ofstream 和ifstream的具体用法（转）

博客原文地址:http://blog.sina.com.cn/s/blog_5de2237b0100uk4x.html

这个小知识点迷糊了很久了,前段时间始终没有搞清楚,今天又拿过来看的时候好象明白了点......
今天将ifstream 与ofstream的用法归纳一下

（一）

ofstream是从内存到硬盘，ifstream是从硬盘到内存，其实所谓的流缓冲就是内存空间;

在C++中，有一个stream这个类，所有的I/O都以这个“流”类为基础的，包括我们要认识的文件I/O，stream这个类有两个重要的运算符：

1、插入器(<<)
　　向流输出数据。比如说系统有一个默认的标准输出流(cout)，一般情况下就是指的显示器，所以，cout<<"Write Stdout"<<'\n';就表示把字符串"Write Stdout"和换行字符('\n')输出到标准输出流。

2、析取器(>>)
　　从流中输入数据。比如说系统有一个默认的标准输入流(cin)，一般情况下就是指的键盘，所以，cin>>x;就表示从标准输入流中读取一个指定类型(即变量x的类型)的数据。

　　在C++中，对文件的操作是通过stream的子类fstream(file stream)来实现的，所以，要用这种方式操作文件，就必须加入头文件fstream.h。下面就把此类的文件操作过程一一道来。

一、打开文件
　　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);

参数：

filename：　　要打开的文件名
mode：　　　　要打开文件的方式
access：　　　打开文件的属性
打开文件的方式在类ios(是所有流式I/O类的基类)中定义，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
　　可以用“或”把以上属性连接起来，如ios::out|ios::binary

　　打开文件的属性取值是：

0：普通文件，打开访问
1：只读文件
2：隐含文件
4：系统文件
　　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。

　　例如：以二进制输入方式打开文件c:\config.sys
fstream file1;
file1.open("c:\\config.sys",ios::binary|ios::in,0);

　　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);

　　另外，fstream还有和open()一样的构造函数，对于上例，在定义的时侯就可以打开文件了：
fstream file1("c:\\config.sys");

　　特别提出的是，fstream有两个子类：ifstream(input file stream)和ofstream(outpu file stream)，ifstream默认以输入方式打开文件，而ofstream默认以输出方式打开文件。
ifstream file2("c:\\pdos.def");//以输入方式打开文件
ofstream file3("c:\\x.123");//以输出方式打开文件

　　所以，在实际应用中，根据需要的不同，选择不同的类来定义：如果想以输入方式打开，就用ifstream来定义；如果想以输出方式打开，就用ofstream来定义；如果想以输入/输出方式来打开，就用fstream来定义。

二、关闭文件
　　打开的文件使用完成后一定要关闭，fstream提供了成员函数close()来完成此操作，如：file1.close();就把file1相连的文件关闭。

三、读写文件
　　读写文件分为文本文件和二进制文件的读取，对于文本文件的读取比较简单，用插入器和析取器就可以了；而对于二进制的读取就要复杂些，下要就详细的介绍这两种方式

　　1、文本文件的读写
　　文本文件的读写很简单：用插入器(<<)向文件输出；用析取器(>>)从文件输入。假设file1是以输入方式打开，file2以输出打开。示例如下：

　　file2<<"I Love You";//向文件写入字符串"I Love You"
　　int i;
　　file1>>i;//从文件输入一个整数值。

　　这种方式还有一种简单的格式化能力，比如可以指定输出为16进制等等，具体的格式有以下一些

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
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

　　比如要把123当作十六进制输出：file1<<hex<<123;要把3.1415926以5位精度输出：file1<<setpxecision(5)<<3.1415926。

　　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。

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：

　　　　read(unsigned char *buf,int num);
　　　　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。

例：

　　　　unsigned char str1[]="I Love You";
　　　　int n[5];
　　　　ifstream in("xxx.xxx");
　　　　ofstream out("yyy.yyy");
　　　　out.write(str1,strlen(str1));//把字符串str1全部写到yyy.yyy中
　　　　in.read((unsigned char*)n,sizeof(n));//从xxx.xxx中读取指定个整数，注意类型转换
　　　　in.close();out.close();

四、检测EOF
　　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();

例：　　if(in.eof()) ShowMessage("已经到达文件尾！");

五、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：

　　　　istream &seekg(streamoff offset,seek_dir origin);
　　　　ostream &seekp(streamoff offset,seek_dir origin);

　　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：

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。例：

　　　file1.seekg(1234,ios::cur); //把文件的读指针从当前位置向后移1234个字节
　　　file2.seekp(1234,ios::beg); //把文件的写指针从文件开头向后移1234个字节

