C&C++ 文件操作详解

【原文链接】http://www.diybl.com/course/3_program/c++/cppjs/200822/98428.html

【1】【基于C语言的文件操作】

【2】【C语言的直接I\O文件操作】

【3】【C++的文件操作——打开文件】

【4】【C++文件的读写与关闭】

【5】【C++文件末尾的检测与文件定位】

【1】【基于C语言的文件操作】

基于C的文件操作

在ANSI C中，对文件的操作分为两种方式，即流式文件操作和I/O文件操作，下面就分别介绍之。

一、流式文件操作

二、　　这种方式的文件操作有一个重要的结构FILE，FILE在stdio.h中定义如下：

typedef struct {

int level; /* fill/empty level of buffer */

unsigned flags; /* File status flags */

char fd; /* File descriptor */

unsigned char hold; /* Ungetc char if no buffer */

int bsize; /* Buffer size */

unsigned char _FAR *buffer; /* Data transfer buffer */

unsigned char _FAR *curp; /* Current active pointer */

unsigned istemp; /* Temporary file indicator */

short token; /* Used for validity checking */

} FILE; /* This is the FILE object */

　　FILE这个结构包含了文件操作的基本属性，对文件的操作都要通过这个结构的指针来进行，此种文件操作常用的函数见下表函数 功能

fopen()打开流

fclose()关闭流

fputc()写一个字符到流中

fgetc()从流中读一个字符

fseek()在流中定位到指定的字符

fputs()写字符串到流

fgets()从流中读一行或指定个字符

fprintf()按格式输出到流

fscanf()从流中按格式读取

feof()到达文件尾时返回真值

ferror()发生错误时返回其值

rewind()复位文件定位器到文件开始处

remove()删除文件

fread() 从流中读指定个数的字符
fwrite() 向流中写指定个数的字符
tmpfile() 生成一个临时文件流
tmpnam() 生成一个唯一的文件名

下面就介绍一下这些函数

1.fopen()

　　fopen的原型是：FILE*fopen(const char *filename,const char *mode)，fopen实现三个功能

为使用而打开一个流

把一个文件和此流相连接

给此流返回一个FILR指针

参数filename指向要打开的文件名，mode表示打开状态的字符串，其取值如下表

字符串 含义

"r" 以只读方式打开文件

"w" 以只写方式打开文件

"a" 以追加方式打开文件

"r+" 以读/写方式打开文件，如无文件出错

"w+" 以读/写方式打开文件，如无文件生成新文件

　　一个文件可以以文本模式或二进制模式打开，这两种的区别是：在文本模式中回车被当成一个字符''\n''，而二进制模式认为它是两个字符0x0D,0x0A；如果在文件中读到0x1B，文本模式会认为这是文件结束符，也就是二进制模型不会对文件进行处理，而文本方式会按一定的方式对数据作相应的转换。

　　系统默认的是以文本模式打开，可以修改全部变量_fmode的值来修改这个设置，例如_fmode=O_TEXT；就设置默认打开方式为文本模式；而_fmode=O_BINARY；则设置默认打开方式是二进制模式。

　　我们也可以在模式字符串中指定打开的模式，如"rb"表示以二进制模式打开只读文件，"w+t"或"wt+"表示以文本模式打开读/写文件。

　　此函数返回一个FILE指针，所以申明一个FILE指针后不用初始化，而是用fopen()来返回一个指针并与一个特定的文件相连，如果成败，返回NULL。

例:

　　FILE *fp;

　　if(fp=fopen("123.456","wb"))

　　　　puts("打开文件成功");

　　else

　　　　puts("打开文件成败");

2.fclose()

　　fclose()的功能就是关闭用fopen()打开的文件，其原型是：int fclose(FILE *fp);如果成功，返回0,失败返回EOF。

　　在程序结束时一定要记得关闭打开的文件，不然可能会造成数据丢失的情况，我以前就经常犯这样的毛病。

例：fclose(fp);

3.fputc()

　　向流写一个字符，原型是int fputc(int c, FILE*stream); 成功返回这个字符,失败返回EOF。

例：fputc(''X'',fp);

4.fgetc()

　　从流中读一个字符，原型是int fputc(FILE *stream); 成功返回这个字符,失败返回EOF。

例：char ch1=fgetc(fp);

5. fseek()

