用C++實現簡單的文件I/O操作
文件 I/O 在C++中比烤蛋糕簡單多了。 在這篇文章里，我會詳細解釋ASCII和二進制文件的輸入輸出的每個細節，值得注意的是，所有這些都是用C++完成的。
一、ASCII 輸出
為了使用下面的方法, 你必須包含頭文件<fstream.h>(譯者注：在標準C++中，已經使用<fstream>取代<fstream.h>，所有的C++標準頭文件都是無后綴的。)。這是 <iostream.h>的一個擴展集, 提供有緩沖的文件輸入輸出操作. 事實上, <iostream.h> 已經被<fstream.h>包含了, 所以你不必包含所有這兩個文件, 如果你想顯式包含他們，那隨便你。我們從文件操作類的設計開始, 我會講解如何進行ASCII I/O操作。 如果你猜是"fstream," 恭喜你答對了！ 但這篇文章介紹的方法,我們分別使用"ifstream"?和 "ofstream" 來作輸入輸出。
如果你用過標準控制臺流"cin"?和 "cout," 那現在的事情對你來說很簡單。 我們現在開始講輸出部分，首先聲明一個類對象。
- ofstream fout;
這就可以了，不過你要打開一個文件的話, 必須像這樣調用ofstream::open()。
- fout.open("output.txt");
你也可以把文件名作為構造參數來打開一個文件.
- ofstream fout("output.txt");
這是我們使用的方法, 因為這樣創建和打開一個文件看起來更簡單. 順便說一句, 如果你要打開的文件不存在，它會為你創建一個, 所以不用擔心文件創建的問題. 現在就輸出到文件，看起來和"cout"的操作很像。 對不了解控制臺輸出"cout"的人, 這里有個例子。
- int num = 150;
- char name[] = "John Doe";
- fout << "Here is a number: " << num << "\n";
- fout << "Now here is a string: " << name << "\n";
現在保存文件，你必須關閉文件，或者回寫文件緩沖. 文件關閉之后就不能再操作了, 所以只有在你不再操作這個文件的時候才調用它，它會自動保存文件。 回寫緩沖區會在保持文件打開的情況下保存文件, 所以只要有必要就使用它。 回寫看起來像另一次輸出, 然后調用方法關閉。像這樣：
- fout << flush; fout.close();
現在你用文本編輯器打開文件，內容看起來是這樣：
Here is a number: 150 Now here is a string: John Doe
很簡單吧! 現在繼續文件輸入, 需要一點技巧, 所以先確認你已經明白了流操作，對 "<<" 和">>" 比較熟悉了, 因為你接下來還要用到他們。繼續…
二、ASCII 輸入
輸入和"cin" 流很像. 和剛剛討論的輸出流很像, 但你要考慮幾件事情。在我們開始復雜的內容之前, 先看一個文本：
12 GameDev 15.45 L This is really awesome!
為了打開這個文件，你必須創建一個in-stream對象,?像這樣。
- ifstream fin("input.txt");
現在讀入前四行. 你還記得怎么用"<<" 操作符往流里插入變量和符號吧？好,?在 "<<" (插入)?操作符之后，是">>" (提取) 操作符. 使用方法是一樣的. 看這個代碼片段.
- int number;
- float real;
- char letter, word[8];
- fin >> number; fin >> word; fin >> real; fin >> letter;
也可以把這四行讀取文件的代碼寫為更簡單的一行。
- fin >> number >> word >> real >> letter;
它是如何運作的呢? 文件的每個空白之后, ">>" 操作符會停止讀取內容, 直到遇到另一個>>操作符. 因為我們讀取的每一行都被換行符分割開(是空白字符), ">>" 操作符只把這一行的內容讀入變量。這就是這個代碼也能正常工作的原因。但是，可別忘了文件的最后一行。
This is really awesome!
如果你想把整行讀入一個char數組, 我們沒辦法用">>"?操作符，因為每個單詞之間的空格（空白字符）會中止文件的讀取。為了驗證：
- char sentence[101]; fin >> sentence;
我們想包含整個句子, "This is really awesome!" 但是因為空白, 現在它只包含了"This". 很明顯, 肯定有讀取整行的方法, 它就是getline()。這就是我們要做的。
- fin.getline(sentence, 100);
這是函數參數. 第一個參數顯然是用來接受的char數組. 第二個參數是在遇到換行符之前，數組允許接受的最大元素數量. 現在我們得到了想要的結果：“This is really awesome!”。
你應該已經知道如何讀取和寫入ASCII文件了。但我們還不能罷休，因為二進制文件還在等著我們。
三、二進制 輸入輸出
二進制文件會復雜一點, 但還是很簡單的。 首先你要注意我們不再使用插入和提取操作符(譯者注：<< 和 >> 操作符). 你可以這么做，但它不會用二進制方式讀寫。你必須使用read() 和write() 方法讀取和寫入二進制文件. 創建一個二進制文件, 看下一行。
- ofstream fout("file.dat", ios::binary);
這會以二進制方式打開文件, 而不是默認的ASCII模式。首先從寫入文件開始。函數write() 有兩個參數。 第一個是指向對象的char類型的指針, 第二個是對象的大小（譯者注：字節數）。 為了說明，看例子。
- int number = 30;
- fout.write((char *)(&number), sizeof(number));
第一個參數寫做"(char *)(&number)". 這是把一個整型變量轉為char *指針。如果你不理解，可以立刻翻閱C++的書籍，如果有必要的話。第二個參數寫作"sizeof(number)". sizeof() 返回對象大小的字節數. 就是這樣!
