【C++基础】面向对象方法（十二）

系列文章目录

【C++基础】面向对象方法（一）
【C++基础】面向对象方法（二）
【C++基础】面向对象方法（三）
【C++基础】面向对象方法（四）
【C++基础】面向对象方法（五）
【C++基础】面向对象方法（六）
【C++基础】面向对象方法（七）
【C++基础】面向对象方法（八）
【C++基础】面向对象方法（九）
【C++基础】面向对象方法（十）
【C++基础】面向对象方法（十一）

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一、文件的随机读写

有些情况下，需要从文件某个位置开始进行读/写操作。例如，要更改一名学生的信息，就需要先将文件指针定位到正确位置，再进行写操作；要查询某名学生的信息，也需要先将文件指针定位到正确位置，再进行读操作。与顺序读/写相对应，这种非顺序读/写称为随机读/写。
seekg()函数和seekp()函数分别用于定位输入文件流对象和输出文件流对象的文件指针，函数原型分别为：

								istream& seekg(long offset,seek_dir origin=ios::beg);
								ostream& seekp(long offset,seek_dir origin=ios::beg);

函数的功能是文件指针从参照位置origin开始移动offset个字节。

参数offset是长整型，表示文件指针相对参照位置偏移的字节数，取值为正表示向后移动文件指针，取值为负则表示向前移动文件指针。
参数origin则为参照位置，seek_dir是系统定义的枚举类型，有以下3个枚举常量：ios::beg:文件首 ios::cur:文件指针当前位置 ios::end：文件尾

假设infile是ifstream类的对象，outfile是ofstream类的对象，将infile的文件指针从当前位置向前移5个字节：
infile.seekg(-5,ios::cur);
将outfile的文件指针从文件首向后移5个字节：
outfile.seekp(5,ios::beg);

在进行文件的随机读/写时，还可使用tellg()和tellp()函数获取文件指针的当前位置。tellg()是输入文件流对象的成员函数，tellp()是输出文件流
对象的成员函数，它们的函数原型分别为：
streampos tellg();
streampos tellp();
提示：对于fstream对象，则既可使用seekg()和tellg()函数，也可使用seekp()和tellp()函数，结果完全一样。

例1:将3名学生的学号、姓名和成绩写入二进制文件studentinfo.dat中，再将第2名学生的成绩改为627。从文件中读取第m(m的值由用户从键盘输入)名学生的信息并将其输出到屏幕上。

代码如下（示例）：

#include<iostream>
#include<fstream>
using namespace std;
struct Student //Student结构体类型定义
{
	char num[10];
	char name[20];
	int score;
};
int main()
{
	Student stu[3] =
	{
		{"1210101","张三",618},
		{"1210102","李四",625},
		{"1210103","王五",612}
	};
	int i,m;
	fstream outfile("studentinfo1.dat", ios::binary | ios::out);
	if (!outfile.is_open()) //判断文件打开操作是否成功
	{
		cout << "打开文件studentinfo.dat失败！" << endl;
		return 0;
	}
	for (i = 0; i < 3; i++) //将第i名学生的数据写入文件
		outfile.write((char*)&stu[i], sizeof(Student));
	outfile.close(); //关闭文件
	fstream myfile;
	myfile.open("studentinfo1.dat",ios::binary|ios::in|ios::out);
	if (!myfile.is_open())
	{
		cout << "打开文件studentinfo.dat失败！" << endl;
		return 0;
	}
	stu[1].score = 627;
	//将文件指针定位到第2名学生
	myfile.seekp(1 * sizeof(Student), ios::beg);
	//用新数据覆盖原来文件中保存的第2名学生的数据
	myfile.write((char*)&stu[1], sizeof(Student));
	cout << "请输入待查询的学生序号（1-3）：";
	cin >> m;
	if (m < 1 || m>3)
	{
		cout << "学生不存在！" << endl;
		return 0;
	}
	//将文件指针定位到第m名学生数据开始的位置
	myfile.seekg((m - 1) * sizeof(Student), ios::beg);
	//将指定学生的数据读入到内存中
	myfile.read((char*)&stu[m - 1], sizeof(Student));
	cout << "第" << m << "名学生的学号、姓名和成绩："
		<< stu[m - 1].num << "，"
		<< stu[m - 1].name << "，"
		<< stu[m - 1].score << endl;
	myfile.close(); //关闭文件
	return 0;
}

二、用户自定义数据类型的输入输出

C++输入/输出流类库中对提取运算符">>“和插入运算符”<<“进行了多次重载，它们能够实现多种内部类型数据的输入输出操作。例如：输入流对象in和输出流对象out调用重载运算符函数实现数据的输入/输出。 int x; in>>x;等价于in.operator>>(x); out<<x;等价于out.operator<<(x);
如果对用户自定义类型的数据也希望能直接使用”>>“和”<<"进行输入/输出，必须由编程人员对它们进行重载。
重载的函数形式为：
istream& operator>>(istream&,自定义类型&);
ostream& operator<<(ostream&,自定义类型&);

代码如下（示例）：

#include<iostream>
#include<fstream>
using namespace std;

struct Student
{
	char num[10];
	char name[20];
	int score;
};
//">>"运算符重载函数
istream& operator>>(istream& in, Student& stu)
{
	in >> stu.num >> stu.name >> stu.score;
	return in;
}
//"<<"运算符重载函数
ostream& operator<<(ostream& out, Student& stu)
{
	out << stu.num << ' ' << stu.name << ' ' << stu.score << endl;
	return out;
}
int main()
{
	Student stu[3] =
	{
		{"1210101","张三",618},
		{"1210102","李四",625},
		{"1210103","王五",612}
	};
	int i;
	fstream outfile("studentinfo.txt", ios::out);
	if (!outfile.is_open()) //判断文件打开操作是否成功
	{
		cout << "打开文件失败！" << endl;
		return 0;
	}
	for (i = 0; i < 3; i++)
		outfile << stu[i];//调用operator<<(outfile,stu[i]);
	outfile.close();//关闭文件
	
	fstream infile("studentinfo.txt", ios::in);
	if(!infile.is_open()) //判断文件打开操作是否成功
	{
		cout << "打开文件失败！" << endl;
		return 0;
	}
	//将第i名学生的数据读入到内存中
	for (i = 0; i < 3; i++)
		infile >> stu[i];
	for (i = 0; i < 3; i++)
	{
		cout << "第" << i + 1 << "名学生的学号、姓名和成绩：";
		cout << stu[i];//调用operator<<(cout,stu[i]);
	}
	infile.close();//关闭文件
	return 0;
}

/*提示：还可以为文件流单独编写重载函数，用二进制文件存储学生信息。*/
fstream& operator<<(fstream& outfile, Student& stu)
{
	outfile.write((char*)&stu,sizeof(stu));
	return outfile;
}
fstream& operator<<(fstream& infile, Student& stu)
{
	infile.write((char*)&stu, sizeof(stu));
	return infile;
}

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总结

以上就是今天记录的内容，本文仅仅简单介绍了文件的随机读写、用户自定义数据类型的输入输出。