C++流和文件流

C++流和文件流
2010年08月12日
　　C++流和文件流收藏
　　在程序设计中，数据输入/输出（I/O）操作是必不可少的，C++语言的数据输入/输出操作是通过I/O流库来实现的。C++中把数据之间的传输操作称为流，流既可以表示数据从内存传送到某个载体或设备中，即输出流，也可以表示数据从某个载体或设备传送到内存缓冲区变量中，即输入流。在进行I/O操作时，首先是打开操作，使流和文件发生联系，建立联系后的文件才允许数据流入和流出，输入或输出结束后，使用关闭操作使文件与流断开联系。
　　标准输入输出流（cout、cin）在使用过程中，只要在程序的开头嵌入相应的头文件"iostream.h"即可。
　　文件的打开和关闭是通过使用fstream类的成员函数open和close来实现的，fstream类用来对文件流进行操作，fstream类的头文件是fstream.h。
　　1．数据的输出cout
　　cout是标准输出设备即显示器（默认设备）连接的预定义输出流。C++语言的插入运算符"输入一个换行符并刷新流
　　2．数据的输入cin
　　cin是与标准输入设备即键盘（默认设备）连接的预定义输入流。它从输入流中取出数据，数据从输入提起运算符">>"处流进程序。
　　输入流对象cin输入数据的语句格式为：
　　cin>>变量名1>>变量名2>>……>>变量名n；
　　其中，">>"是输入操作符，用于从cin输入流中取得数据，并将取得的数据传送给其后的变量，从而完成输入数据的功能。
　　注意：">>"操作符后除了变量名外不得有其他数字、字符串，否则系统会报错。
　　3．文件流及其有关的类
　　文件是存储在磁盘、磁带等外部设备上的数据的集合，每一个文件都必须有一个唯一的文件名称。在使用文件前必须首先打开文件，使用完毕后必须关闭文件。对文件的操作是由文件流类完成的。文件流类在流与文件之间建立连接。下图是与文件操作相关的类及其继承关系。
　　ios 
　　istream 
　　ostream 
　　ifstream 
　　iostream 
　　ofstream 
　　fstream 
　　ios 
　　istream 
　　ostream 
　　ifstream 
　　iostream 
　　ofstream 
　　fstream 
　　图1 几个与文件处理相关的类及其继承关系结构图
　　下表是常用的I/O流类库的说明，以及在编程中需要包含到程序中的头文件。
　　表2 常用I/O流类库说明
　　类名说明编程中需要包含的头文件
　　ios 流基类，是抽象类 ostream.h 
　　istream 通用输入流类和其它输入流类的基类 iostream.h  ifstream 输入文件流类 fstream.h 
　　ostream 通用输出流类和其它输出流类的基类 iosream.h. 
　　ofstream 输出文件流类 fstream.h 
　　iostream 通用I/O流类和其它I/O流的基类 iostream.h 
　　fstream I/O文件流类 fstream.h 
　　4．文件的打开与关闭
　　对文件的操作是由文件流类完成的。文件流类在流与文件间建立连接。由于文件流分为三种：文件输入流、文件输出流、文件输入/输出流，所以相应的必须将文件流说明为ifstream、ofstream和fstream类的对象，然后利用文件流的对象对文件进行操作。
　　对文件的操作过程可按照一下四步进行：即定义文件流类的对象、打开文件、堆文件进行读写操作、关闭文件，下面分别进行介绍。
　　（1）定义文件流对象
　　利用文件流类可以定义文件流类对象，方法是：
　　文件流类对象名；
　　如：
　　ifstream ifile; //定义一个文件输入流对象
　　ofstream ofile; //定义一个文件输出流对象
　　fstream iofile; //定义一个文件输出/输入流对象
　　（2）打开文件
　　定义了文件流对象后，就可以利用其成员函数open（）打开需要操作的文件，该成员函数的函数原型为：
　　void open（const unsigned char *filename,int mode,int access=filebuf:openprot）；
　　其中：filename是一个字符型指针，指定了要打开的文件名；mode指定了文件的打开方式，其值如下表所示；access指定了文件的系统属性，其取值为：
　　0         一般文件
　　1         只读文件:
　　2         隐藏文件
　　3         系统文件
　　表3 在ios类中定义的文件打开方式
　　文件打开方式含义
　　ios::in 以输入（读）方式打开文件
　　ios::out 以输出（写）方式打开文件
　　ios::app 打开一个文件使新的内容始终添加在文件的末尾
　　ios::ate 打开一个文件使新的内容添加在文件尾，但下次添加时，写在当前位置处
　　ios::trunc 若文件存在，则清除文件所有内容；若文件不存在，则创建新文件
　　ios::binary 以二进制方式打开文件，缺省时以文本方式打开文件
　　ios::nocreate 打开一个已有文件，若该文件不存在，则打开失败
　　ios::noreplace 若打开的文件已经存在，则打开失败
　　说明：
　　1）在实际使用过程中，可以根据需要将以上打开文件的方式用"|"组合起来。如：
　　ios::in|ios::out                表示以读/写方式打开文件
　　ios::in|ios:: binary             表示以二进制读方式打开文件
　　ios::out|ios:: binary            表示以二进制写方式打开文件
　　ios::in|ios::out|ios::binary       表示以二进制读/写方式打开文件
　　2）如果未指明以二进制方式打开文件，则默认是以文本方式打开文件。
　　3）对于ifstream流，mode参数的默认值为ios::in，对于ofstream流，mode的默认值为ios::out。
　　（3）文件的关闭
　　在文件操作结束（即读、写完毕）时应及时调用成员函数close（）来关闭文件。该函数比较简单，没有参数和返回值。
　　利用对象和相应的成员函数对文件进行读写操作，我们将单独介绍。
　　5．文件的读写操作
　　在打开文件后就可以对文件进行读写操作了。从一个文件中读出数据，可以使用文件流类的get、getline、read成员函数以及运算符">>"；而向一个文件写入数据，可以使用其put、write函数以及插入符"read(char *pch,int count) 从文件中读取多个字符，读取个数由参数counnt决定
　　put(char ch) 向文件写入一个字符
　　write(const char *pch,int count) 向文件写入多个字符，字符个数由count决定
　　顺序文件操作：这种操作方式只能从文件的开始处依次顺序读写文件内容，而不能任意读写文件内容。
　　从一个文件中读出数据，可以使用get、getline、read成员函数以及运算符">>"；而向一个文件写入数据，可以使用put、write成员函数以及插入符"<<"。