C++语言基础——文件

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对齐方式

‘stream’流文件读写

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文件操作

• 流系体系
• 流：数据从一个对象到另一个对象的传输。
• 功能：标准输入输出+文件处理

  分类	含义
  文本流	一串ASCII子符
  二进制流	一串二进制

• ‘ios’是抽象类
• ‘ostream’是‘cout’、‘clog’、‘cerr’的类
• ‘istream’是‘cin’的类

  全局流变量	名称	缓存
  ‘cout’	标准输出流	带缓存
  ‘cin’	标准输入流	带缓存
  ‘clog’标准日志流	带缓存
  ‘cerr’	标准错误流	无缓存

• 输出流默认设置 

  类型	进制	宽度	对齐	填充	精度
  整数	十进制	0	右对齐	空格	1
  实数	十进制	0	右对齐	空格	6位数
  字符串	-	0	右对齐	空格	字符串实际长度

• 格式控制

  • 格式控制成员函数

    流对象.格式控制成员函数(实参)

    • 1

  • 预定义格式控制函数

    预定义格式控制函数(实参)

    • 1

• 流的输出控制格式

进制	‘flags()’、‘setf()’、‘unsetf()’	‘setiosflags()’	‘dec’、‘oct’、‘hex’、‘showbase’	能继续使用
宽度	‘width(n)’	‘setw(n)’	-	不能连续

对齐	‘flags()’、‘setf()’、‘unsetf’	‘setiosflags()’	‘right’、‘left’、‘internal’	能连续使用
填充	‘fill(c)’	‘setfill(c)’	-	能连续使用

• 流的输出控制格式：‘dec’、‘oct’、‘hex’
• 数据输入成员函数
  1. 子符输入成员函数：‘get()’
  2. 子符串输入成员函数：‘getline()’
• 数据输出成员函数：‘put() ’

  对齐方式

  flag	manipulator	作用
  ‘ios::left’	‘left’	居左
  ‘ios::right’	‘right’	居右
  ‘ios::internal’	‘internal’	输出符号或进制后填充

#include <iostream>
using namespace std;

int main(){
    int n = -11;
    cout.width(6);
    cout.flags(ios::right);
    cout << n << endl;

    cout.width(6);
    cout.flags(ios::left);
    cout << n << endl;

    cout.width(6);
    cout.flags(ios::internal);
    cout << n << endl;
}

#include <iostream>
#include <iomanip>
using namespace std;

int main(){
    int n = -11;
    cout << setw(6) << right << n << endl;
    cout << setw(6) << left << n << endl;
    cout << setw(6) << internal << n << endl;
}

#include <iostream>
using namespace std;
int main(){
int n = -11;
    cout.width(6); cout << left << n << endl;
    cout.width(6); cout << right << n << endl;
    cout.width(6); cout << internal << n << endl;
}

整数输出格式

flag	manipulator	作用	是否默认
ios::dec	dec	十进制	是
ios::oct	oct	八进制	否
ios::hex	hex	十六进制	否
ios::uppercase	uppercase	使用大写输出十六进制	否
ios::showbase	showbase	输出带有进制的字符	否

#include <iostream>
using namespace std;
int main(){
    int n = 11;
    cout.flags(ios::dec);
    cout << n << endl;
    cout.flags(ios::hex);
    cout << n << endl;
    cout.flags(ios::oct);
    cout << n << endl;

    cout.flags(ios::showbase|ios::dec);
    cout << n << endl;
    cout.flags(ios::showbase|ios::oct);
    cout << n << endl;
    cout.flags(ios::showbase|ios::hex);
    cout << n << endl;

    cout.flags(ios::showbase|ios::uppercase|ios::dec);
    cout << n << endl;
    cout.flags(ios::showbase|ios::uppercase|ios::oct);
    cout << n << endl;
    cout.flags(ios::showbase|ios::uppercase|ios::hex);
    cout << n << endl;
}

#include <iostream>
using namespace std;
int main(){
    int n = 11;
    cout << dec << n << endl;
    cout << hex << n << endl;
    cout << oct << n << endl;

    cout << showbase << dec << n << endl;
    cout << oct << n << endl;
    cout << hex << n << endl;

    cout << uppercase << dec << n << endl;
    cout << oct << n << endl;
    cout << hex << n << endl;
}

