C++ 中的文件处理是通过标准库中的 <fstream> 头文件提供的类来实现的。文件处理主要包括文件的打开、读取、写入和关闭等操作。C++ 提供了三个主要的类来处理文件：
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std::ifstream：用于从文件中读取数据（输入文件流）。 -
std::ofstream：用于向文件中写入数据（输出文件流）。 -
std::fstream：既可以用于读取文件，也可以用于写入文件（输入输出文件流）。
这些类都继承自 std::istream 和 std::ostream，因此可以使用类似于 std::cin 和 std::cout 的操作来处理文件。
文件处理的基本步骤
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打开文件：使用
open()函数或构造函数打开文件。 -
检查文件是否成功打开：使用
is_open()函数检查文件是否成功打开。 -
读取或写入文件：使用流操作符（
>>、<<）或成员函数（如get()、getline()、read()、write()）进行文件操作。 -
关闭文件：使用
close()函数关闭文件。
文件打开模式
在打开文件时，可以指定文件的打开模式。常用的文件打开模式如下：
| 模式标志 | 描述 |
|---|---|
std::ios::in | 打开文件用于读取（默认模式，适用于 ifstream）。 |
std::ios::out | 打开文件用于写入（默认模式，适用于 ofstream）。 |
std::ios::app | 追加模式，所有写入操作都在文件末尾进行。 |
std::ios::ate | 打开文件后，将文件指针定位到文件末尾。 |
std::ios::trunc | 如果文件已存在，则清空文件内容（默认模式，适用于 ofstream）。 |
std::ios::binary | 以二进制模式打开文件（默认是文本模式）。 |
这些模式可以通过按位或操作符 | 组合使用。
文件读取和写入
1. 使用 std::ifstream 读取文件
#include <iostream>
#include <fstream>
#include <string>int main() {std::ifstream inputFile("example.txt"); // 打开文件if (!inputFile.is_open()) {std::cerr << "Failed to open the file!" << std::endl;return 1;}std::string line;while (std::getline(inputFile, line)) { // 逐行读取文件std::cout << line << std::endl;}inputFile.close(); // 关闭文件return 0;
} 2. 使用 std::ofstream 写入文件
#include <iostream>
#include <fstream>int main() {std::ofstream outputFile("example.txt", std::ios::out | std::ios::trunc); // 打开文件并清空内容if (!outputFile.is_open()) {std::cerr << "Failed to open the file!" << std::endl;return 1;}outputFile << "Hello, World!" << std::endl; // 写入数据outputFile << "This is a test file." << std::endl;outputFile.close(); // 关闭文件return 0;
}3. 使用 std::fstream 进行读写
#include <iostream>
#include <fstream>
#include <string>int main() {std::fstream file("example.txt", std::ios::in | std::ios::out | std::ios::app); // 打开文件并追加if (!file.is_open()) {std::cerr << "Failed to open the file!" << std::endl;return 1;}// 写入数据file << "Appending a new line." << std::endl;// 读取数据file.seekg(0); // 将文件指针移动到文件开头std::string line;while (std::getline(file, line)) {std::cout << line << std::endl;}file.close(); // 关闭文件return 0;
}二进制文件处理
二进制文件处理与文本文件处理类似，但需要使用 std::ios::binary 模式打开文件，并使用 read() 和 write() 函数进行读写。
1. 写入二进制文件
#include <iostream>
#include <fstream>struct Data {int id;char name[20];
};int main() {std::ofstream outputFile("data.bin", std::ios::out | std::ios::binary);if (!outputFile.is_open()) {std::cerr << "Failed to open the file!" << std::endl;return 1;}Data data = {1, "John Doe"};outputFile.write(reinterpret_cast<char*>(&data), sizeof(data)); // 写入二进制数据outputFile.close();return 0;
}2. 读取二进制文件
#include <iostream>
#include <fstream>struct Data {int id;char name[20];
};int main() {std::ifstream inputFile("data.bin", std::ios::in | std::ios::binary);if (!inputFile.is_open()) {std::cerr << "Failed to open the file!" << std::endl;return 1;}Data data;inputFile.read(reinterpret_cast<char*>(&data), sizeof(data)); // 读取二进制数据std::cout << "ID: " << data.id << ", Name: " << data.name << std::endl;inputFile.close();return 0;
}
文件指针操作
文件指针用于定位文件中的读写位置。C++ 提供了以下函数来操作文件指针：
1.tellg()：返回输入文件指针的当前位置。
2.tellp()：返回输出文件指针的当前位置。
3.seekg(offset, direction)：移动输入文件指针。
4.seekp(offset, direction)：移动输出文件指针。
其中，direction 可以是：
1.std::ios::beg：文件开头。
2.std::ios::cur：当前位置。
3.std::ios::end：文件末尾。
#include <iostream>
#include <fstream>int main() {std::fstream file("example.txt", std::ios::in | std::ios::out);if (!file.is_open()) {std::cerr << "Failed to open the file!" << std::endl;return 1;}file << "Hello, World!" << std::endl;file.seekg(0); // 将文件指针移动到开头std::string line;std::getline(file, line);std::cout << "First line: " << line << std::endl;file.close();return 0;
}
总结
C++ 的文件处理功能非常强大，能够满足大多数文件操作需求。通过 ifstream、ofstream 和 fstream，可以轻松实现文件的读取、写入和追加操作。对于二进制文件，可以使用 read() 和 write() 函数进行高效的数据处理。文件指针操作则提供了对文件内容的精确控制。
