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用C++进行简单的文件I/O操作
原文出处：Simple File I/O Using C++
序论
我曾发表过文件输入输出的文章，现在觉得有必要再写一点。文件 I/O 在C++中比烤蛋糕简单多了。 在这篇文章里，我
会详细解释ASCII和二进制文件的输入输出的每个细节，值得注意的是，所有这些都是用C++完成的。
一、ASCII 输出
为了使用下面的方法, 你必须包含头文件 <fstream.h> (译者注：在标准C++中，已经使用 <fstream> 取代
<fstream.h>，所有的 C++ 标准头文件都是无后缀的。)。这是 <iostream.h> 的一个扩展集, 提供有缓冲的文件输入输出
操作。事实上, <iostream.h> 已经被<fstream.h>包含了, 所以你不必包含所有这两个文件, 如果你想显式包含他们，那随
便你。我们从文件操作类的设计开始, 我会讲解如何进行 ASCII I/O 操作。 如果你猜是 "fstream" 恭喜你答对了！ 但这篇
文章介绍的方法,我们分别使用"ifstream" 和 "ofstream" 来作输入输出。
如果你用过标准控制台流 "cin" 和 "cout" 那现在的事情对你来说很简单。 我们现在开始讲输出部分，首先声明一个类对象。
ofstream fout;
这就可以了，不过你要打开一个文件的话, 必须像这样调用ofstream::open()。
fout.open("output.txt");
你也可以把文件名作为构造参数来打开一个文件.
ofstream fout("output.txt");
这是我们使用的方法, 因为这样创建和打开一个文件看起来更简单. 顺便说一句, 如果你要打开的文件不存在，它会为你创
建一个, 所以不用担心文件创建的问题. 现在就输出到文件，看起来和"cout" 的操作很像。 对不了解控制台输出"cout"的人,
这里有个例子。
int num = 150;
char name[] = "John Doe";
fout << "Here is a number: " << num << "\n";
fout << "Now here is a string: " << name << "\n";
现在保存文件，你必须关闭文件，或者回写文件缓冲. 文件关闭之后就不能再操作了, 所以只有在你不再操作这个文件的时
候才调用它，它会自动保存文件。 回写缓冲区会在保持文件打开的情况下保存文件, 所以只要有必要就使用它。 回写看起来像
另一次输出, 然后调用方法关闭。像这样：
fout. flush() ;
fout.close() ;
现在你用文本编辑器打开文件，内容看起来是这样：
Here is a number: 150 Now here is a string: John Doe
很简单吧! 现在继续文件输入, 需要一点技巧, 所以先确认你已经明白了流操作，对 "<<" 和 ">>" 比较熟悉了, 因为你接
下来还要用到他们。继续…
二、ASCII 输入
输入和"cin" 流很像. 和刚刚讨论的输出流很像, 但你要考虑几件事情。在我们开始复杂的内容之前, 先看一个文本：
12 GameDev 15.45 L This is really awesome!
为了打开这个文件，你必须创建一个in-stream对象,像这样。
ifstream fin("input.txt");
现在读入前四行. 你还记得怎么用"<<" 操作符往流里插入变量和符号吧？好, 在 "<<" (插入)操作符之后，是">>" (提
取) 操作符. 使用方法是一样的. 看这个代码片段.
int number;
float real;
char letter, word[8];
fin >> number;
fin >> word;
fin >> real;
fin >> letter;
也可以把这四行读取文件的代码写为更简单的一行。
fin >> number >> word >> real >> letter;
它是如何运作的呢? 文件的每个空白之后, ">>" 操作符会停止读取内容, 直到遇到另一个>>操作符. 因为我们读取的每一
行都被换行符分割开(是空白字符), ">>" 操作符只把这一行的内容读入变量。这就是这个代码也能正常工作的原因。但是，可
别忘了文件的最后一行。
This is really awesome!
如果你想把整行读入一个char数组, 我们没办法用">>"操作符，因为每个单词之间的空格（空白字符）会中止文件的读
取。为了验证：
char sentence[101];
fin >> sentence;
我们想包含整个句子, "This is really awesome!" 但是因为空白, 现在它只包含了"This". 很明显, 肯定有读取整行的方
法, 它就是getline()。这就是我们要做的。
fin.getline(sentence, 100);
这是函数参数. 第一个参数显然是用来接受的char数组. 第二个参数是在遇到换行符之前，数组允许接受的最大元素数量.
现在我们得到了想要的结果：“This is really awesome!”。
你应该已经知道如何读取和写入ASCII文件了。但我们还不能罢休，因为二进制文件还在等着我们。
三、二进制 输入输出
二进制文件会复杂一点, 但还是很简单的。 首先你要注意我们不再使用插入和提取操作符(译者注：<< 和 >> 操作符).
