【C++】学习笔记二十八——文件输入/输出

文件输入输出

文本I/O和文本文件

　　使用cin进行输入时，程序将输入视为一系列的字节，其中每个字节都被解释为字符编码。不管目标数据类型是什么，输入一开始都是字符数据——文本数据。然后，cin对象负责将文本转换为其他类型。
　　
　　假设有如下示例输入行：

38.5 19.2

来看一下使用不同数据类型的变量来存储时，cin是如何处理输入行的。
　　
char类型：

char ch;cin >> ch;

输入行中的第一个字符被赋给ch。在这里，第一个字符是数字3，其字符编码（二进制）被存储在变量ch中。输入和目标变量都是字符，因此不需要进行转换。注意这里存储的是字符3的编码。执行上述输入语句后，输入队列中的下一个字符为字符8，下一个输入操作将对其进行处理。
　　
int类型：

int n;cin >> n;

在这种情况下，cin将不断读取，直到遇到非数字字符。也就是说，它将读取3和8，这样句点将成为输入队列中的下一个字符。cin通过计算发现，这两个字符对应数值38，因此将38的二进制字符复制到变量n中。
　
double类型：

double x;cin >> x;

在这种情况下，cin将不断读取，直到遇到第一个不属于浮点数的字符。也就是说，cin读取3、8、句点和5，使得空格成为输入队列中的下一个字符。cin通过计算发现，这四个字符对应于数值38.5，因此将38.5的二进制编码（浮点格式）复制到变量x中。

　　
char数组：

char word[50];cin >> word;

在这种情况下，cin将不断读取，直到遇到空白字符。也就是说，它读取3、8、句点和5，使得空格成为输入队列中下一个字符。然后，cin将这4个字符的编码存储到数组word中，并在末尾加上一个空字符。这里不需要进行任何转换。

最后，来看一下另一种使用char数组来存储输入的情况：

char word[50];cin.getline(word,50);

在这种情况下，cin将不断读取，直到遇到换行符（示例输入行少于50个字符）。所有字符都被存储到数组word中，并在末尾加上一个空字符。换行符被丢弃，输入队列中的下一个字符是下一行中的第一个字符。这里不需要进行任何转换。
　　
本文讨论的文件I/O仅适用于文本文件。

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写入到文本文件中

　　对于文件输入，C++使用类似于cout的东西。使用cout要注意以下几点：

• 必须包含头文件iostream
• 头文件iostream定义了一个用于处理输出的ostream类
• 头文件iostream声明了一个名为cout的ostream变量（对象）
• 必须指明名称空间std

• 可以结合使用cout和运算符<<来显示各种类型的数据

  　　文件输出与此极其类似：

• 必须包含头文件fstream
• 头文件fstream定义了一个用于处理输出的ofstream类
• 需要声明一个或多个ofstream类（对象），并以自己喜欢的方式对其进行命名，条件是遵守常用的命名规则
• 必须指明名称空间std
• 需要将ofstream对象与文件关联起来。为此，方法之一是使用open()方法
• 使用完文件后，应使用方法close()将其关闭

• 可结合使用ofstream对象和运算符<<来输出各种类型的数据

  　　注意：虽然头文件iostream提供了一个预先定义好的名为cout的ostream对象，但我们必须声明自己的ofstream对象，为其命名，并将其同文件关联起来：

声明对象：

ofstream outFile;ofstream fout;

将这种对象与特定的文件关联起来：

outFile.open("fish.txt");         //outFile用于写入fish.txtchar filename[50];cin >> filename;                  //用户指定一个名字fout.open(filename);              //fout用于读取特定文件

　　注意，方法open()接受一个C-风格字符串作为参数，这可以是一个字面字符串，也可以是存储在数组中的字符串。

下面演示了如何使用这种对象：

double wt = 125.8;outFile << wt;                    //将一个数字写入fish.txtchar line[81] = "Objects are closer than they appear.";fout << line << endl;             //写入一行文本

重要的是，声明一个ofstream对象并将其同文件关联起来后，便可以像使用cout那样使用它。所有可用于cout的操作和方法（如<<、endl和setf()）都可用于ofstream对象（如前述示例中的outFile和fout）。

使用文件输出的主要步骤如下：

1. 包含头文件fstream
2. 创建一个ofstream对象
3. 将该ofstream对象同一个文件关联起来
4. 像使用cout那样使用该ofstream对象

