Ｃ＋＋文件流類的應用

摘 要：C++語言軟件庫提供了許多預先測試過的代碼。標準類庫中包含有標準C++的I/O流類、字符串類、數字類、異常處理類等。本文探討了C++語言中如何通過對象及對象指針來實現對文件的操作。

關鍵詞：文件流；指針；對象

中圖分類號：TP311.11 文獻標識碼：A文章編號：1009-3044(2008)35-2287-02

The Application of C++ Filestream Class

FU Wei1， LI Jian1， ZHANG Xin-you2

(1.Department of Computer Engineering， Jiangsu Vocational and Technical College of Finance Economics， Huaian 223003， China; 2.College of Mathematics and Computer， Hunan Normal University， Changsha 410081， China)

Abstract: The softbase of C++ language provide much advanced tested code.The standard classbase contains standard c++ I/O stream class、character class、numeric class、abnormity class so on. The paper discusses the operation of file by object or object pointer.

Key words: filestream; pointer; object

C++把文件看作字符序列，即字符流[1]。文件可分為文本文件和二進制文件。C++的流類主要以ios類和streambuf類為基礎。ios類及其派生類用于處理與輸入和輸出有關的的操作，streambuf類及其派生類用于處理各種與外設相關的操作，管理一個流的緩沖區。ios為istream和ostream的虛基類，istream類提供對流的提取操作，ostream類提供對流的插入操作，iostream繼承istream類和ostream類，iostream類庫中包含了許多用于處理輸入/輸出的類。文件流類fstream繼承輸入/輸出流iostream類，ifstream和ofstream又分別繼承istream類和ostream類。C++語言中就是通過對流類對象及對象指針來處理文件。

1 文件的打開與關閉

1.1 文件的打開

在fstream類中，有一個成員函數open()，就是用來打開文件的，其原型是：

void open(const char* filename，int mode，int access)

函數中參數：

filename：要打開的文件名

mode：要打開文件的方式

access：打開文件的屬性

打開文件的方式在類ios(是所有流式I/O類的基類)中定義，常用的值如下：

ios::app：以追加的方式打開文件

ios::ate：文件打開后定位到文件尾，ios:app就包含有此屬性

ios::binary：以二進制方式打開文件，缺省的方式是文本方式

ios::in：文件以輸入方式打開（文件數據輸入到內存）

ios::out：文件以輸出方式打開（內存數據輸出到文件）

ios::nocreate：不建立文件，所以文件不存在時打開失敗

ios::noreplace：不覆蓋文件，所以打開文件時如果文件存在失敗

ios::trunc：如果文件存在，把文件長度設為0

可以用“或”把以上屬性連接起來，如ios::out|ios::binary

打開文件的屬性取值是0：普通文件，打開訪問1：只讀文件2：隱含文件4：系統文件 ，可以用“或”或者“+”把以上屬性連接起來 ，如3或1|2就是以只讀和隱含屬性打開文件。例如：以二進制輸入方式打開文件c:\\config.sys。

fstream file1；

file1.open(\"c:\\\\config.sys\"，ios::binary|ios::in，0)；

如果open函數只有文件名一個參數，則是以讀/寫普通文件打開，即：file1.open(\"c:\\\\config.sys\")；與 file1.open(\"c:\\\\config.sys\"，ios::in|ios::out，0)等價。另外，fstream還有和open()一樣的構造函數，對于上例，在定義的時侯就可以打開文件了：fstream file1(\"c:\\\\config.sys\")；特別提出的是，fstream有兩個子類：ifstream(input file stream)和ofstream(outpu file stream)，ifstream默認以輸入方式打開文件，而ofstream默認以輸出方式打開文件。

ifstream file2(\"c:\\\\pdos.def\")；//以輸入方式打開文件

ofstream file3(\"c:\\\\x.123\")；//以輸出方式打開文件

所以，在實際應用中，根據需要的不同，選擇不同的類來定義，如果想以輸入方式打開，就用ifstream來定義；如果想以輸出方式打開，就用ofstream來定義；如果想以輸入/輸出方式來打開，就用fstream來定義。