（二）

大多数 C++ 程序员都熟悉不止一个文件 I/O 库。首先是传统的 Unix 风格的库，它由一些低级函数如 read() 和 open()组成。其次是 ANSI C 的 <stdio.h> 库，它包含 fopen() 和 fread()等函数。其它的还有一些具备所有权的库或框架，比如 MFC，它有很多自己的文件处理类。
　　这些库一般都很难跨平台使用。更糟的是，上述提到的 C 库由于其程序接口的原因，在很大程度上强制程序员进行某些处理，而且缺乏类型安全支持。
　　标准 C++ 提供提供了一个增强的、面向对象的、具有国际化意识的 <fstream> 库。这个库包含一系列派生于标准 ios_base 和 ios 类的类模板。因此， <fstream> 提供了高级的自动控制机制和健壮性。本文下面将示范如何使用 <fstream> 类实现文件的输入/输出处理：
第一步：创建文件流
　　输入文件流（ifstream）支持重载的 >> 操作符，同样，输出文件流（ofstream）支持重载的 << 操作符。结合了输入和输出的文件流被称为 fstream。下面的程序创建了一个 ifstream 对象：dict，并将该对象中的每一个单字显示到屏幕上：

#include <iostream> #include <string> #include <fstream> #include <cstdlib> using namespace std; int main() { string s; cout<<"enter dictionary file: "; cin>>s; ifstream dict (s.c_str()); if (!dictionary) // were there any errors on opening? exit(-1); while (dictionary >> s) cout << s <<''\n''; } 

　　我们必须调用 string::c_str() 成员函数，因为 fstream 对象只接受常量字符串作为文件名。当你将文件名作为参数传递时，构造函数试图打开指定的文件。接着，我们用重载的！操作符来检查文件的状态。如果出错，该操作符估值为 true。最后一行是个循环，每次反复都从文件读取一个单字，将它拷贝到 s，然后显示出来。注意我们不必显式地检查 EOF，因为重载操作符 >> 会自动处理。此外，我们不用显式地关闭此文件，因为析构函数会为我们做这件事情。
　　过时和荒废的 <fstream.h> 库支持 ios::nocreate 和 ios::noreplace 标志。但新的 <fstream> 库已经取代了 <fstream.h> 并不再支持这两个标志。
文件的打开模式
　　如果你不显式指定打开模式，fstream 类将使用默认值。例如，ifstream 默认以读方式打开某个文件并将文件指针置为文件的开始处。为了向某个文件写入数据，你需要创建一个 ofstream 对象。<fstream> 定义了下列打开模式和文件属性：

ios::app // 从后面添加 ios::ate // 打开并找到文件尾 ios::binary // 二进制模式 I/O (与文本模式相对) ios::in // 只读打开 ios::out // 写打开 ios::trunc // 将文件截为 0 长度 

你可以用位域操作符 OR 组合这些标志：

ofstream logfile("login.dat", ios::binary | ios::app); 

fstream 类型对象同时支持读和写操作：

fstream logfile("database.dat", ios::in | ios::out); 

第二步：设置文件的位置
　　文件具备一个逻辑指针，它指向该文件中的某个偏移位置。你可以通过调用seekp()成员函数，以字节为单位将这个指针定位到文件的任意位置。为了获取从文件开始处到当前偏移的字节数，调用seekp()即可。在下面的例子中，程序将文件位置前移10个字节，然后调用 tellp()报告新位置：

ofstream fout("parts.txt"); fout.seekp(10); // 从0偏移开始前进 10 个字节 cout<<"new position: "<<fout.tellp(); // 显示 10 

你可以用下面的常量重新定位文ian指针：

ios::beg // 文件开始位置 ios::cur // 当前位置，例如: ios::cur+5 ios::end // 文件尾 

第三步：读写数据
　　fstream 类为所有内建数据类型以及 std::string 和 std::complex 类型重载 << 和 >> 操作符。下面的例子示范了这些操作符的使用方法：

fstream logfile("log.dat"); logfile<<time(0)<<"danny"<<''\n''; // 写一条新记录 logfile.seekp(ios::beg); // 位置重置 logfile>>login>>user; // 读取以前写入的值 

int main()
{
string s;
string iFileName = "ifStream.txt";
string oFileName = "ofStream.txt"; 

 ifstream ifStream (iFileName.c_str()); 
if (!ifStream)
{
   cerr<<"file """<<iFileName<<""" not find!"<<endl;
   ifStream.close();
}
while (ifStream >> s) cout << s <<"\n";
ifStream.close();
  

 ofstream ofStream(oFileName.c_str(),ios::app);
if (!ofStream)
{
   cerr<<"file """<<oFileName<<""" not find!"<<endl;
}
else
{ 
   for (int i = 0;i < 10;i++)
   {
    ofStream << i << "\n";
   }
}
ofStream.close();
return 0;
 }  

（三）
 

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();