程序6.15

#include<iostream>#include<fstream>int main(){    using namespace std;    char automobile[50];    int year;    double a_price;    double d_price;    ofstream outFile;    outFile.open("carinfo.txt");    cout << "Enter the make and model of automobile: ";    cin.getline(automobile, 50);    cout << "Enter the model year: ";    cin >> year;    cout << "Enter the orginal asking price: ";    cin >> a_price;    d_price = 0.913 * a_price;    cout << fixed;    cout.precision(2);    cout.setf(ios_base::showpoint);    cout << "Make and model: " << a_price << endl;    cout << "Year: " << year << endl;    cout << "Was asking $" << a_price << endl;    cout << "Now asking $" << d_price << endl;    outFile << fixed;    outFile.precision(2);    outFile.setf(ios_base::showpoint);    outFile << "Make and model: " << a_price << endl;    outFile << "Year: " << year << endl;    outFile << "Was asking $" << a_price << endl;    outFile << "Now asking $" << d_price << endl;    outFile.close();    system("pause");    return 0;}

程序使用完文件后，应使用close()将其关闭。close()不需要文件名作为参数，因为outFile已经同特定的文件关联起来。

程序运行之前，carinfo.txt并不存在，这种情况下，open()将新建一个名为carinfo.txt的文件。如果文件carinfo.txt已经存在，open()将清空该文件，再将新的输出写入到该文件中。

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读取文本文件

读取文本文件是基于控制台输入的。
控制台输入涉及以下方面：

• 必须包含头文件iostream
• 头文件iostream定义了一个用于处理输入的istream类
• 头文件iostream声明了一个名为cin的istream对象
• 必须指明名称空间std，using namespace std
• 可以结合使用cin和运算符>>来读取各种类型的数据
• 可以使用cin和get()来读取一个字符，使用cin和getline()来读取一行字符
• 对象cin本身被用作测试条件时，如果最后一个读取操作成功，将被转换为bool值true，否则为false

文件输出：

• 必须包含头文件fstream
• 头文件fstream定义了一个用于处理文件读取的ifstream类
• 需要声明一个或多个ifstream对象，并以合法的方式对其进行命名
• 必须指明名称空间std，using namespace std
• 需要将ifstream对象与文件关联起来，一种方法是使用open()
• 使用完文件后，应使用close()将文件关闭
• 可以结合使用ifstream对象和运算符>>来读取各种类型的数据
• 可以使用ifstream对象和get()来读取一个字符，使用ifstream对象和getline()来读取一行字符
• 可以结合使用ifstream对象和eof()、fail()等方法来判断输入是否成功
• ifstream对象本身被用作测试条件时，如果最后一个读取操作成功，将被转换为bool值true，否则为false

声明ifstream对象：

ifstream inFile;ifstream fin;

将ifstream对象与特定的文件关联起来：

inFile.open("bowling.txt");char filename[50];cin >> filename;fin.open(filename);

　　注意，方法open()接受一个C-风格字符串作为参数，这可以是一个字面字符串，也可以是存储在数组中的字符串。

使用ifstream对象：

double wt;inFile >> wt;char line[81];fin.getline(line, 81);

重要的是，声明一个ifstream对象并将其同文件关联起来后，便可以像使用cin那样使用它。所有可用于cin的操作和方法都可用于ifstream对象（如前述示例中的inFile和fin）。

如果试图打开一个不存在的文件作为输入，将导致后面使用ifstream对象进行输入时失败。检查文件是否被成功打开的方法是使用is_open()：

inFile.open("bowling.txt");if (!inFile.is_open()){    exit(EXIT_FAILURE);}

函数exit()的原型是在头文件cstdlib中定义的，在该头文件中，还定义了一个用于同操作系统通信的参数值EXIT_FAILURE。函数exit()终止程序。

程序6.16

#include<iostream>#include<fstream>#include<cstdlib>const int SIZE = 60;int main(){    using namespace std;    char filename[SIZE];    ifstream inFile;    cout << "Enter name of data file: ";    cin.getline(filename, SIZE);    inFile.open(filename);    if (!inFile.is_open())    {        cout << "Could not open the file " << filename << endl;        cout << "Program terminating.\n";        exit(EXIT_FAILURE);    }    double value;    double sum = 0.0;    int count = 0;    inFile >> value;    while (inFile.good())    {        ++count;        sum += value;        inFile >> value;    }    if (inFile.eof())        cout << "End of file reached.\n";    else if (inFile.fail())        cout << "Input terminated by data mismatch.\n";    else        cout << "Input terminated for unknown reson.\n";    if (count == 0)        cout << "No data processed.\n";    else    {        cout << "Items read: " << count << endl;        cout << "Sum: " << sum << endl;        cout << "Average: " << sum / count << endl;    }    inFile.close();    system("pause");    return 0;}

检查文件是否被成功打开至关重要。

good()在没有任何错误发生时返回true。