二進制文件最好的地方是可以在一行把一個結構寫入文件。 如果說，你的結構有12個不同的成員。 用ASCII?文件，你不得不每次一條的寫入所有成員。 但二進制文件替你做好了。 看這個。
- struct OBJECT { int number; char letter; } obj;
- obj.number = 15;
- obj.letter = ‘M’;
- fout.write((char *)(&obj), sizeof(obj));
這樣就寫入了整個結構! 接下來是輸入. 輸入也很簡單，因為read()?函數的參數和 write()是完全一樣的, 使用方法也相同。
- ifstream fin("file.dat", ios::binary);
- fin.read((char *)(&obj), sizeof(obj));
我不多解釋用法, 因為它和write()是完全相同的。二進制文件比ASCII文件簡單, 但有個缺點是無法用文本編輯器編輯。 接著, 我解釋一下ifstream 和ofstream 對象的其他一些方法作為結束.
四、更多方法
我已經解釋了ASCII文件和二進制文件, 這里是一些沒有提及的底層方法。
檢查文件
你已經學會了open() 和close() 方法, 不過這里還有其它你可能用到的方法。
方法good() 返回一個布爾值，表示文件打開是否正確。
類似的，bad() 返回一個布爾值表示文件打開是否錯誤。 如果出錯，就不要繼續進一步的操作了。
最后一個檢查的方法是fail(), 和bad()有點相似, 但沒那么嚴重。
讀文件
方法get() 每次返回一個字符。
方法ignore(int,char) 跳過一定數量的某個字符, 但你必須傳給它兩個參數。第一個是需要跳過的字符數。 第二個是一個字符, 當遇到的時候就會停止。 例子,
- fin.ignore(100, ‘\n’);
會跳過100個字符，或者不足100的時候，跳過所有之前的字符，包括 ‘\n’。
方法peek() 返回文件中的下一個字符, 但并不實際讀取它。所以如果你用peek() 查看下一個字符, 用get() 在peek()之后讀取，會得到同一個字符, 然后移動文件計數器。
方法putback(char) 輸入字符, 一次一個, 到流中。我沒有見到過它的使用，但這個函數確實存在。
寫文件
只有一個你可能會關注的方法.?那就是 put(char), 它每次向輸出流中寫入一個字符。
打開文件
當我們用這樣的語法打開二進制文件:
- ofstream fout("file.dat", ios::binary);
"ios::binary"是你提供的打開選項的額外標志. 默認的, 文件以ASCII方式打開, 不存在則創建, 存在就覆蓋. 這里有些額外的標志用來改變選項。
- ios::app 添加到文件尾
- ios::ate 把文件標志放在末尾而非起始。
- ios::trunc 默認. 截斷并覆寫文件。
- ios::nocreate 文件不存在也不創建。
- ios::noreplace 文件存在則失敗。
文件狀態
我用過的唯一一個狀態函數是eof(), 它返回是否標志已經到了文件末尾。 我主要用在循環中。 例如, 這個代碼斷統計小寫‘e’ 在文件中出現的次數。
- ifstream fin("file.txt");
- char ch; int counter;
- while (!fin.eof()) {
- ch = fin.get();
- if (ch == ‘e’) counter++;
- }
- fin.close();
我從未用過這里沒有提到的其他方法。 還有很多方法，但是他們很少被使用。參考C++書籍或者文件流的幫助文檔來了解其他的方法。
結論
你應該已經掌握了如何使用ASCII文件和二進制文件。有很多方法可以幫你實現輸入輸出，盡管很少有人使用他們。 我知道很多人不熟悉文件I/O操作，我希望這篇文章對你有所幫助。 每個人都應該知道. 文件I/O還有很多顯而易見的方法,?例如包含文件 <stdio.h>. 我更喜歡用流是因為他們更簡單。 祝所有讀了這篇文章的人好運, 也許以后我還會為你們寫些東西。