　　此函数一般用于二进制模式打开的文件中，功能是定位到流中指定的位置，原型是intfseek(FILE *stream, long offset, int whence);如果成功返回0，参数offset是移动的字符数，whence是移动的基准，取值是

符号常量 值 基准位置

SEEK_SET 0文件开头

SEEK_CUR 1当前读写的位置

SEEK_END 2文件尾部

例：fseek(fp,1234L,SEEK_CUR);//把读写位置从当前位置向后移动1234字节(L后缀表示长整数)

　　fseek(fp,0L,2);//把读写位置移动到文件尾

6.fputs()

　　写一个字符串到流中，原型int fputs(const char *s,FILE *stream);

例：fputs("I Love You",fp);

7.fgets()

　　从流中读一行或指定个字符，原型是char *fgets(char *s,int n, FILE *stream); 从流中读取n-1个字符，除非读完一行，参数s是来接收字符串，如果成功则返回s的指针，否则返回NULL。

例：如果一个文件的当前位置的文本如下

Love ,I Have

But ……..

如果用

　　fgets(str1,4,file1);

则执行后str1="Lov"，读取了4-1=3个字符，而如果用

　　fgets(str1,23,file1);

则执行str="Love ,I Have"，读取了一行(不包括行尾的''\n'')。

8.fprintf()

　　按格式输入到流，其原型是int fprintf(FILE *stream,const char *format[, argument, …]);其用法和printf()相同，不过不是写到控制台，而是写到流罢了

例：fprintf(fp,"%2d%s",4,"Hahaha");

9.fscanf()

　　从流中按格式读取，其原型是int fscanf(FILE *stream,const char *format[, address, …]);其用法和scanf()相同，不过不是从控制台读取，而是从流读取罢了。

例：fscanf(fp,"%d%d",&x,&y);

10.feof()

　　检测是否已到文件尾，是返回真，否则返回0，其原型是int feof(FILE *stream);

例：if(feof(fp))printf("已到文件尾");

11.ferror()

　　原型是int ferror(FILE *stream);返回流最近的错误代码，可用clearerr()来清除它，clearerr()的原型是void clearerr(FILE *stream);

例：printf("%d",ferror(fp));

12.rewind()

　　把当前的读写位置回到文件开始，原型是void rewind(FILE*stream);其实本函数相当于fseek(fp,0L,SEEK_SET);

例：rewind(fp);

12.remove()

　　删除文件，原型是int remove(const char*filename); 参数就是要删除的文件名，成功返回0。

例：remove("c:\\io.sys");

13.fread()

　　从流中读指定个数的字符，原型是size_t fread(void *ptr,size_t size, size_t n, FILE *stream);参数ptr是保存读取的数据，void*的指针可用任何类型的指针来替换，如char*、int *等等来替换；size是每块的字节数；n是读取的块数，如果成功，返回实际读取的块数(不是字节数)，本函数一般用于二进制模式打开的文件中。

例：

　　char x[4230];

　　FILE*file1=fopen("c:\\msdos.sys","r");

　　fread(x,200,12 ,file1);//共读取200*12=2400个字节

14.fwrite()

　　与fread对应，向流中写指定的数据，原型是size_t fwrite(const void *ptr, size_t size, size_t n, FILE *stream);参数ptr是要写入的数据指针，void*的指针可用任何类型的指针来替换，如char*、int *等等来替换；size是每块的字节数；n是要写的块数，如果成功，返回实际写入的块数(不是字节数)，本函数一般用于二进制模式打开的文件中。

例：

　　char x[]="I Love You";

　　fwire(x, 6,12,fp);//写入6*12=72字节

　　将把"I Love"写到流fp中12次，共72字节

15.tmpfile()

　　其原型是FILE *tmpfile(void); 生成一个临时文件，以"w+b"的模式打开，并返回这个临时流的指针，如果失败返回NULL。在程序结束时，这个文件会被自动删除。

例：FILE *fp=tmpfile();

16.tmpnam();

　　其原型为char *tmpnam(char *s); 生成一个唯一的文件名，其实tmpfile()就调用了此函数，参数s用来保存得到的文件名，并返回这个指针，如果失败，返回NULL。

例：tmpnam(str1);

