核心要点速览
- 3 类流：
ifstream（读）、ofstream（写）、fstream（读写），继承自istream/ostream/iostream，复用>>/<<。 - 5 种模式：
in（读）、out（写 + 截断）、app（追加）、ate（尾定位）、binary（二进制），支持|组合。 - 4 步流程：打开→检查（
is_open()）→读写→关闭（close()），关键在 "检查" 和 "关闭"。 - 4 个状态函数：
eof()（文件尾）、fail()（可恢复错）、bad()（严重错）、good()（无错）。 - 补充：
appvsate、文本 vs 二进制、getline()与>>混用、二进制字节对齐、string禁忌。
一、文件流类
| 类名 | 功能 | 默认模式 | 核心方法 | 易错 | |
|---|---|---|---|---|---|
ifstream |
仅读文件 | ios::in |
>>、getline() |
打开不存在的文件会失败（ofstream会自动创建） |
|
ofstream |
仅写文件 | ios::out（含trunc） |
<<、put() |
默认清空文件，追加需显式加ios::app |
|
fstream |
读写文件 | 无（需显式指定） | 兼具前两者方法 | 1. 必须加 ios::in或ios::out 才支持读写；2. 打开不存在的文件不会自动创建 |
二、打开模式
| 模式 | 作用 | 补充 |
|---|---|---|
ios::in |
读权限，文件不存在则失败 | fstream需显式加，ifstream默认包含 |
ios::out |
写权限，默认截断 | 与ios::in组合时，文件不存在会失败 |
ios::app |
仅尾追加，指针固定 | 必须搭配ios::out，seekp()移动无效 |
ios::ate |
打开后指针到尾，可移动 | 支持随机读写，区别于app的核心是 "指针可动" |
ios::binary |
禁用换行转换 | 读写结构体 / 图片必须显式指定，否则数据失真 |
三、操作流程
-
打开 ：
ifstream ifs("a.txt");或fs.open("b.txt", ios::in|ios::out); -
检查 ：
if (!ifs.is_open()) { /* 处理失败 */ }避免路径错误 / 权限不足导致后续崩溃，必写步骤。
-
读写：
-
文本模式（解决
getline()与>>混用问题）：- 用
>>读取数据：ifs >> val;（按空白分割，读取后缓冲区残留换行符\n） - 关键处理：
ifs.ignore(1024, '\n');（清空缓冲区残留的\n，避免后续getline()读空行） - 读整行数据：
getline(ifs, str);（保留空格，正常读取整行）
- 用
-
二进制模式（解决字节对齐和
string禁忌问题）：- 关闭字节对齐：
#pragma pack(1)（跨平台必备，强制结构体成员连续存储） - 定义结构体：
struct Student { int id; char name[20]; };（禁用string，用固定长度char数组） - 恢复默认对齐：
#pragma pack() - 二进制写入：
ofs.write(reinterpret_cast<char*>(&s), sizeof(s));（必须强转为char*类型）
- 关闭字节对齐：
-
-
关闭 ：
ifs.close();刷新缓冲区（防数据丢失）、释放资源，必写步骤。
易错
getline()与>>混用：>>残留\n导致空行，用ignore(1024, '\n')清空。- 二进制字节对齐：不同编译器对齐规则不同，用
#pragma pack(1)强制紧凑存储，避免跨平台错位。 string禁忌：二进制读写时，string含指针，写入的是地址，读取崩溃，需用char数组。
四、状态判断函数
| 函数 | 含义 | 典型场景 | 恢复 / 处理 |
|---|---|---|---|
eof() |
到达文件尾 | 读循环结束判断 | 正常状态，无需处理 |
fail() |
可恢复错误（格式错等） | >>读整数遇字母 |
恢复：clear()（清错误）+ ignore(1024, '\n')（清缓冲区） |
bad() |
严重错误（文件损坏） | 磁盘故障 | 不可恢复，终止程序 |
good() |
操作无错 | 读写正常完成 | 等价于!eof() && !fail() && !bad() |
五、补充
1. ios::app和ios::ate的区别？
app：仅尾追加，写指针固定，不可移动，只能写；ate：初始指针在尾，可通过seekg()/seekp()移动，支持随机读写。
2. 文本与二进制文件操作的区别？
- 文本：
>>/<</getline()，自动转换换行符（\n→\r\n），人类可读； - 二进制：
read()/write()+ios::binary，无转换，原始字节流，效率高，需处理字节对齐。
3. 为什么二进制读写结构体要处理字节对齐？
- 编译器为提高内存访问效率，会自动对齐结构体成员，导致不同编译器下结构体字节数不一致；
- 跨平台读取时数据错位，用
#pragma pack(1)强制紧凑对齐解决。
4. 不调用close()有什么后果？
- 缓冲区数据未写入磁盘，程序崩溃可能导致数据丢失；
- 文件资源被占用，其他程序无法访问；
- 流对象不可复用。
5. fail()和bad()的区别？
fail()：可恢复（格式错、模式错），用clear()+ignore()恢复；bad()：严重错误（磁盘损坏、文件被删），不可恢复。