C++ fstream 类

定义和用法

fstream 类（"file stream" 的缩写）用于对文件进行读写操作。

fstream 类定义在 <fstream> 头文件中。

要打开文件，可以在构造函数中传入文件路径：

fstream MyFile("filename.txt");

fstream 类包含多种用于读写文件的函数，下面将列出这些函数。

实例

使用 fstream 对文件进行读写操作：

#include <iostream>
#include <fstream>
using namespace std;
 
int main() {
  // 创建并打开一个文本文件
  fstream MyFile("filename.txt");
 
  // 写入文件
  MyFile << "Files can be tricky, but it is fun enough!";
  
  // 从文件读取
  string myText;
  getline(MyFile, myText);
  cout << myText;
 
  // 关闭文件
  MyFile.close();
}

文件指针函数

文件指针是内部变量，用于指示在文件中的读写位置。

文件指针函数用于操作文件指针。虽然有针对读文件指针和写文件指针的函数，但 fstream 类对两者使用同一个指针，因此更改其中一个也会影响另一个。

seekg()

seekg(position) 方法将读文件指针移动到相对于文件开头指定位置。

MyFile.seekg(6)

seekg(position, origin) 方法将读文件指针移动到相对于指定原点的某个文件位置。origin 有三个可能的值：

• fstream::beg - 位置相对于文件开头
• fstream::cur - 位置相对于当前文件位置
• fstream::end - 位置相对于文件结尾

将读文件指针移动到不同位置：

MyFile.seekg(6, fstream::beg);
cout << MyFile.tellg() << "\n";
MyFile.seekg(-3, fstream::cur);
cout << MyFile.tellg() << "\n";
MyFile.seekg(-4, fstream::end);
cout << MyFile.tellg() << "\n";

tellg()

tellg() 方法返回当前文件指针在文件中的位置。

cout << MyFile.tellg();

seekp()

seekp(position) 方法将写文件指针移动到相对于文件开头指定位置。

MyFile.seekp(6)

seekp(position, origin) 方法将写文件指针移动到相对于指定原点的某个文件位置。origin 有三个可能的值：

• fstream::beg - 位置相对于文件开头。
• fstream::cur - 位置相对于当前文件位置。
• fstream::end - 位置相对于文件结尾。

将写文件指针移动到不同位置：

MyFile.seekp(6, fstream::beg);
cout << MyFile.tellp() << "\n";
MyFile.seekp(-3, fstream::cur);
cout << MyFile.tellp() << "\n";
MyFile.seekp(-4, fstream::end);
cout << MyFile.tellp() << "\n";

tellp()

tellp() 方法返回当前写文件指针在文件中的位置。

cout << MyFile.tellp();

文件读取函数

文件读取函数从文件中提取字符并移动文件指针。

get()

get() 方法从文件中读取单个字符，并以 int 值的形式返回其 ASCII 值。将其转换为 char 类型可查看字符本身。文件指针会移动到文件中的下一个字符。

char myChar = MyFile.get();
cout << myChar;

get(destination, size, delimiter) 方法从文件中读取最多 size 个字符，并将其存储到 destination 中。一旦遇到换行符、文件结尾或可选的分隔字符（由 delimiter 参数指定），读取操作就会停止。写入 destination 的内容始终以 \0 空字符结尾。此方法会将文件指针移动到停止读取的换行符或分隔符处。

char destination[20];
MyFile.get(destination, 20);
cout << destination << "\n";

// 遇到 '.' 时停止读取
MyFile.get(destination, 20, '.');
cout << destination << "\n";

getline()

getline(destination, size, delimiter) 方法与 get(destination, size, delimiter) 方法类似，但会丢弃换行符或分隔符，并将文件指针移动到其后面的字符处。

char destination[20];
MyFile.getline(destination, 20);
cout << destination << "\n";

// 遇到 '.' 时停止读取
MyFile.getline(destination, 20, '.');
cout << destination << "\n";