【2】【C语言的直接I\O文件操作】

二、直接I/O文件操作

　　这是C提供的另一种文件操作，它是通过直接存/取文件来完成对文件的处理，而上篇所说流式文件操作是通过缓冲区来进行；流式文件操作是围绕一个FILE指针来进行，而此类文件操作是围绕一个文件的“句柄”来进行，什么是句柄呢？它是一个整数，是系统用来标识一个文件(在WINDOWS中，句柄的概念扩展到所有设备资源的标识)的唯一的记号。此类文件操作常用的函数如下表，这些函数及其所用的一些符号在io.h和fcntl.h中定义，在使用时要加入相应的头文件。

函数 说明

open()打开一个文件并返回它的句柄

close()关闭一个句柄

lseek()定位到文件的指定位置

read()块读文件

write()块写文件

eof()测试文件是否结束

filelength()取得文件长度

rename()重命名文件

chsize()改变文件长度

　　下面就对这些函数一一说明：

1.open()

　　打开一个文件并返回它的句柄，如果失败，将返回一个小于0的值，原型是int open(const char *path, int access [, unsigned mode]); 参数path是要打开的文件名，access是打开的模式，mode是可选项。表示文件的属性，主要用于UNIX系统中，在DOS/WINDOWS这个参数没有意义。其中文件的打开模式如下表。

符号 含义 符号 含义 符号 含义

O_RDONLY只读方式 O_WRONLY 只写方式 O_RDWR 读/写方式

O_NDELAY用于UNIX系统 O_APPEND 追加方式O_CREAT 如果文件不存在就创建

O_TRUNC把文件长度截为0 O_EXCL 和O_CREAT连用，如果文件存在返回错误 O_BINARY 二进制方式

O_TEXT文本方式

　　对于多个要求，可以用"|"运算符来连接，如O_APPEND|O_TEXT表示以文本模式和追加方式打开文件。

例：inthandle=open("c:\\msdos.sys",O_BINARY|O_CREAT|O_WRITE)

2.close()

　　关闭一个句柄，原型是int close(int handle);如果成功返回0

例：close(handle)

3.lseek()

　　定位到指定的位置，原型是：long lseek(int handle,long offset, int fromwhere);参数offset是移动的量，fromwhere是移动的基准位置，取值和前面讲的fseek()一样，SEEK_SET：文件首部；SEEK_CUR：文件当前位置；SEEK_END：文件尾。此函数返回执行后文件新的存取位置。

例：

　　lseek(handle,-1234L,SEEK_CUR);//把存取位置从当前位置向前移动1234个字节。

　　x=lseek(hnd1,0L,SEEK_END);//把存取位置移动到文件尾，x=文件尾的位置即文件长度

4.read()

　　从文件读取一块，原型是int read(int handle, void*buf, unsigned len);参数buf保存读出的数据，len是读取的字节。函数返回实际读出的字节。

例：char x[200];read(hnd1,x,200);

5.write()

　　写一块数据到文件中，原型是int write(int handle,void *buf, unsigned len);参数的含义同read()，返回实际写入的字节。

例：char x[]="I LoveYou";write(handle,x,strlen(x));

7.eof()

　　类似feof()，测试文件是否结束，是返回1，否则返回0;原型是：inteof(int handle);

例：while(!eof(handle1)){……};

8.filelength()

　　返回文件长度，原型是long filelength(int handle);相当于lseek(handle,0L,SEEK_END)

例：long x=filelength(handle);

9.rename()

　　重命名文件，原型是int rename(const char*oldname, const char *newname); 参数oldname是旧文件名，newname是新文件名。成功返回0

例：rename("c:\\config.sys","c:\\config.w40");

10.chsize();

　　改变文件长度，原型是int chsize(int handle, longsize);参数size表示文件新的长度，成功返回0，否则返回-1，如果指定的长度小于文件长度，则文件被截短；如果指定的长度大于文件长度，则在文件后面补''\0''。

例：chsize(handle,0x12345);

如果熟悉汇编可能会发现这种方式和汇编语言的DOS功能调用句柄式文件操作很像，比如open()就像DOS服务的3CH号功能调用，其实这种操作还有两种类型的函数就是直接用DOS功能来完成的，如_open()，_dos_open()等等。有兴趣可自已查询BCB的帮助。

