c++ 文件读写总结（fstream ifstream ofstream）

在看C++编程思想中，每个练习基本都是使用ofstream,ifstream,fstream，以前粗略知道其用法和含义，在看了几位大牛的博文后，进行整理和总结：

标准中定义的std::cin就是istream类型。istream是std::basic_istream类模板的一个实例化。

c++中定义的标准输入输出流是istream和ostream，他们是iostream类的父类，而cin是istream的对象，cout是ostream的对象。头文件fstream（对文件操作的流）包含了ifstream和ofstream，头文件sstream（对字符串操作的流）包含了istringstream和ostringstream，这些类都是继承自istream和ostream的。它们的关系如下图：

这里主要是讨论fstream的内容：

#include <fstream>
ofstream //文件写操作 内存写入存储设备 
ifstream //文件读操作，存储设备读区到内存中
fstream //读写操作，对打开的文件可进行读写操作 

1.打开文件

在fstream类中，成员函数open（）实现打开文件的操作，从而将数据流和文件进行关联，通过ofstream,ifstream,fstream对象进行对文件的读写操作

函数：open（）

void open ( const char * filename,
ios_base::openmode mode = ios_base::in | ios_base::out );

void open(const wchar_t *_Filename,
        ios_base::openmode mode= ios_base::in | ios_base::out,
        int prot = ios_base::_Openprot)；

参数： filename   操作文件名

           mode        打开文件的方式

           prot         打开文件的属性                            //基本很少用到，在查看资料时，发现有两种方式

打开文件的方式在ios类(所以流式I/O的基类)中定义，有如下几种方式：

ios::in 为输入(读)而打开文件
ios::out    为输出(写)而打开文件
ios::ate    初始位置：文件尾
ios::app    所有输出附加在文件末尾
ios::trunc    如果文件已存在则先删除该文件
ios::binary    二进制方式

这些方式是能够进行组合使用的，以“或”运算（“|”）的方式：例如

ofstream out;
out.open("Hello.txt", ios::in|ios::out|ios::binary) //根据自己需要进行适当的选取

打开文件的属性同样在ios类中也有定义：

0 普通文件，打开操作
1 只读文件
2 隐含文件
4 系统文件
对于文件的属性也可以使用“或”运算和“+”进行组合使用，这里就不做说明了。

很多程序中，可能会碰到ofstream out("Hello.txt"), ifstream in("..."),fstream foi("...")这样的的使用，并没有显式的去调用open（）函数就进行文件的操作，直接调用了其默认的打开方式，因为在stream类的构造函数中调用了open()函数,并拥有同样的构造函数，所以在这里可以直接使用流对象进行文件的操作，默认方式如下：

ofstream out("...", ios::out);
ifstream in("...", ios::in);
fstream foi("...", ios::in|ios::out);

当使用默认方式进行对文件的操作时，你可以使用成员函数is_open()对文件是否打开进行验证

2.关闭文件

当文件读写操作完成之后，我们必须将文件关闭以使文件重新变为可访问的。成员函数close()，它负责将缓存中的数据排放出来并关闭文件。这个函数一旦被调用，原先的流对象就可以被用来打开其它的文件了，这个文件也就可以重新被其它的进程所访问了。为防止流对象被销毁时还联系着打开的文件，析构函数将会自动调用关闭函数close。

 3.文本文件的读写

类ofstream, ifstream 和fstream 是分别从ostream, istream 和iostream 中引申而来的。这就是为什么 fstream 的对象可以使用其父类的成员来访问数据。

一般来说，我们将使用这些类与同控制台(console)交互同样的成员函数(cin 和 cout)来进行输入输出。如下面的例题所示，我们使用重载的插入操作符<<：

// writing on a text file
#include <fiostream.h>
int main () 
{
    ofstream out("out.txt");
    if (out.is_open()) 
    {
        out << "This is a line.n";
        out << "This is another line.n";
        out.close();
        }
        return 0;
    }
}
//结果: 在out.txt中写入：
This is a line.
This is another line     

从文件中读入数据也可以用与 cin>>的使用同样的方法：

// reading a text file
#include <iostream.h>
#include <fstream.h>
#include <stdlib.h>

int main () 
{
    char buffer[256];
    ifstream in("test.txt");
    if (! in.is_open())
    { 
        cout << "Error opening file"; exit (1);
    }
    while (!in.eof())
    {
        in.getline (buffer,100);
        cout << buffer << endl;
    }
    return 0;
}
//结果 在屏幕上输出
This is a line.
This is another line

上面的例子读入一个文本文件的内容，然后将它打印到屏幕上。注意我们使用了一个新的成员函数叫做eof ，它是ifstream 从类 ios 中继承过来的，当到达文件末尾时返回true 。