1.2 關閉文件

打開的文件使用完成后一定要關閉，fstream提供了成員函數close()來完成此操作，如：file1.close()；就把file1相連的文件關閉。

1.3 讀寫文件

讀寫文件[2]分為文本文件和二進制文件的讀取，對于文本文件的讀取比較簡單，用插入器和析取器就可以了；而對于二進制的讀取就要復雜些。

文本文件的讀寫很簡單：用插入器(<<)向文件輸出；用析取器(>>)從文件輸入。假設file1是以輸入方式打開，file2以輸出打開。如下：

file2<<\"I Love You\"；//向文件寫入字符串\"I Love You\"

int i；

file1>>i；//從文件輸入一個整數值。

二進制文件的讀寫可以調用一些特定的函數:put()函數向流寫入一個字符，其原型是ofstream put(char ch)，使用也比較簡單，如file1.put('c');就是向流寫一個字符'c'。get()函數比較靈活，有3種常用的重載形式：一種就是和put()對應的形式：ifstream get(char ch)；功能是從流中讀取一個字符，結果保存在引用ch中，如果到文件尾，返回空字符。如file2.get(x)；表示從文件中讀取一個字符，并把讀取的字符保存在x中。另一種重載形式的原型是：int get()；這種形式是從流中返回一個字符，如果到達文件尾，返回EOF，如x=file2.get();和上面的功能是一樣的。還有一種形式的原型是：ifstream get(char *buf，int num，char delim='\')；這種形式把字符讀入由 buf 指向的數組，直到讀入了 num 個字符或遇到了由 delim 指定的字符，如果沒使用 delim 這個參數，將使用缺省值換行符'\'。例如：file2.get(str1，127，'A')； //從文件中讀取字符到字符串str1，當遇到字符'A'或讀取了127個字符時終止。

讀寫二進制數據塊，使用成員函數read()和write()成員函數，它們原型如下：

read(unsigned char *buf，int num)；

write(const unsigned char *buf，int num)；

read()從文件中讀取 num 個字符到 buf 指向的緩存中，如果在還未讀入 num 個字符時就到了文件尾，可以用成員函數 int gcount()；來取得實際讀取的字符數；而 write() 從buf 指向的緩存寫 num 個字符到文件中，值得注意的是緩存的類型是 unsigned char *，有時可能需要類型轉換。例：

unsigned char str1[]=\"I Love You\"；

int n[5]；

ifstream in(\"xxx.xxx\")；

ofstream out(\"yyy.yyy\")；

out.write(str1，strlen(str1))；//把字符串str1全部寫到yyy.yyy中

in.read((unsigned char*)n，sizeof(n))；//從xxx.xxx中讀取指定個整數，注意類型轉換in.close()；out.close()；

2 文件定位

和C的文件操作方式[3]不同的是，C++ I/O系統管理兩個與一個文件相聯系的指針。一個是讀指針，它說明輸入操作在文件中的位置；另一個是寫指針，它下次寫操作的位置。每次執行輸入或輸出時，相應的指針自動變化。所以C++的文件定位分為讀位置和寫位置的定位，對應的成員函數是seekg()和seekp()。seekg()是設置讀位置，seekp是設置寫位置。它們最通用的形式如下：

istream seekg(streamoff offset，seek_dir origin)；

ostream seekp(streamoff offset，seek_dir origin)；

streamoff定義于 iostream.h 中，定義有偏移量 offset 所能取得的最大值，seek_dir 表示移動的基準位置，是一個有以下值的枚舉：

ios::beg：文件開頭

ios::cur：文件當前位置

ios::end：文件結尾

這兩個函數一般用于二進制文件，因為文本文件會因為系統對字符的解釋而可能與預想的值不同。例：file1.seekg(1234，ios::cur)；//把文件的讀指針從當前位置向后移1234個字節，file2.seekp(1234，ios::beg)；//把文件的寫指針從文件開頭向后移1234個字節

3 檢測EOF

成員函數eof()用來檢測是否到達文件尾，如果到達文件尾返回非0值，否則返回0。原型是int eof()；例：if(in.eof())ShowMessage(\"已經到達文件尾！\")；。

4 結束語

本文系統地分析了C++文件輸入/輸出流對文件的操作。C++對文件的輸入/輸出操作與C語言有很大的不同，C++是通過定義對象或者對象指針實現對文件的操作。其主要分為文件的讀寫、文件的關閉與打開、以及如何判斷文件指針是否到達文件未尾、如何定位文件指針等。文中對如何使用文件流類對象作了細致分析。

參考文獻：

[1] 譚浩強，劉振安.C++程序設計教程(二級)[M].北京:清華大學出版社，2005:170-175.

[2] 崔永紅.C++面向對象程序設計[M].北京:北京大學出版社，2005:160-180.

[3] 李春葆，陶紅艷，金晶，等.C++語言程序設計[M].北京:清華大學出版社，2008:150-165.