如何使用 <fstream> 類進行文件的 I/O 處理
作者：Danny Kalev
編譯：MTT 工作室
下載源代碼
原文出處：How to Use <fstream> Classes for File I/O
| 摘要：傳統的文件 I/O 庫如 Unix 的 <io.h> 和 <stdio.h> ，由于其程序接口的原因，在很大程度上強制程序員進行某些處理，缺乏類型安全和國際化支持。C++ 的 <fstream> 庫則在文件的 I/O 方面提供了一個增強的、面向對象的、具有國際化意識的庫。本文將介紹如何使用這個庫進行文件的 I/O 處理并利用它來編寫易于跨平臺的代碼。 |
大多數 C++ 程序員都熟悉不止一個文件 I/O 庫。首先是傳統的 Unix 風格的庫，它由一些低級函數如 read() 和 open()組成。其次是 ANSI C 的 <stdio.h> 庫，它包含 fopen() 和 fread()等函數。其它的還有一些具備所有權的庫或框架，比如 MFC，它有很多自己的文件處理類。
這些庫一般都很難跨平臺使用。更糟的是，上述提到的 C 庫由于其程序接口的原因，在很大程度上強制程序員進行某些處理，而且缺乏類型安全支持。
標準 C++ 提供提供了一個增強的、面向對象的、具有國際化意識的 <fstream> 庫。這個庫包含一系列派生于標準 ios_base 和 ios 類的類模板。因此， <fstream> 提供了高級的自動控制機制和健壯性。本文下面將示范如何使用 <fstream> 類實現文件的輸入/輸出處理：
第一步：創建文件流
輸入文件流（ifstream）支持重載的 >> 操作符，同樣，輸出文件流（ofstream）支持重載的 << 操作符。結合了輸入和輸出的文件流被稱為 fstream。下面的程序創建了一個 ifstream 對象：dict，并將該對象中的每一個單字顯示到屏幕上：
#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'';
}
我們必須調用 string::c_str() 成員函數，因為 fstream 對象只接受常量字符串作為文件名。當你將文件名作為參數傳遞時，構造函數試圖打開指定的文件。接著，我們用重載的 ！操作符來檢查文件的狀態。如果出錯，該操作符估值為 true。最后一行是個循環，每次反復都從文件讀取一個單字，將它拷貝到 s，然后顯示出來。注意我們不必顯式地檢查 EOF，因為重載操作符 >> 會自動處理。此外，我們不用顯式地關閉此文件，因為析構函數會為我們做這件事情。
過時和荒廢的 <fstream.h> 庫支持 ios::nocreate 和 ios::noreplace 標志。但新的 <fstream> 庫已經取代了 <fstream.h> 并不再支持這兩個標志。
文件的打開模式
如果你不顯式指定打開模式，fstream 類將使用默認值。例如，ifstream 默認以讀方式打開某個文件并將文件指針置為文件的開始處。為了向某個文件寫入數據，你需要創建一個 ofstream 對象。<fstream> 定義了下列打開模式和文件屬性：
ios::app // 從后面添加
ios::ate // 打開并找到文件尾
ios::binary // 二進制模式 I/O (與文本模式相對)
ios::in // 只讀打開
ios::out // 寫打開
ios::trunc // 將文件截為 0 長度
你可以用位域操作符 OR 組合這些標志：
ofstream logfile("login.dat", ios::binary | ios::app);
fstream 類型對象同時支持讀和寫操作：
fstream logfile("database.dat", ios::in | ios::out);
第二步：設置文件的位置
文件具備一個邏輯指針，它指向該文件中的某個偏移位置。你可以通過調用seekp()成員函數，以字節為單位將這個指針定位到文件的任意位置。為了獲取從文件開始處到當前偏移的字節數，調用seekp()即可。在下面的例子中，程序將文件位置前移10個字節，然后調用 tellp()報告新位置：
ofstream fout("parts.txt");
fout.seekp(10); // 從0偏移開始前進 10 個字節
cout<<"new position: "<<fout.tellp(); // 顯示 10
你可以用下面的常量重新定位文ian指針：
ios::beg // 文件開始位置
ios::cur // 當前位置，例如: ios::cur+5
ios::end // 文件尾
第三步：讀寫數據
fstream 類為所有內建數據類型以及 std::string 和 std::complex 類型重載 << 和 >> 操作符。下面的例子示范了這些操作符的使用方法：
fstream logfile("log.dat");
logfile<<time(0)<<"danny"<<''\n''; // 寫一條新記錄
logfile.seekp(ios::beg); // 位置重置
logfile>>login>>user; // 讀取以前寫入的值
作者簡介
Danny Kalev 是一名通過認證的系統分析師和軟件工程師，專攻 C++ 和形式語言理論。1997 年到 2000 年期間，他是 C++ 標準委員會成員。最近他以優異成績完成了他在普通語言學研究方面的碩士論文。 業余時間他喜歡聽古典音樂，閱讀維多利亞時期的文學作品，研究 Hittite、Basque 和 Irish Gaelic 這樣的自然語言。其它興趣包括考古和地理。Danny 時常到一些 C++ 論壇并定期為不同的 C++ 網站和雜志撰寫文章。他還在教育機構講授程序設計語言和應用語言課程。