14-1、IO流

14-1、IO流

• lO流打开和关闭
• • lO流打开模式
  • lO流对象的状态
• 非格式化IO
• 二进制IO
• • 读取二进制数据
  • 获取读长度
  • 写入二进制数据
• [读写指针 和 随机访问](#读写指针 和 随机访问)
• • 设置读/写指针位置
  • 获取读/写指针位置
• 字符串流

lO流打开和关闭

通过构造函数打开I/O流

其中filename表示文件路径，mode表示打开模式

• 打开输入流
  ifstream (const char* filename ,openmode mode)
• 打开输出流
  ofstream(const char* filename , openmode mode);
• 打开输入输出流
  fstream (const char* filename , openmode mode);

lO流打开模式

• ios::out
  打开文件用于写入，不存在则创建，存在则清空
  适用于ofstream(缺省)/fstream
• ios::app
  打开文件用于追加，不存在则创建，存在不清空
  适用于ofstream/fstream
• ios::trunc
  打开时清空原内容
  适用于ofstream/fstream
• ios:in
  打开文件用于读取，不存在则失败，存在不清空
  适用于ifstream(缺省)/fstream
• ios::ate
  打开时定位文件尾
  适用于ifstream/fstream
• ios.:binary
  以二进制模式读写
  适用于ifstream/ofstream/fstream

#include <iostream>
#include <fstream>
using namespace std;
// C++标准库已经设计好的类ofstream(文件输出流)类

int main( void ){
    ofstream ofs1("./file",ios::out);
    if(!ofs1){ // !(ofs1.operator bool())
        cout << "ofs1流对象状态错误 -- 打开文件失败" << endl;
    }
    ofs1 << 1234 << ' ' << 56.78 << ' ' << "Hello" << '\n';
    if(!ofs1){
        cout << "ofs1流对象状态错误 -- 写文件失败" << endl;
    }
    ofs1.close();

    ofstream ofs2("./file",ios::app);
    if(!ofs2){ // !(ofs2.operator bool())
        cout << "ofs2流对象状态错误 -- 打开文件失败" << endl;
    }
    ofs2 << "World" << endl;;
    if(!ofs2){
        cout << "ofs2流对象状态错误 -- 写文件失败" << endl;
    }
    ofs2.close();
    return 0;
} 

#include <iostream>
#include <fstream>
using namespace std;
// C++标准库已经设计好的类ifstream(文件输入流)类


int main( void ){
    ifstream ifs1("./file",ios::in);
    if(!ifs1){ // !(ifs1.operator bool())
        cout << "ifs1流对象状态错误 -- 打开文件失败" << endl;
    }
    
    int i; double d; string s1,s2;
    ifs1 >> i >> d >> s1 >> s2;

    if(!ifs1){
        cout << "ifs1流对象状态错误 -- 读文件失败" << endl;
    }

    cout << i << ' ' << d << ' ' << s1 << ' ' << s2 << endl;

    ifs1.close();

    ifstream ifs2("./file",ios::ate);
    if(!ifs2){ // !(ifs2.operator bool())
        cout << "ifs2流对象状态错误 -- 打开文件失败" << endl;
    }
    
    ifs2.seekg(0,ios::beg);

    int ii; double dd; string ss1,ss2;
    ifs2 >> ii >> dd >> ss1 >> ss2;

    if(!ifs2){
        cout << "ifs2流对象状态错误 -- 读文件失败" << endl;
    }

    cout << ii << ' ' << dd << ' ' << ss1 << ' ' << ss2 << endl;

    ifs2.close();

    return 0;
} 

lO流对象的状态

I/O流类对象内部保存当前状态，其值为以下常量的位或

• ios:goodbit: 0，一切正常
• ios::badbit: 1，发生致命错误
• ios::eofbit: 2，遇到文件尾
• ios::failbit: 4，打开文件失败或实际读写字节数未达预期
  

l/O流类对象支持到bool类型的隐式转换

• 发生1,2,4等情况，返回false，否则返回true
• 将I/O流对象直接应用到布尔上下文中，即可实现转换

处于1或4状态的流，在复位前无法工作

#include <iostream>
#include <fstream>
using namespace std;
// C++标准库已经设计好的类ifstream(文件输入流)类


