C++ - 文件操作

fstream是 C++ 标准库中用于文件操作的头文件，提供了文件输入输出流的功能，可以创建文件流对象并使用它们来读取和写入文件的内容。

#include <fstream>

一、文件输入流（std::ifstream）

1、构造函数

ifstream::ifstream()：默认构造函数，创建一个未关联到任何文件的输入文件流对象； ifstream::ifstream(const char* filename)：带参数的构造函数，创建一个与指定文件关联的输入文件流对象。

2、打开/关闭文件

void ifstream::open(const char* filename, ios_base::openmode mode = ios_base::in)：打开指定文件，并指定打开模式（默认为只读）； void ifstream::close()：关闭文件。

3、读取文件内容

bool ifstream::is_open()：检查文件是否成功打开； bool ifstream::good()：检查文件是否处于正常状态（即没有错误发生）； bool ifstream::eof()：检查是否已到达文件末尾； void ifstream::clear()：清除流的错误状态标志； char ifstream::get()：从文件中读取一个字符； string ifstream::getline(string& str)：从文件中读取一行数据到字符串中； istream& ifstream::operator>>(type& val)：从文件中读取指定类型的数据。

4、位置和状态

streampos ifstream::tellg()：获取当前读取位置； void ifstream::seekg(streampos pos)：设置读取位置到指定位置； void ifstream::seekg(streamoff off, ios_base::seekdir way)：根据指定偏移量和方式设置读取位置。

5、示例代码

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

int main() {
    std::ifstream inFile("example.txt"); // 创建一个名为example.txt 的输入文件流对象

    if (inFile.is_open()) { // 检查文件是否成功打开
        std::string line;
        while (std::getline(inFile, line)) { // 逐行读取文件内容
            std::cout << line << std::endl; // 输出每行内容到控制台
        }
        inFile.close(); // 关闭文件流
        std::cout << "File successfully read." << std::endl;
    } else {
        std::cout << "Error opening file!" << std::endl;
        return 1;
    }

    return 0;
}

二、文件输出流（std::ofstream）

1、构造函数

ofstream(): 默认构造函数，创建一个未关联到任何文件的输出文件流； explicit ofstream(const char* filename, ios_base::openmode mode = ios_base::out): 构造函数，打开一个文件以供写入，参数 filename 是要打开的文件名，mode 是打开文件的模式，默认为输出模式。

2、打开/关闭文件

void open(const char* filename, ios_base::openmode mode = ios_base::out): 打开一个文件以供写入。参数与构造函数相同； void close(): 关闭文件流，释放关联的资源。

3、写入文件内容

bool is_open() const: 检查文件流是否已经成功打开一个文件； bool good() const: 检查流是否处于良好状态，即没有错误发生； void clear(): 清除流的错误状态； bool fail() const: 检查流是否发生了错误，但错误可以被清除； bool bad() const: 检查流是否发生了不可恢复的错误； ofstream& operator<<(T val): 将数据 val 写入文件流中，支持各种数据类型的写入操作； ostream& write(const char* s, streamsize n): 将字符数组 s 中的 n 个字节写入文件流中。

4、位置和状态

pos_type tellp(): 返回当前写入位置的文件指针位置。 ostream& seekp(pos_type pos): 设置文件指针位置，用于移动写入位置。 ostream& seekp(off_type off, ios_base::seekdir way): 以指定方式移动文件指针位置。

5、示例代码

#include <iostream>
#include <fstream>

int main() {
    // 创建 ofstream 对象并以追加模式打开文件
    std::ofstream outputFile("example.txt", std::ios::app);

    // 检查文件是否成功打开
    if (outputFile.is_open()) {
        // 写入数据到文件
        outputFile << "This is additional text appended to the file.\n";
        outputFile << "Appending some numbers: " << 456 << " " << 2.718 << "\n";
        
        // 关闭文件
        outputFile.close();
        std::cout << "File append operation successful.\n";
    } else {
        // 文件打开失败
        std::cerr << "Unable to open file.\n";
    }

    return 0;
}

三、文件输入/输出流（std::fstream）

1、构造函数

fstream(): 默认构造函数，创建一个未关联到任何文件的文件流； explicit fstream(const char* filename, ios_base::openmode mode = ios_base::in | ios_base::out): 构造函数，打开一个文件以供读写，参数 filename 是要打开的文件名，mode 是打开文件的模式，默认为输入输出模式。

2、打开/关闭文件

void open(const char* filename, ios_base::openmode mode = ios_base::in | ios_base::out): 打开一个文件以供读写，参数与构造函数相同； void close(): 关闭文件流，释放关联的资源。

3、读写文件内容

operator>>: 从文件流中提取数据； operator<<: 向文件流中插入数据； istream& getline(char* s, streamsize n): 从文件流中读取一行数据； ostream& write(const char* s, streamsize n): 将字符数组 s 中的 n 个字节写入文件流中。

4、位置和状态

pos_type tellg(): 返回当前读取位置的文件指针位置； istream& seekg(pos_type pos): 设置文件指针位置，用于移动读取位置； istream& seekg(off_type off, ios_base::seekdir way): 以指定方式移动文件指针位置； pos_type tellp(): 返回当前写入位置的文件指针位置； ostream& seekp(pos_type pos): 设置文件指针位置，用于移动写入位置； ostream& seekp(off_type off, ios_base::seekdir way): 以指定方式移动文件指针位置。

5、示例代码

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

int main() {
    // 创建 fstream 对象并打开文件
    std::fstream file("example.txt", std::ios::out | std::ios::in);

    // 检查文件是否成功打开
    if (file.is_open()) {
        // 写入数据到文件
        file << "This is a sample text.\n";
        file << "Writing some numbers: " << 123 << " " << 3.14 << "\n";
        
        // 将文件指针移动到文件开头
        file.seekg(0, std::ios::beg);

        // 读取文件内容并打印到控制台
        std::string line;
        while (std::getline(file, line)) { // 确保使用std::getline函数
            std::cout << "Line from file: " << line << "\n";
        }

        // 关闭文件
        file.close();
        std::cout << "File read/write operation successful.\n";
    } else {
        // 文件打开失败
        std::cerr << "Unable to open file.\n";
    }

    return 0;
}