　　同流式文件操作相同，这种也提供了Unicode字符操作的函数，如_wopen()等等，用于9X/NT下的宽字符编程，有兴趣可自已查询BCB的帮助。

　　另外，此种操作还有lock(),unlock(),locking()等用于多用户操作的函数，但在BCB中用得并不多，我就不介绍了，但如果要用C来写CGI，这些就必要的常识了，如果你有这方面的要求，那就得自已好好看帮助了。

【3】【C++的文件操作——打开文件】

　

　　在C++中，有一个stream这个类，所有的I/O都以这个“流”类为基础的，包括我们要认识的文件I/O，stream这个类有两个重要的运算符：

1、插入器(<<)
　　向流输出数据。比如说系统有一个默认的标准输出流(cout)，一般情况下就是指的显示器，所以，cout<<"Write Stdout"<<''\n'';就表示把字符串"Write Stdout"和换行字符(''\n'')输出到标准输出流。

2、析取器(>>)
　　从流中输入数据。比如说系统有一个默认的标准输入流(cin)，一般情况下就是指的键盘，所以，cin>>x;就表示从标准输入流中读取一个指定类型(即变量x的类型)的数据。

　　在C++中，对文件的操作是通过stream的子类fstream(file stream)来实现的，所以，要用这种方式操作文件，就必须加入头文件fstream.h。下面就把此类的文件操作过程一一道来。

一、打开文件
　　在fstream类中，有一个成员函数open()，就是用来打开文件的，其原型是：

void open(const char* filename,int mode,int access);

参数：

filename：　　要打开的文件名
mode：　　　　要打开文件的方式
access：　　　打开文件的属性
打开文件的方式在类ios(是所有流式I/O类的基类)中定义，常用的值如下：

复制内容到剪贴板

代码:

ios::app：　　　以追加的方式打开文件
ios::ate：　　　文件打开后定位到文件尾，ios:app就包含有此属性
ios::binary： 　以二进制方式打开文件，缺省的方式是文本方式。两种方式的区别见前文
ios::in：　　　 文件以输入方式打开
ios::out：　　　文件以输出方式打开
ios::nocreate： 不建立文件，所以文件不存在时打开失败　
ios::noreplace：不覆盖文件，所以打开文件时如果文件存在失败
ios::trunc：　　如果文件存在，把文件长度设为0

　　可以用“或”把以上属性连接起来，如ios::out|ios::binary

　　打开文件的属性取值是：

0：普通文件，打开访问
1：只读文件
2：隐含文件
4：系统文件
　　可以用“或”或者“+”把以上属性连接起来 ，如3或1|2就是以只读和隐含属性打开文件。

　　例如：以二进制输入方式打开文件c:\config.sys

　　fstream file1;
　　file1.open("c:\\config.sys",ios::binary|ios::in,0);

　　如果open函数只有文件名一个参数，则是以读/写普通文件打开，即：

　　file1.open("c:\\config.sys");<=>file1.open("c:\\config.sys",ios::in|ios::out,0);

　　另外，fstream还有和open()一样的构造函数，对于上例，在定义的时侯就可以打开文件了：

　　fstream file1("c:\\config.sys");

　　特别提出的是，fstream有两个子类：ifstream(input file stream)和ofstream(outpu file stream)，ifstream默认以输入方式打开文件，而ofstream默认以输出方式打开文件。

　　ifstream file2("c:\\pdos.def");//以输入方式打开文件
　　ofstream file3("c:\\x.123");//以输出方式打开文件

　　所以，在实际应用中，根据需要的不同，选择不同的类来定义：如果想以输入方式打开，就用ifstream来定义；如果想以输出方式打开，就用ofstream来定义；如果想以输入/输出方式来打开，就用fstream来定义。

【4】【C++文件的读写与关闭】

二、关闭文件
　　打开的文件使用完成后一定要关闭，fstream提供了成员函数close()来完成此操作，如：file1.close();就把file1相连的文件关闭。

三、读写文件
　　读写文件分为文本文件和二进制文件的读取，对于文本文件的读取比较简单，用插入器和析取器就可以了；而对于二进制的读取就要复杂些，下要就详细的介绍这两种方式