int main( void ){
    ifstream ifs2("./file",ios::ate);
    if(!ifs2){ // !(ifs2.operator bool())
        cout << "ifs2流对象状态错误 -- 打开文件失败" << endl;
    }
    

    int ii; double dd; string ss1,ss2;

    cout << "--------------------第一次读数据-----------------------" << endl;
    ifs2 >> ii >> dd >> ss1 >> ss2;// ifs2.operator>>(ii).operator>>(dd)>>operator>>(ss1)>>operator>>(ss2)

    if(!ifs2){
        cout << "ifs2流对象状态错误 -- 读文件失败" << endl;
        cout << "ifs2是0状态吗？" << ifs2.good() << ", ifs2是1状态吗？" << ifs2.bad()
             << ", ifs2是2状态吗？" << ifs2.eof() << ", ifs2是4状态吗？" << ifs2.fail() << endl;
        cout << "ifs2的具体状态：" << ifs2.rdstate() << endl;
    }

    cout << ii << ' ' << dd << ' ' << ss1 << ' ' << ss2 << endl;

    ifs2.clear();
    ifs2.seekg(0,ios::beg);
    cout << "--------------------第二次读数据-----------------------" << endl;
    ifs2 >> ii >> dd >> ss1 >> ss2;// ifs2.operator>>(ii).operator>>(dd)>>operator>>(ss1)>>operator>>(ss2)

    if(!ifs2){
        cout << "ifs2流对象状态错误 -- 读文件失败" << endl;
        cout << "ifs2是0状态吗？" << ifs2.good() << ", ifs2是1状态吗？" << ifs2.bad()
             << ", ifs2是2状态吗？" << ifs2.eof() << ", ifs2是4状态吗？" << ifs2.fail() << endl;
        cout << "ifs2的具体状态：" << ifs2.rdstate() << endl;
    }

    cout << ii << ' ' << dd << ' ' << ss1 << ' ' << ss2 << endl;

    ifs2.close();

    return 0;
} 

非格式化IO

• 写入字符
  ostream& ostream::put (char ch)；一次向输出流写入一个字符，返回流本身
• 刷输出流
  ostream& ostream::flush (void);将输出流缓冲区中的数据刷到设备上，返回流本身
• 读取字符
  int istream::get (void);成功返回读到的字符，失败或遇到文件尾返回EOF
  istream& istream::get (char& ch);返回输入流本身，其在布尔上下文中的值，成功为true，失败或遇到文件尾为false
• 读取行
  istream& istream::getline (char* buffer,streamsize num, char delim = '\ n');
  • 读取字符 (至定界符)到buffer中。
  • 一旦读取了num个字符还未读取定界符，第num个字符设置为 '\0'，返回 (输入流对象状态为4)。
  • 如果因为遇到定界符 (缺省为 '\n' ) 返回 (输入流对象状态为0)定界符被读取并丢弃，追加结尾空字符 '\0'，读指针停在该定界符的下一个位置
  • 遇到文件尾，返回 (输入流对象状态为6)

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

// C++标准库已经设计好的类ofstream(文件输出流)、ifstream(文件输入流)类


int main( void ){
    ofstream ofs("./noformat",ios::out);
    if(!ofs)
        cout << "ofs流对象状态错误 -- 打开文件失败" << endl;

    for( char c = ' '; c <= '~';c++)
        ofs.put(c).flush();

    ofs.close();

    ifstream ifs("./noformat",ios::in);
    if(!ifs)
        cout << "ifs流对象状态错误 -- 打开文件失败" << endl;

    char c;
    // 单參get
    while(1){
        ifs.get(c);
        if(!ifs)
            break;
        else
            cout << c;
    }
    cout << endl;

    ifs.clear();
    ifs.seekg(0,ios::beg);
    // 无參get
    while(1){
        c = ifs.get();
        if( c == EOF )
            break;
        else
            cout << c;
    }
    cout << endl;

    ifs.close();
    return 0;
} 

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

// C++标准库已经设计好的类ofstream(文件输出流)、ifstream(文件输入流)类

int main( void ){
    ifstream ifs("./getline",ios::in);
    if(!ifs)
        cout << "ifs流对象状态错误 -- 打开文件失败" << endl;

    char buf[256];