你可以这么做，但它不会用二进制方式读写。你必须使用read() 和write() 方法读取和写入二进制文件. 创建一个二进制文件,
看下一行。
ofstream fout("file.dat", ios::binary);
这会以二进制方式打开文件, 而不是默认的ASCII模式。首先从写入文件开始。函数write() 有两个参数。 第一个是指向
对象的char类型的指针, 第二个是对象的大小（译者注：字节数）。为了说明，看例子。
int number = 30;
fout.write( (char *)(&number), sizeof(number) );
第一个参数写做"(char *)(&number)". 这是把一个整型变量转为char *指针。如果你不理解，可以立刻翻阅C++的书
籍，如果有必要的话。第二个参数写作"sizeof(number)". sizeof() 返回对象大小的字节数. 就是这样!
二进制文件最好的地方是可以在一行把一个结构写入文件。 如果说，你的结构有12个不同的成员。 用ASCII文件，你不得不
每次一条的写入所有成员。 但二进制文件替你做好了。 看这个：
struct OBJECT
{
int number ;
char letter ;
} obj ;
obj.number = 15 ;
obj.letter = ‘M’ ;
fout.write((char *)(&obj), sizeof(obj)) ;
这样就写入了整个结构! 接下来是输入. 输入也很简单，因为 read() 函数的参数和 write() 是完全一样的, 使用方法也相
同。
ifstream fin("file.dat", ios::binary) ;
fin.read((char *)(&obj), sizeof(obj));
我不多解释用法, 因为它和write()是完全相同的。二进制文件比ASCII文件简单, 但有个缺点是无法用文本编辑器编辑。
接着, 我解释一下ifstream 和ofstream 对象的其他一些方法作为结束.
四、更多方法
我已经解释了ASCII文件和二进制文件, 这里是一些没有提及的底层方法。
检查文件
你已经学会了open() 和close() 方法, 不过这里还有其它你可能用到的方法。
方法good() 返回一个布尔值，表示文件打开是否正确。
类似的，bad() 返回一个布尔值表示文件打开是否错误。 如果出错，就不要继续进一步的操作了。
最后一个检查的方法是fail(), 和bad()有点相似, 但没那么严重。
读文件
方法get() 每次返回一个字符。
方法ignore(int,char) 跳过一定数量的某个字符, 但你必须传给它两个参数。第一个是需要跳过的字符数。 第二个是一个字符, 当遇到的时候就会停止。 例子：
fin.ignore(100, ‘\n’);
会跳过100个字符，或者不足100的时候，跳过所有之前的字符，包括 ‘\n’。
方法peek() 返回文件中的下一个字符, 但并不实际读取它。所以如果你用peek() 查看下一个字符, 用get() 在peek()之后读取，会得到同一个字符, 然后移动文件计数器。
方法putback(char) 输入字符, 一次一个到流中。我没有见到过它的使用，但这个函数确实存在。
写文件
只有一个你可能会关注的方法.那就是 put(char), 它每次向输出流中写入一个字符。
打开文件
当我们用这样的语法打开二进制文件:
ofstream fout("file.dat", ios::binary);
"ios::binary"是你提供的打开选项的额外标志. 默认的, 文件以ASCII方式打开, 不存在则创建, 存在就覆盖. 这里有些额外
的标志用来改变选项。
ios::app添加到文件尾ios::ate把文件标志放在末尾而非起始。ios::trunc默认. 截断并覆写文件。ios::nocreate文件不存在
也不创建。ios::noreplace文件存在则失败。
文件状态
我用过的唯一一个状态函数是eof(), 它返回是否标志已经到了文件末尾。 我主要用在循环中。 例如, 这个代码断统计小写
‘e’ 在文件中出现的次数。
ifstream fin("file.txt");
char ch;
int counter;
while ( !fin.eof() )
{
ch = fin.get();
if (ch == ‘e’)
counter++;
}
fin.close();
我从未用过这里没有提到的其他方法。 还有很多方法，但是他们很少被使用。参考C++书籍或者文件流的帮助文档来了解
其他的方法。
结论
你应该已经掌握了如何使用ASCII文件和二进制文件。有很多方法可以帮你实现输入输出，尽管很少有人使用他们。 我知
道很多人不熟悉文件I/O操作，我希望这篇文章对你有所帮助。 每个人都应该知道. 文件I/O还有很多显而易见的方法，例如包
含文件 <stdio.h>. 我更喜欢用流是因为他们更简单。 祝所有读了这篇文章的人好运, 也许以后我还会为你们写些东西。