C++之文件读写

一、C++ I/O流

头文件：fstream

C++把对文件的读写操作都封装在以下的类中：

类名	功能	继承	相当于
ofstream	对文件的写操作，默认以只写方式O_WRONLY|O_CREAT|O_TRUNC打开文件，文件不存在则创建、存在则清空	ostream类	"w"
ifstream	ifstream类 对文件的读操作，默认以只读方式O_RDONLY打开文件，文件不存在则失败	istream类	"r"
fstream	对文件读写操作，默认以读写方式O_RDWR打开文件，文件不存在则失败，文件存在不清空	ofstream类、ifstream类	"r+"

二、C++对文本文件的读写

1. 创建流对象，通过流对象打开文件
   ①

   ofstream ofs(const char *filename, openmode mode );
   

   ②通过成员函数方式，打开文件

   void open( const char *filename );
   void open( const char *filename, openmode mode );
       filename：文件的路径
       mode： 打开方式
           ios::app 添加输出 
           ios::ate 当已打开时寻找到EOF 
           ios::binary 以二进制模式打开文件 
           ios::in 为读取打开文件 
           ios::out 为写入打开文件 
           ios::trunc 覆盖存在的文件
   

   注意：ios::里面打开模式单独使用和混合使用时候有些功能会有所删减变化，不是简单的功能相加，具体底层调用哪个打开模式可以通过 strace ./a.out 来追踪底层对系统函数的调用

2. 如何判断文件是否打开成功

   1. 通过 !流对象名 执行了该类的!运算符重载版本

      if(!ifs)    //  为真 失败
      

   2. 通过good\fail成员函数判断是否成功

      bool good();
      功能：判断上一次流操作是否成功，成功返回真，一般用于判断文件是否打开成功
      

3. 读写文件
   ①流对象 << 写操作
   ②流对象 >> 读操作

4. 关闭文件
   成员函数：

   void close(void)
   

   注意：只是关闭流对象当前的文件，但是流对象没有销毁，还可以继续通过open成员函数重新打开别的文件

5. 如何以文本方式读写类对象？

   • 读写类对象时绝大部分成员变量都是私有的，因此无法直接在类外进行读写

   • 由于ostream/istream分别是ofstream/ifstream的父类，因此如果重载了>> <<运算符，既可以用于平时输出、输入类对象，并且还可以直接用于类对象的文本方式流操作读写

     cout << 类对象

     cin >> 类对象   重载后

     ofs << 类对象

     ifs >> 类对象   成立

三、C++的随机读写

C++为文件IO流提供了两套设置位置指针的成员函数，为了兼容一些有两个位置指针的操作系统，但是UNIX、Linux、Windows系统底层只有一个文件位置指针，所以使用哪套都没区别

istream &seekg( off_type offset, ios::seekdir origin );
    功能：通过 偏移量+基础位置 设置位置指针的位置
        offset：偏移量
        origin：基础位置
            ios::beg    文件开头
            ios::cur    当前位置
            ios::end    文件末尾

istream &seekg( pos_type position );
    功能：通过绝对值的方式设置位置指针的位置
    seekp 功能类似

pos_type tellp();
    功能：获取位置指针所在文件的绝对位置
    tellg功能类似

四、C++对二进制文本的读写

1. 创建流对象、打开文件
   ios::binary    以二进制模式打开文件

2. 读写操作

   ostream &write(const char *buffer,streamsize num);
       功能：以二进制方式写文件
       buffer：待写入数据的内存首地址
       num：待写入的字节数
   

   注意：C++的write只会有两种结果，要么num个字节全部写入，要么一个都没写入，可以通过good、fail判断上一次的写操作是否成功

   istream &read( char *buffer, streamsize num );
           功能：以二进制方式读文件
           buffer：存储读取到的数据的内存首地址
           num：要读取的字节数
   

   streamsize gcount();
           功能：获取上一次读操作中成功读取到的字节数
   

   bool eof();
           功能：判断读操作是否读到了文件末尾，如果是返回真
   

3. 二进制读写需要注意的问题：

   • 对象的成员变量中不应该有指针类型(或string类型)，因为此时写入时只会把指针变量存储的地址写入，而下次读取到该指针变量时，该指针地址已经没有意义了

   • 一直读取二进制文件

     while(true)
     {      
          //  读操作
          if(fs.eof()) break; 
          //  读成功，执行相应操作
     }
     

作业：使用C++实现一个mv带覆盖检查的命令

#include <iostream>
#include <unistd.h>
#include <fstream>
using namespace std;

int main(int argc,const char* argv[])
{
    if(3 != argc)
    {
        cout << "User: ./MV <src> <dest>" << endl;
        return -1;
    }

    ifstream ifs(argv[1]);
    if(!ifs)
    {
        cout << "原文件不存在，请检查!" << endl;
        return -1;
    }

    if(0 == access(argv[2],F_OK))
    {
        cout << "目标文件已存在，是否覆盖(y/n)?" << endl;
        char cmd;
        cin >> cmd;
        if('y' != cmd)
        {
            cout << "停止移动!" << endl;
            ifs.close();
            return 0;
        }
    }

    ofstream ofs(argv[2]);
    if(!ofs)
    {
        cout << "目标位置无权限，请检查!" << endl;
        ifs.close();
        return -1;
    }

    char buf[4096] = {};
    while(true)
    {
        ifs.read(buf,sizeof(buf));
        if(ifs.eof()) break;
        ofs.write(buf,ifs.gcount());
    }

    ifs.close();
    ofs.close();

    unlink(argv[1]);
}