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文件操作

更新於 2023-10-05約 4 分鐘閱讀

本文由簡體中文內容確定性轉換，並受版本化術語表保護。

1.文件操作

程序運行時產生的數據都屬於臨時數據，程序一旦運行結束都會被釋放

通過文件可以將數據持久化

C++中對文件操作需要包含頭文件 ==< fstream >==

文件類型分為兩種：

文本文件 - 文件按照某種字符編碼保存文本，例如本教程使用的 UTF-8
二進制文件 - 文件以文本的二進制形式存儲在計算機中，用户一般不能直接讀懂它們

操作文件的三大類:

ofstream：寫操作
ifstream：讀操作
fstream ：讀寫操作

1.1.Linux 和 Windows 中的文件路徑

本章的 test.txt 這樣的相對路徑，兩種系統都可以使用。需要注意，路徑相對於程序運行時的當前工作目錄，不一定相對於 .cpp 或 EXE 所在目錄。用 VSCode 運行和自己打開終端運行時，工作目錄也可能不同。

如果不確定文件生成在哪裏，可以先打印：

#include <filesystem>
#include <iostream>

int main()
{
    std::cout << std::filesystem::current_path() << '\n';
    return 0;
}

運行結果： 輸出當前工作目錄的絕對路徑，具體內容以你的電腦為準。

Windows 的反斜槓在普通 C++ 字符串裏需要轉義，例如 "C:\\work\\test.txt"；也可以寫原始字符串 R"(C:\work\test.txt)"。入門練習優先使用項目中的相對路徑。

本教程源文件和示例文本統一保存為 UTF-8。文本模式下，Windows 與 Linux 的換行處理可能不同；逐字節讀寫數據時要使用二進制模式。後面的結構體直接讀寫示例用於理解 read / write，跨平台通信或長期保存數據時，還需要明確字段大小、字節序和數據格式。

1.2.文本文件

1.2.1.寫文件

寫文件步驟如下：

包含頭文件

#include <fstream>
創建流對象

ofstream ofs;
打開文件

ofs.open("文件路徑",打開方式);
寫數據

ofs << "寫入的數據";
關閉文件

ofs.close();

文件打開方式：

打開方式	解釋
ios::in	為讀文件而打開文件
ios::out	為寫文件而打開文件
ios::ate	初始位置：文件尾
ios::app	追加方式寫文件
ios::trunc	如果文件存在先刪除，再創建
ios::binary	二進制方式

注意： 文件打開方式可以配合使用，利用|操作符

**例如：**用二進制方式寫文件 ios::binary | ios:: out

示例：

#include <fstream>

void test01()
{
	ofstream ofs;
	ofs.open("test.txt", ios::out);

	ofs << "姓名：张三" << endl;
	ofs << "性别：男" << endl;
	ofs << "年龄：18" << endl;

	ofs.close();
}

int main() {
    // 程序从 main 函数开始执行，下面的语句会按顺序运行。

	test01();


	// 返回 0 表示程序正常结束。
	return 0;
}

運行結果： 終端沒有輸出；程序會在當前目錄生成 test.txt，文件內容為：

姓名：张三
性别：男
年龄：18

總結：

文件操作必須包含頭文件 fstream
讀文件可以利用 ofstream ，或者fstream類
打開文件時候需要指定操作文件的路徑，以及打開方式
利用<<可以向文件中寫數據
操作完畢，要關閉文件

1.2.2.讀文件

讀文件與寫文件步驟相似，但是讀取方式相對於比較多

讀文件步驟如下：

包含頭文件

#include <fstream>
創建流對象

ifstream ifs;
打開文件並判斷文件是否打開成功

ifs.open("文件路徑",打開方式);
讀數據

四種方式讀取
關閉文件

ifs.close();

示例：

#include <fstream>
#include <string>
void test01()
{
	ifstream ifs;
	ifs.open("test.txt", ios::in);

	if (!ifs.is_open())
	{
		cout << "文件打开失败" << endl;
		return;
	}

	//第一种方式
	//char buf[1024] = { 0 };
	//while (ifs >> buf)
	//{
	//	cout << buf << endl;
	//}

	//第二种
	//char buf[1024] = { 0 };
	//while (ifs.getline(buf,sizeof(buf)))
	//{
	//	cout << buf << endl;
	//}

	//第三种
	//string buf;
	//while (getline(ifs, buf))
	//{
	//	cout << buf << endl;
	//}

	char c;
	while ((c = ifs.get()) != EOF)
	{
		cout << c;
	}

	ifs.close();

}

int main() {

	test01();


	return 0;
}

運行結果（以下為按提示依次輸入 10、20、30……時的一次示例；類型大小或類型名可能隨編譯器和平台變化）：

姓名：张三
性别：男
年龄：18

總結：

讀文件可以利用 ifstream ，或者fstream類
利用is_open函數可以判斷文件是否打開成功
close 關閉文件

1.3.二進制文件

以二進制的方式對文件進行讀寫操作

打開方式要指定為 ==ios::binary==

1.3.1.寫文件

二進制方式寫文件主要利用流對象調用成員函數write

函數原型：ostream& write(const char * buffer,int len);

參數解釋：字符指針buffer指向內存中一段存儲空間。len是讀寫的字節數

示例：

#include <fstream>
#include <string>

class Person
{
public:
	char m_Name[64];
	int m_Age;
};

//二进制文件  写文件
void test01()
{
	//1、包含头文件

	//2、创建输出流对象
	ofstream ofs("person.txt", ios::out | ios::binary);
	
	//3、打开文件
	//ofs.open("person.txt", ios::out | ios::binary);

	Person p = {"张三"  , 18};

	//4、写文件
	ofs.write((const char *)&p, sizeof(p));

	//5、关闭文件
	ofs.close();
}

int main() {

	test01();


	return 0;
}

運行結果： 終端沒有輸出；程序會在當前目錄生成二進制文件 person.txt，其中寫入姓名為“張三”、年齡為 18 的 Person 對象。

總結：

文件輸出流對象可以通過write函數，以二進制方式寫數據

1.3.2.讀文件

二進制方式讀文件主要利用流對象調用成員函數read

函數原型：istream& read(char *buffer,int len);

參數解釋：字符指針buffer指向內存中一段存儲空間。len是讀寫的字節數

示例：

#include <fstream>
#include <string>

class Person
{
public:
	char m_Name[64];
	int m_Age;
};

void test01()
{
	ifstream ifs("person.txt", ios::in | ios::binary);
	if (!ifs.is_open())
	{
		cout << "文件打开失败" << endl;
	}

	Person p;
	ifs.read((char *)&p, sizeof(p));

	cout << "姓名： " << p.m_Name << " 年龄： " << p.m_Age << endl;
}

int main() {
    // 程序从 main 函数开始执行，下面的语句会按顺序运行。

	test01();


	// 返回 0 表示程序正常结束。
	return 0;
}

運行結果（類型大小或類型名可能隨編譯器和平台變化）：

姓名： 张三 年龄： 18

文件輸入流對象可以通過read函數，以二進制方式讀數據