浮点数八进制/十六进制不能输出结果。 

flag	作用	是否默认
‘ios::showpoint’	输出浮点数时，必须带小数点	否

• 浮点数输出格式 

  flag	作用	是否默认
  ‘ios::scientific’	科学计数法输出浮点数	否
  ‘ios::fixed’	定点数方式输出实数	是

定点数方式比浮点数方式更精确
取浮点数精确度时，设置‘ios::fixed’ 

#include <iostream>     // cout, std::fixed, std::scientific
using namespace std;

int main () {
  double a = 3.1415926534;
  double b = 2006.0;
  double c = 1.0e-10;

  cout.precision(5);
  cout << "default:\n";
  cout << a << endl << b << endl << c << endl;

  cout << "fixed:\n";
  cout.flags(ios::fixed);
  cout << a << endl << b << endl << c << endl;

  cout << "scientific:\n";
  cout.flags(ios::scientific);
  cout << a << endl << b << endl << c << endl;

  return 0;
}

#include <iostream>     // std::cout, std::fixed, std::scientific
#include <iomanip>
using namespace std;

int main () {
  double a = 3.1415926534;
  double b = 2006.0;
  double c = 1.0e-10;

  cout << setprecision(5)
       << "default:\n"
       << a << endl << b << endl << c << endl;

  cout << "fixed:\n" << fixed
       << a << endl << b << endl << c << endl;

  cout << "scientific:\n" << scientific
       << a << endl << b << endl << c << endl;

  return 0;
}

#include <iostream>     // std::cout, std::fixed, std::scientific

int main () {
  double a = 3.1415926534;
  double b = 2006.0;
  double c = 1.0e-10;

  std::cout.precision(5);
  std::cout << "default:\n";
  std::cout << a << '\n' << b << '\n' << c << '\n\n'

  std::cout << "fixed:\n" << std::fixed;
  std::cout << a << '\n' << b << '\n' << c << '\n\n'

  std::cout << "scientific:\n" << std::scientific;
  std::cout << a << '\n' << b << '\n' << c << '\n\n';

  return 0;
}

• 布尔类型输出格式

flag	manipulator	作用
‘ios::boolapha’	‘boolalpha’	把‘bool’值以字符串‘true’/‘false’输出

• 正数或十进制‘0’带‘+’

flag	manipulator	作用
‘ios::showpos’	‘showpos’	输出十进制0或者正数时，带‘+’

#include <iostream>     // std::cout, std::showpos, std::noshowpos
using namespace std;
int main () {
  int p = 1;
  int z = 0;
  int n = -1;
  cout << showpos   << p << '\t' << z << '\t' << n << endl;
  cout << noshowpos << p << '\t' << z << '\t' << n << endl;
  return 0;
}

#include <iostream>     // std::cout, std::showpos, std::noshowpos
using namespace std;
int main () {
  int p = 1;
  int z = 0;
  int n = -1;
  cout.setf(ios::showpos); cout << p << '\t' << z << '\t' << n << endl;
  cout.unsetf(ios::showpos); cout << p << '\t' << z << '\t' << n << endl;
  return 0;
}

字符串转化数字

istringstream iss(str);
int n;
iss >> n;

C++11提供如下函数简化字符串转函数 

• ‘stoi()’、‘stol()’、‘stoul’、‘stoll’、‘stoull()’、‘stof()’、‘stod()’、‘stold()’

数字转化字符串

int n;
ostringstream oss;
oss << n;
oss.str();

‘string’字符串遍历

string str("abcdefg");

1 .C写法

for(size_t i = 0; i < str.size(); i++)
{
    cout << str[i] << endl;
}

2 .迭代器写法

for(string::iterator it = str.begin(); it != str.end();it++)
{
    cout << str[i] << endl; 
}

3 .STL ‘for_each’写法

void print(char c){
    cout << c << endl;
}
for_each(str.begin(),str.end(),print);

4 .C++11迭代器写法

for(string::iterator it = begin(str);it != end(str); it++){
    cout<< *it << endl;
}

或者

for(auto it = begin(str);it!=end(str);it++){
    cout<<*it<<endl;
}

5 .C++11 for新语法写法

for(char c : str){
    cout<<c<<endl;
}

或者

for(auto c : str){
    cout << c << endl;
}

6 .C++11 STL ‘for_each’与lamdba表达式

for_each(begin(str),end(str),[](char c){cout << c <<endl;});

向量遍历

vector<int> vec;
vec.push_back(1);
vec.push_back(2);
vec.push_back(3);
vec.push_back(4);
vec.push_back(5);

1 .C写法

for(size_t i = 0; i < vec.size(); i++){
    cout << vec[i] << endl;
}

2 .迭代器写法

for(vector<int>::iterator it = vec.begin(); it != vec.end();it++){
    cout<<*it<<endl;
}

