C++学习系列（14）：C++ 文件操作（文件读写、流操作）

C++学习系列（14）：C++ 文件操作（文件读写、流操作）

1. 引言

在 C++ 中，文件操作是程序与外部数据交互的核心部分。C++ 提供了 <fstream> 头文件，支持：

• 文本文件（txt）读写
• 二进制文件（bin）读写
• 文件流 (ifstream、ofstream、fstream)

本篇博客将详细介绍 C++ 文件操作，包括：

• 文件流的基本概念
• 文本文件的读写
• 二进制文件的读写
• 文件指针定位
• 文件异常处理

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2. C++ 文件流概述

C++ 通过 <fstream> 提供 三种文件流类：

文件流	作用
ifstream	文件输入流（读取）
ofstream	文件输出流（写入）
fstream	文件读写流（同时读写）

📌 示例

#include <fstream>
#include <iostream>

int main() {
    std::ofstream file("example.txt");  // 创建文件
    file << "Hello, C++ 文件操作！";    // 写入内容
    file.close();                        // 关闭文件
}

✅ ofstream 负责写入文件

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3. 文本文件操作

3.1 写入文本文件

使用 ofstream 写入文件：

#include <fstream>
#include <iostream>

int main() {
    std::ofstream outFile("data.txt");  // 创建文件
    if (!outFile) {
        std::cerr << "文件打开失败！\n";
        return 1;
    }

    outFile << "C++ 文件操作示例\n";
    outFile << "Hello, World!\n";

    outFile.close();  // 关闭文件
    return 0;
}

📌 解析

• std::ofstream outFile("data.txt"); ✅ 创建并打开文件
• outFile << "Hello, World!\n"; ✅ 向文件写入内容
• outFile.close(); ✅ 关闭文件

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3.2 读取文本文件

使用 ifstream 读取文件内容：

#include <fstream>
#include <iostream>
#include <string>

int main() {
    std::ifstream inFile("data.txt");  // 读取文件
    if (!inFile) {
        std::cerr << "文件打开失败！\n";
        return 1;
    }

    std::string line;
    while (std::getline(inFile, line)) {  // 逐行读取
        std::cout << line << std::endl;
    }

    inFile.close();  // 关闭文件
    return 0;
}

✅ std::getline(inFile, line) 逐行读取文件

---

4. 二进制文件操作

4.1 写入二进制文件

#include <fstream>
#include <iostream>

struct Data {
    int id;
    double value;
};

int main() {
    std::ofstream outFile("data.bin", std::ios::binary);
    Data d = {1, 99.99};

    outFile.write(reinterpret_cast<char*>(&d), sizeof(Data));  // 写入二进制数据
    outFile.close();
    return 0;
}

📌 解析

• std::ios::binary ✅ 以二进制模式打开
• reinterpret_cast<char*>(&d) ✅ 转换数据类型进行存储
• outFile.write() ✅ 写入二进制数据

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4.2 读取二进制文件

#include <fstream>
#include <iostream>

struct Data {
    int id;
    double value;
};

int main() {
    std::ifstream inFile("data.bin", std::ios::binary);
    Data d;

    inFile.read(reinterpret_cast<char*>(&d), sizeof(Data));  // 读取数据
    std::cout << "ID: " << d.id << ", Value: " << d.value << std::endl;

    inFile.close();
    return 0;
}

✅ 使用 inFile.read() 读取二进制数据

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5. 文件指针操作

C++ 提供 seekg() 和 seekp() 控制文件指针位置：

方法	作用
seekg(offset, dir)	设置输入流指针
seekp(offset, dir)	设置输出流指针
tellg()	获取当前读指针位置
tellp()	获取当前写指针位置

📌 示例

#include <fstream>
#include <iostream>

int main() {
    std::ofstream file("example.txt");
    file << "Hello, C++!";
    file.seekp(7);  // 将写指针移动到第7个字符
    file << "World!";
    file.close();
}

✅ seekp(7) 移动写指针到第 7 个字符，修改内容

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6. 文件异常处理

使用 fail() 检测文件错误：

std::ifstream file("not_exist.txt");
if (file.fail()) {
    std::cerr << "文件打开失败！\n";
}

✅ fail() 监测文件是否打开失败

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7. 总结

✅ ifstream 读取文件
✅ ofstream 写入文件
✅ fstream 同时读写
✅ 支持文本 & 二进制文件
✅ 支持文件指针操作

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📢 下一篇 C++学习系列（15）：C++ 智能指针（智能内存管理），敬请期待！🚀

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