指针值就不是正确的了。
③ 函数open
在前面的程序中都是：创建文件并且使用相同的语句初始化：如，ifstream is("person.bat",ios::binary);
但在这个多对象的I/O函数中，使用fstream file;创建文件流，另一个语句使用open把此文件打开file.open("group.bat",ios::app|ios::out|ios::in|ios::binary); ---这对于打开文件有可能出错是有用的。这样也不会存在写入后再读取的时候，必须切断写入流对象与文件的关联的麻烦。
④ 模式位
MSDN搜索：basci_fstream::open
The type is a bitmask type that describes an object that can store the opening mode for several iostreams objects. The distinct flag values (elements) are:
-
app, to seek to the end of a stream before each insertion.
-
ate, to seek to the end of a stream when its controlling object is first created.
-
binary, to read a file as a binary stream, rather than as a text stream.
-
in, to permit extraction from a stream.
-
out, to permit insertion to a stream.
-
trunc, to delete contents of an existing file when its controlling object is created.