状态标志符的验证(Verification of state flags)
除了eof()以外，还有一些验证流的状态的成员函数（所有都返回bool型返回值）：

bad()
如果在读写过程中出错，返回 true 。例如：当我们要对一个不是打开为写状态的文件进行写入时，或者我们要写入的设备没有剩余空间的时候。

fail()
除了与bad() 同样的情况下会返回 true 以外，加上格式错误时也返回true ，例如当想要读入一个整数，而获得了一个字母的时候。

eof()
如果读文件到达文件末尾，返回true。

good()
这是最通用的：如果调用以上任何一个函数返回true 的话，此函数返回 false 。

要想重置以上成员函数所检查的状态标志，你可以使用成员函数clear()，没有参数。

获得和设置流指针(get and put stream pointers)
所有输入/输出流对象(i/o streams objects)都有至少一个流指针：

ifstream， 类似istream, 有一个被称为get pointer的指针，指向下一个将被读取的元素。
ofstream, 类似 ostream, 有一个指针 put pointer ，指向写入下一个元素的位置。
fstream, 类似 iostream, 同时继承了get 和 put
我们可以通过使用以下成员函数来读出或配置这些指向流中读写位置的流指针：

tellg() 和 tellp()
这两个成员函数不用传入参数，返回pos_type 类型的值(根据ANSI-C++ 标准) ，就是一个整数，代表当前get 流指针的位置 (用tellg) 或 put 流指针的位置(用tellp).

seekg() 和seekp()
这对函数分别用来改变流指针get 和put的位置。两个函数都被重载为两种不同的原型：

seekg ( pos_type position );
seekp ( pos_type position );
使用这个原型，流指针被改变为指向从文件开始计算的一个绝对位置。要求传入的参数类型与函数 tellg 和tellp 的返回值类型相同。

seekg ( off_type offset, seekdir direction );
seekp ( off_type offset, seekdir direction );
使用这个原型可以指定由参数direction决定的一个具体的指针开始计算的一个位移(offset)。它可以是：

ios::beg 从流开始位置计算的位移
ios::cur 从流指针当前位置开始计算的位移
ios::end 从流末尾处开始计算的位移

seekg（）是对输入文件定位，它有两个参数：第一个参数是偏移量，第二个参数是基地址。
对于第一个参数，可以是正负数值，正的表示向后偏移，负的表示向前偏移。而第二个参数可以是：
ios：：beg：表示输入流的开始位置
ios：：cur：表示输入流的当前位置
ios：：end：表示输入流的结束位置

1.  file1.seekg(1234,ios::cur);//把文件的读指针从当前位置向后移1234个字节  

2.  file2.seekp(1234,ios::beg);//把文件的写指针从文件开头向后移1234个字节 

流指针 get 和 put 的值对文本文件(text file)和二进制文件(binary file)的计算方法都是不同的，因为文本模式的文件中某些特殊字符可能被修改。由于这个原因，建议对以文本文件模式打开的文件总是使用seekg 和 seekp的第一种原型，而且不要对tellg 或 tellp 的返回值进行修改。对二进制文件，你可以任意使用这些函数，应该不会有任何意外的行为产生。

以下例子使用这些函数来获得一个二进制文件的大小：

// obtaining file size
#include <iostream.h>
#include <fstream.h>
const char * filename = "test.txt";
int main () 
{
    long l,m;
    ifstream in(filename, ios::in|ios::binary);
    l = in.tellg();
    in.seekg (0, ios::end);
    m = in.tellg();
    in.close();
    cout << "size of " << filename;
    cout << " is " << (m-l) << " bytes.n";
    return 0;
}
//结果:
size of example.txt is 40 bytes.

4.二进制文件
在二进制文件中，使用<< 和>>，以及函数（如getline）来操作符输入和输出数据，没有什么实际意义，虽然它们是符合语法的。

文件流包括两个为顺序读写数据特殊设计的成员函数：write 和 read。第一个函数 (write) 是ostream 的一个成员函数，都是被ofstream所继承。而read 是istream 的一个成员函数，被ifstream 所继承。类 fstream 的对象同时拥有这两个函数。它们的原型是：

write ( char * buffer, streamsize size );
read ( char * buffer, streamsize size );
这里 buffer 是一块内存的地址，用来存储或读出数据。参数size 是一个整数值，表示要从缓存（buffer）中读出或写入的字符数。 

// reading binary file
#include <iostream>
#include <fstream.h>

const char * filename = "test.txt";

int main ()
{
    char * buffer;
    long size;
    ifstream in (filename, ios::in|ios::binary|ios::ate);
    size = in.tellg();
    in.seekg (0, ios::beg);
    buffer = new char [size];
    in.read (buffer, size);
　　std::streampos pos = in.gcount();
　  //函数gcount()被用于输入流，并返回上一次输入操作被读入的字符的数目。如果上一句read读取成功，pos就是返回size的大小；
    in.close();

    cout << "the complete file is in a buffer";


    delete[] buffer;
    return 0;
}
//运行结果：
The complete file is in a buffer

关于c++文件读写 read write gcount的尝试

发现的问题：

char szTmp[10];
fin.read(szTmp,sizeof szTmp);
fout.write(szTmp,sizeof szTmp);

问题1：如果fin指向文件缓冲区中剩余字符数小于sizeof szTmp，read的行为如何？

问题2：如何读取剩余的字符？

解决：
问题1：如果fin指向文件缓冲区中剩余字符数小于sizeof szTmp，read的行为如何？

解：fin.read(szTmp,sizeof szTmp)将剩余字符全部放入szTmp的前几位，并返回0（正常读取完指定字符数时返回1），同时设置eofbit

 问题2：如何读取剩余的字符？

解：

char szTmp[10];
fin.read(szTmp,sizeof szTmp)
fout.write(szTmp,fin.gcount());

注：fin.gcount()返回上一次使用read、get、getline、ignore时读取的字符数

循环读取一整个文件的改进：

char szTmp[10];
while(fin.read(szTmp,sizeof szTmp))
fout.write(szTmp,sizeof szTmp);
fout.write(szTmp,fin.gcount());