C++ 文件和流

到目前為止，我們已經使用了 iostream 標准庫，它提供了 cin 和 cout 方法分別用於從標准輸入讀取流和向標准輸出寫入流。

本教程介紹如何從文件讀取流和向文件寫入流。這就需要用到 C++ 中另一個標准庫 fstream，它定義了三個新的數據類型：

數據類型 描述 ofstream 該數據類型表示輸出文件流，用於創建文件並向文件寫入信息。 ifstream 該數據類型表示輸入文件流，用於從文件讀取信息。 fstream 該數據類型通常表示文件流，且同時具有 ofstream 和 ifstream 兩種功能，這意味著它可以創建文件，向文件寫入信息，從文件讀取信息。

要在 C++ 中進行文件處理，必須在 C++ 源代碼文件中包含頭文件 <iostream> 和 <fstream>。

打開文件

在從文件讀取信息或者向文件寫入信息之前，必須先打開文件。ofstream 和 fstream 對象都可以用來打開文件進行寫操作，如果只需要打開文件進行讀操作，則使用 ifstream 對象。

下面是 open() 函數的標准語法，open() 函數是 fstream、ifstream 和 ofstream 對象的一個成員。

void open(const char *filename, ios::openmode mode);

在這裡，open() 成員函數的第一參數指定要打開的文件的名稱和位置，第二個參數定義文件被打開的模式。

模式標志 描述 ios::app 追加模式。所有寫入都追加到文件末尾。 ios::ate 文件打開後定位到文件末尾。 ios::in 打開文件用於讀取。 ios::out 打開文件用於寫入。 ios::trunc 如果該文件已經存在，其內容將在打開文件之前被截斷，即把文件長度設為 0。

您可以把以上兩種或兩種以上的模式結合使用。例如，如果您想要以寫入模式打開文件，並希望截斷文件，以防文件已存在，那麼您可以使用下面的語法：

ofstream outfile;
outfile.open("file.dat", ios::out | ios::trunc );

類似地，您如果想要打開一個文件用於讀寫，可以使用下面的語法：

fstream  afile;
afile.open("file.dat", ios::out | ios::in );

關閉文件

當 C++ 程序終止時，它會自動關閉刷新所有流，釋放所有分配的內存，並關閉所有打開的文件。但程序員應該養成一個好習慣，在程序終止前關閉所有打開的文件。

下面是 close() 函數的標准語法，close() 函數是 fstream、ifstream 和 ofstream 對象的一個成員。

void close();

寫入文件

在 C++ 編程中，我們使用流插入運算符（ << ）向文件寫入信息，就像使用該運算符輸出信息到屏幕上一樣。唯一不同的是，在這裡您使用的是 ofstream 或 fstream 對象，而不是 cout 對象。

讀取文件

在 C++ 編程中，我們使用流提取運算符（ >> ）從文件讀取信息，就像使用該運算符從鍵盤輸入信息一樣。唯一不同的是，在這裡您使用的是 ifstream 或 fstream 對象，而不是 cin 對象。

讀取 & 寫入實例

下面的 C++ 程序以讀寫模式打開一個文件。在向文件 afile.dat 寫入用戶輸入的信息之後，程序從文件讀取信息，並將其輸出到屏幕上：

#include <fstream>
#include <iostream>
using namespace std;
 
int main ()
{
    
   char data[100];

   // 以寫模式打開文件
   ofstream outfile;
   outfile.open("afile.dat");

   cout << "Writing to the file" << endl;
   cout << "Enter your name: "; 
   cin.getline(data, 100);

   // 向文件寫入用戶輸入的數據
   outfile << data << endl;

   cout << "Enter your age: "; 
   cin >> data;
   cin.ignore();
   
   // 再次向文件寫入用戶輸入的數據
   outfile << data << endl;

   // 關閉打開的文件
   outfile.close();

   // 以讀模式打開文件
   ifstream infile; 
   infile.open("afile.dat"); 
 
   cout << "Reading from the file" << endl; 
   infile >> data; 

   // 在屏幕上寫入數據
   cout << data << endl;
   
   // 再次從文件讀取數據，並顯示它
   infile >> data; 
   cout << data << endl; 

   // 關閉打開的文件
   infile.close();

   return 0;
}

當上面的代碼被編譯和執行時，它會產生下列輸入和輸出：

$./a.out
Writing to the file
Enter your name: Zara
Enter your age: 9
Reading from the file
Zara
9

上面的實例中使用了 cin 對象的附加函數，比如 getline()函數從外部讀取一行，ignore() 函數會忽略掉之前讀語句留下的多余字符。

文件位置指針

istream 和 ostream 都提供了用於重新定位文件位置指針的成員函數。這些成員函數包括關於 istream 的 seekg（"seek get"）和關於 ostream 的 seekp（"seek put"）。

seekg 和 seekp 的參數通常是一個長整型。第二個參數可以用於指定查找方向。查找方向可以是 ios::beg（默認的，從流的開頭開始定位），也可以是 ios::cur（從流的當前位置開始定位），也可以是 ios::end（從流的末尾開始定位）。

文件位置指針是一個整數值，指定了從文件的起始位置到指針所在位置的字節數。下面是關於定位 "get" 文件位置指針的實例：

// 定位到 fileObject 的第 n 個字節（假設是 ios::beg）
fileObject.seekg( n );

// 把文件的讀指針從 fileObject 當前位置向後移 n 個字節
fileObject.seekg( n, ios::cur );

// 把文件的讀指針從 fileObject 末尾往回移 n 個字節
fileObject.seekg( n, ios::end );

// 定位到 fileObject 的末尾
fileObject.seekg( 0, ios::end );