    while(1){
        ifs.getline(buf,256,'\n');
        if(!ifs)
            break;
        else{
            cout << buf << endl;
            cout << "ifs流对象状态值：" << ifs.rdstate() << endl;
        }
    }
/*
    ifs.getline(buf,256,'\n'); // aa\n
    cout << buf << endl;
    cout << "ifs流对象状态值：" << ifs.rdstate() << endl;

    ifs.getline(buf,256,'\n'); // bbbb\n
    cout << buf << endl;
    cout << "ifs流对象状态值：" << ifs.rdstate() << endl;

    ifs.getline(buf,256,'\n'); // cccccc\n
    cout << buf << endl;
    cout << "ifs流对象状态值：" << ifs.rdstate() << endl;

    ifs.getline(buf,256,'\n'); // dddddddd\n
    cout << buf << endl;
    cout << "ifs流对象状态值：" << ifs.rdstate() << endl;

    ifs.getline(buf,256,'\n'); // 0123456789\n
    cout << buf << endl;
    cout << "ifs流对象状态值：" << ifs.rdstate() << endl;

    ifs.getline(buf,256,'\n'); // 
    cout << buf << endl;
    cout << "ifs流对象状态值：" << ifs.rdstate() << endl;
*/    
    ifs.close();

    return 0;
} 

二进制IO

读取二进制数据

istream& istream::read (char* buffer,streamsize num)

• 从输入流中读取num个字节到缓冲区buffer中
• 返回流对象本身，其在布尔上下文中的值，成功(读满)为true，失败(没读满)为false
• 如果没读满num个字节，函数就返回了，比如遇到文件尾，最后一次读到缓冲区，buffer中的字节数可以通过istream::gcount()函数获得

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

// C++标准库已经设计好的类ofstream(文件输出流)、ifstream(文件输入流)类


int main( void ){
    ofstream ofs("./binary",ios::out);
    if(!ofs)
        cout << "ofs流对象状态错误 -- 打开文件失败" << endl;

    ifstream ifs("./getline",ios::in);
    if(!ifs)
        cout << "ifs流对象状态错误 -- 打开文件失败" << endl;

    char buf[3];
    while(1){
        ifs.read(buf,3);
        if(ifs){
            ofs.write(buf,3);
//          cout << buf; // 读满3个字符
        }
        else{
            // 没有读满3个字符
            int len = ifs.gcount();
            ofs.write(buf,len);
//          buf[len]='\0';
//          cout << buf;
            break;
        }
    }

    ifs.close();
    ofs.close();
    return 0;
} 

获取读长度

streamsize istream::gcount (void)

返回最后一次从输入流中读取的字节数

写入二进制数据

ostream& ostream::write (const char* buffer,streamsize num);

• 将缓冲区buffer中的num个字节写入到输出流中
• 返回流本身，其在布尔上下文中的值，成功(写满)为true，失败(没写满)为false

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

// C++标准库已经设计好的类ofstream(文件输出流)、ifstream(文件输入流)类


int main( void ){
    ofstream ofs("./binary",ios::out);
    if(!ofs)
        cout << "ofs流对象状态错误 -- 打开文件失败" << endl;

    ifstream ifs("./getline",ios::ate);
    if(!ifs)
        cout << "ifs流对象状态错误 -- 打开文件失败" << endl;

    int size = ifs.tellg();

    char buf[size];

    ifs.seekg(0,ios::beg);

    ifs.read(buf,size);
    ofs.write(buf,size);

    ifs.close();
    ofs.close();
    return 0;
} 

读写指针 和 随机访问

设置读/写指针位置

istream& istream::seekg (off_type offset,ios::seekdir origin);
ostream& ostream::seekg (off_type offset,ios::seekdir origin);

origin表示偏移量offset的起点:

• ios::beg从文件的第一个字节
• ios::cur从文件的当前位置
• ios::end从文件最后一个字节的下一个位置
  offset为负/正表示向文件头/尾的方向偏移
  读/写指针被移到文件头之前或文件尾之后，则失败

获取读/写指针位置

返回读/写指针当前位置相对于文件头的字节偏移量

pos type istream::tellg (void);
pos type ostream::tellp (void):

字符串流

输出字符串流

#include <sstream>
ostringstream oss ;
oss << 1234 << ' ' << 56.78 <<' '<< "ABCD";
string os = oss.str();

输入字符串流

#include <sstream>
string is ("1234 56.78 ABCD") ;
istringstream iss (is);
int i;
double d;
string s;
iss >> i >> d >> s;