　　1、文本文件的读写
　　文本文件的读写很简单：用插入器(<<)向文件输出；用析取器(>>)从文件输入。假设file1是以输入方式打开，file2以输出打开。示例如下：

　　file2<<"I Love You";//向文件写入字符串"I Love You"
　　int I;
　　file1>>I;//从文件输入一个整数值。

　　这种方式还有一种简单的格式化能力，比如可以指定输出为16进制等等，具体的格式有以下一些

操纵符 功能 输入/输出
dec 格式化为十进制数值数据 输入和输出
endl 输出一个换行符并刷新此流 输出
ends 输出一个空字符 输出
hex 格式化为十六进制数值数据 输入和输出
oct 格式化为八进制数值数据 输入和输出
setpxecision(int p) 设置浮点数的精度位数 输出

　　比如要把123当作十六进制输出：file1<<hex<<123;要把3.1415926以5位精度输出：file1<<setpxecision(5)<<3.1415926。

　　2、二进制文件的读写
①put()
　　put()函数向流写入一个字符，其原型是ofstream &put(char ch)，使用也比较简单，如file1.put(''c'');就是向流写一个字符''c''。

②get()
　　get()函数比较灵活，有3种常用的重载形式：

　　一种就是和put()对应的形式：ifstream &get(char &ch);功能是从流中读取一个字符，结果保存在引用ch中，如果到文件尾，返回空字符。如file2.get(x);表示从文件中读取一个字符，并把读取的字符保存在x中。

　　另一种重载形式的原型是： int get();这种形式是从流中返回一个字符，如果到达文件尾，返回EOF，如x=file2.get();和上例功能是一样的。

　　还有一种形式的原型是：ifstream &get(char *buf,int num,char delim=''\n'')；这种形式把字符读入由 buf 指向的数组，直到读入了 num 个字符或遇到了由 delim 指定的字符，如果没使用 delim 这个参数，将使用缺省值换行符''\n''。例如：

　　file2.get(str1,127,''A'');//从文件中读取字符到字符串str1，当遇到字符''A''或读取了127个字符时终止。

③读写数据块
　　要读写二进制数据块，使用成员函数read()和write()成员函数，它们原型如下：

　　　　read(unsigned char *buf,int num);
　　　　write(const unsigned char *buf,int num);

　　read()从文件中读取 num 个字符到 buf 指向的缓存中，如果在还未读入 num 个字符时就到了文件尾，可以用成员函数 int gcount();来取得实际读取的字符数；而 write() 从buf 指向的缓存写 num 个字符到文件中，值得注意的是缓存的类型是 unsigned char *，有时可能需要类型转换。

例：

　　　　unsigned char str1[]="I Love You";
　　　　int n[5];
　　　　ifstream in("xxx.xxx");
　　　　ofstream out("yyy.yyy");
　　　　out.write(str1,strlen(str1));//把字符串str1全部写到yyy.yyy中
　　　　in.read((unsigned char*)n,sizeof(n));//从xxx.xxx中读取指定个整数，注意类型转换
　　　　in.close();out.close();  

【5】【C++文件末尾的检测与文件定位】

四、检测EOF
　　成员函数eof()用来检测是否到达文件尾，如果到达文件尾返回非0值，否则返回0。原型是int eof();

例：　　if(in.eof())ShowMessage("已经到达文件尾！");

五、文件定位
　　和C的文件操作方式不同的是，C++ I/O系统管理两个与一个文件相联系的指针。一个是读指针，它说明输入操作在文件中的位置；另一个是写指针，它下次写操作的位置。每次执行输入或输出时，相应的指针自动变化。所以，C++的文件定位分为读位置和写位置的定位，对应的成员函数是 seekg()和 seekp()，seekg()是设置读位置，seekp是设置写位置。它们最通用的形式如下：

　　　　istream &seekg(streamoff offset,seek_dir origin);
　　　　ostream &seekp(streamoff offset,seek_dir origin);

　　streamoff定义于 iostream.h 中，定义有偏移量 offset 所能取得的最大值，seek_dir 表示移动的基准位置，是一个有以下值的枚举：

ios::beg：　　文件开头
ios::cur：　　文件当前位置
ios::end：　　文件结尾
　　这两个函数一般用于二进制文件，因为文本文件会因为系统对字符的解释而可能与预想的值不同。

例：

　　　　 file1.seekg(1234,ios::cur);//把文件的读指针从当前位置向后移1234个字节
　　　　 file2.seekp(1234,ios::beg);//把文件的写指针从文件开头向后移1234个字节