还有一个类似的 getline(stream, destination, delimiter) 函数，它从 stream 参数中指定的 fstream 对象所表示的文件中读取所有字符，直到下一个换行符（或可选的分隔符），并将它们写入 destination 指定的字符串中。

string destination;
getline(MyFile, destination);
cout << destination << "\n";

// 遇到 '.' 时停止读取
getline(MyFile, destination, '.');
cout << destination << "\n";

read()

read(destination, n) 方法从文件中读取 n 个字符，并将它们写入 destination 参数指定的字符数组中。与其他函数不同，它不会在换行符处停止读取，也不会在数据末尾添加空终止字符。

char destination[20];
MyFile.read(destination, 19);
destination[20] = '\0'; // 确保以空终止字符结尾
cout << destination << "\n";

peek()

peek() 方法从文件中读取单个字符，并以 int 值的形式返回其 ASCII 值。将其转换为 char 类型可查看字符本身。与 get() 方法不同，此方法不会移动文件指针。

char myChar = MyFile.peek();
cout << myChar;

gcount()

gcount() 方法返回最近调用的文件读取方法从文件中提取的字符数。

char destination[20];
MyFile.getline(destination, 20);
cout << MyFile.gcount() << "\n";

文件写入函数

文件写入函数将数据写入文件，并将文件指针移动到写入内容之后的第一个位置。

write()

write(str, n) 方法将 char 数组 str 中的 n 个字符写入文件，并将文件指针向前移动 n 个字符。

char myStr[] = "Hello World!";
MyFile.write(myStr, 5);

put()

put(c) 方法将指定的字符 c 写入文件，并将文件指针向前移动一个字符。

char grade = 'B';
MyFile.put(grade);

文件处理函数

文件处理函数用于打开和关闭文件。

open()

open(filepath) 方法打开 filepath 指定路径的文件。如果文件已经打开，则此方法不起作用。

ofstream MyFile;
MyFile.open("filename.txt");

is_open()

is_open() 方法在文件打开时返回 true，在文件未打开时返回 false。

fstream MyFile;
cout << MyFile.is_open(); << "\n"; // 显示 0，因为文件未打开
MyFile.open("filename.txt");
cout << MyFile.is_open(); << "\n"; // 显示 1，因为文件已打开

close()

close() 方法关闭文件。完成文件操作后关闭文件是个好习惯，可以释放资源。

MyFile.close();

rdbuf()

rdbuf() 方法返回指向直接处理文件的内部 filebuf 对象的指针。

filebuf * buf = MyFile.rdbuf();

提取运算符

>> 提取运算符从文件中的当前位置读取一定数量的字符，对其进行解释，并将解释后的值写入变量。然后，文件指针移动到下一个尚未读取的字符。字符的解释方式取决于变量的数据类型。

语法

MyFile >> variable

它也可以多次使用，以连续读取文件的不同部分。

MyFile >> variable1 >> variable2 >> variable3

>> 提取运算符首先跳过空白字符（空格、制表符和换行符），直到到达第一个非空白字符。之后，它根据变量的数据类型遵循下表中所示的规则。

操纵符

操纵符可以代替变量使用。当使用操纵符时，它们会改变 fstream 对象对数据的解释方式。操纵符的作用会一直持续，直到另一个操纵符改变它。

下表列出了可以与 >> 提取运算符一起使用的操纵符。

实例

使用操纵符来改变数据的解释方式：

bool myBool;
int myInt;

// 将字符序列 "true" 和 "false" 解释为布尔值
MyFile >> boolalpha >> myBool;

// 恢复正常读取布尔值的方式
MyFile >> noboolalpha;

// 从文件中读取十六进制数字，并将其解释为整数
MyFile >> hex >> myInt;

// 恢复正常读取整数的方式
MyFile >> dec;

插入运算符

<< 插入运算符将字面值或变量的内容写入文件。

int year = 2024;
MyFile << year << "\n";
MyFile << "Files can be tricky, but it is fun enough!";

操纵符

操纵符改变写入文件的数据格式。它们与 << 插入运算符一起使用的方式与字面值和变量相同。

除 setw() 外，操纵符的作用会持续存在，直到另一个操纵符改变它。

下表列出了一些有用的操纵符：