C++的文件读写

<think>我们讨论C++的文件读写。C++标准库提供了<fstream>头文件，其中包含ifstream（输入文件流）、ofstream（输出文件流）和fstream（同时读写）等类。这些类继承自istream和ostream，因此可以使用与标准输入输出（如cin和cout）类似的语法进行文件操作。 文件读写的基本步骤： 1. 包含头文件：<fstream> 2. 创建文件流对象，并打开文件。也可以先创建对象，再调用open函数打开。 3. 检查文件是否成功打开。 4. 进行读写操作。 5. 关闭文件（通常流对象在析构时会自动关闭，但显式关闭是个好习惯）。 下面分别给出文本文件和二进制文件的读写示例。 一、文本文件读写 1. 写入文本文件（使用ofstream） 2. 读取文本文件（使用ifstream） 二、二进制文件读写 1. 写入二进制文件（使用ofstream的write方法） 2. 读取二进制文件（使用ifstream的read方法） 注意：二进制读写直接操作内存中的字节，不进行任何格式转换。 代码示例：</think>### C++文件读写详解 C++提供了强大的文件操作功能，主要通过`<fstream>`库实现。以下是文件读写的核心概念和代码示例： #### 1. **文件流类体系** ```mermaid classDiagram ios_base <|-- ios ios <|-- istream ios <|-- ostream istream <|-- ifstream ostream <|-- ofstream istream <|-- iostream ostream <|-- iostream iostream <|-- fstream class ifstream{ +open() +close() +read() } class ofstream{ +open() +close() +write() } class fstream{ +open() +close() +read() +write() } ``` #### 2. **文本文件读写** ##### 写入文本文件： ```cpp #include <fstream> #include <iostream> int main() { // 创建输出文件流 (自动打开文件) std::ofstream outFile("data.txt"); if (!outFile) { // 检查文件是否打开成功 std::cerr << "文件打开失败!" << std::endl; return 1; } // 写入数据 outFile << "姓名: 张三\n"; outFile << "年龄: 25\n"; outFile << "工资: 8500.50\n"; // 显式关闭文件 outFile.close(); std::cout << "数据写入成功!" << std::endl; return 0; } ``` ##### 读取文本文件： ```cpp #include <fstream> #include <iostream> #include <string> int main() { std::ifstream inFile("data.txt"); if (!inFile) { std::cerr << "文件打开失败!" << std::endl; return 1; } std::string line; std::cout << "文件内容:\n"; while (std::getline(inFile, line)) { // 逐行读取 std::cout << line << '\n'; } inFile.close(); return 0; } ``` #### 3. **二进制文件读写** ##### 写入二进制文件： ```cpp #include <fstream> #include <iostream> struct Employee { char name[50]; int age; double salary; }; int main() { Employee emp = {"李四", 30, 12000.75}; // 二进制模式打开文件 std::ofstream binOut("employee.dat", std::ios::binary); if (!binOut) { std::cerr << "文件创建失败!" << std::endl; return 1; } // 写入整个结构体 binOut.write(reinterpret_cast<char*>(&emp), sizeof(Employee)); binOut.close(); std::cout << "二进制数据写入成功!" << std::endl; return 0; } ``` ##### 读取二进制文件： ```cpp #include <fstream> #include <iostream> struct Employee { char name[50]; int age; double salary; }; int main() { Employee emp; std::ifstream binIn("employee.dat", std::ios::binary); if (!binIn) { std::cerr << "文件打开失败!" << std::endl; return 1; } // 读取整个结构体 binIn.read(reinterpret_cast<char*>(&emp), sizeof(Employee)); std::cout << "员工信息:\n" << "姓名: " << emp.name << "\n" << "年龄: " << emp.age << "\n" << "工资: " << emp.salary << std::endl; binIn.close(); return 0; } ``` #### 4. **文件定位操作** ```cpp #include <fstream> #include <iostream> int main() { // 创建可读写文件流 std::fstream file("data.bin", std::ios::in | std::ios::out | std::ios::binary); if (!file) { std::cerr << "文件打开失败!" << std::endl; return 1; } // 写入数据 double values[] = {1.1, 2.2, 3.3, 4.4, 5.5}; file.write(reinterpret_cast<char*>(values), sizeof(values)); // 定位到第三个double位置 file.seekg(2 * sizeof(double), std::ios::beg); // 读取单个值 double thirdValue; file.read(reinterpret_cast<char*>(&thirdValue), sizeof(double)); std::cout << "第三个值: " << thirdValue << std::endl; // 定位到文件末尾添加数据 file.seekp(0, std::ios::end); double newValue = 6.6; file.write(reinterpret_cast<char*>(&newValue), sizeof(double)); file.close(); return 0; } ``` #### 5. **文件状态处理** ```cpp #include <fstream> #include <iostream> int main() { std::ifstream file("missing.txt"); // 检查文件状态 if (file.fail()) { std::cerr << "文件打开失败! 错误码: " << file.rdstate() << std::endl; if (file.rdstate() & std::ios::failbit) { std::cerr << "逻辑错误: 格式错误或类型不匹配" << std::endl; } if (file.rdstate() & std::ios::badbit) { std::cerr << "系统错误: 不可恢复的I/O错误" << std::endl; } if (file.rdstate() & std::ios::eofbit) { std::cerr << "到达文件末尾" << std::endl; } } // 清除错误状态 file.clear(); return 0; } ``` #### 6. **文件操作最佳实践** 1. **RAII原则**：使用构造函数打开文件，析构函数自动关闭 2. **错误检查**：每次操作后检查流状态 3. **资源释放**：显式调用`close()`确保及时释放资源 4. **二进制安全**： - 使用`reinterpret_cast`处理类型转换 - 避免在结构体中使用指针 5. **跨平台注意**： - Windows换行符为`\r\n`，Linux为`\n` - 使用`std::ios::binary`模式避免自动转换