3 .STL ‘for_each’写法

void print(int n){
    cout<< n << endl;
}
for_each(vec.begin(),vec.end(),print);

4 .C++迭代器写法

for(vector<int>::iterator it = begin(vec);it != end(vec);it++){
    cout << *it <<endl;
}

或者

for(auto it = begin(vec); it != end(vec);it++){
    cout<<*it<<endl;
}

5 .C++11 for新语法

for(int n : vec){
    cout << n << endl;
}

或者

for(auto n : vec){
    cout << n << endl;
}

6 . C++11 STL ‘for_each’与lamdba表达式

for_each(begin(vec),end(vec),[](int n){cout << n <<endl;});

C++文件读写

文件：文件名+文件内容（有序数据集合）
文件名：子符序列
文件数据格式：二进制文件/文本文件

• C++文件操作流程
  1. 打开文件
  2. 读写文件
  3. 关闭文件
• 打开/关闭文件

  操作	代码
  定义读文件流对象	‘ifstream读文件流对象’
  定义写文件流对象	‘ofstream写文件流对象’
  定义读写文件流对象	‘fstream读写文件流对象’
  成员函数打开文件	‘文本流对象.open(文件名，文件打开方式)’
  构造函数打开方式	‘文件流类 对象(文件名,文件打开方式)’
  判断文件是否打开	‘!文件流对象’
  关闭文件	‘文件流对象.close(变量)’

文本文件读写

操作	代码
提取运算符读文件	‘文件流对象 >> 变量’
插入运算符写文件	‘文件流对象 << 变量’
成员函数读文件	‘文件流对象.get(变量)’
成员函数写文件	‘文件流对象.put(变量)’

二进制文件读写

操作	代码
读函数	‘read()’
写函数	‘write()’
测试文件结束	‘eof()’

文件打开方式

类型	代码
读	‘ios::in’
写	‘ios::out’
添加末尾	‘ios::app’
已存在文件	‘ios::nocreate’
未打开文件	‘ios::noreplace’
二进制	‘ios::binary’

* 文件对象指针位置函数

类型	代码
读	‘ios::in’
写	‘ios::out’
添加至行尾	‘ios::app’
已存在文件	‘ios::nocreate’
如果文件不存在则建立新文件,如果文件以存在则操作失败	‘ios::noreplace’
二进制	‘ios::binary’

文件对象指针位置函数

操作	代码
获取读位置	‘对象.tellg()’
获取写位置	‘对象.tallp()’
设置读位置	‘对象.seekg()’
设置写位置	‘对象.seekp()’

如果文件是以‘ios::app’文本追加方式打开，指针位置默认在文件结束，其他情况默认在文件开头。 

文件对象状态符

操作	代码
判断文件对象状态是否正常	‘对象.good()’
重置文件对象状态	‘对象.clear()’

流式文件类型
1. ‘stream’流文件
2. 文件指针‘FILE*’

‘stream’流文件读写

ofstream fout(文件路径);
fin >> 变量;
fout.close();

• ‘ifstream’文件读

• ifstream fin(文件路径);
  fin >> 变量;
  fin.close();

• ‘ofstream’文件写

‘fstream’文件–先写后读

fstream fs(文件路径);
if(fs){
    fs << 变量;
    fs.seekp(ios::beg);
    fs >> 变量;
    fs.close();
}

• ‘fstream’文件–先读后写

fstream fs(文件路径)
if(!fs){
    fs >> 变量;
    fs.clear();
    fs << 变量;
}

文件指针‘FILE’读写

• ‘FILE’文件指针读

FILE* fp = fopen(文件路径,"r");
fscanf( "hello", fp);
fclose(fp);

对象的序列化与反序列化
序列化：把对象转化成文本/二进制
反序列化：把文本/二进制转化成对象

文件重定向

freopen(文件路径，操作，标准IO);

操作：读(‘w’) 写(‘r’)

• 重定向写

freopen("out.txt","w",stdout);
cout << "out data" <<endl;

• 重定向读

freopen("in.txt","r",stdin);
string str;
cin >> str;

几种常见的文件读取方式对比（效率自上而下，第一个效率最高）
1. ‘ifstream’ + ‘fin’
2. ‘freopen’ + ‘cin’ + ‘sync_with_stdio(false)’

3. ‘FILE* ’ + ‘fscanf’
4. ‘freopen’ + ‘scanf’
5. ‘freopen’ + ‘cin’